CN103344842B - 一种提高容性设备损耗角正切值测量精度的在线监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高容性设备损耗角正切值测量精度的在线监测方法，用于对容性设备的运行状态进行实时在线监测，其包括第一通道和第二通道；第一通道包括采集容性设备的一组电流电压的第一采样电路、根据一组电流电压得到容性设备的损耗角正切值的第一DSP模块；第二通道包括采集容性设备的另一组电流电压的第二采样电路、根据另一组电流电压得到容性设备的各次谐波值的第二DSP模块。本发明采用独立的双通道分别实现基于电压电流通道的各次谐波监测和基于电压电流通道基波的损耗角正切值计算，并据此来监测容性设备的状态，使得双通道的采样精度得到提高，为容性设备的保护提供了更精确的数据。
Description
技术领域
本发明涉及种一种提高容性设备损耗角正切值测量精度的在线监测方法，其适用于容性设备损耗角正切值的测量，是对容性设备的运行状态进行实时在线监测并根据损耗角正切值和各次谐波值判断容性设备状态的一种方法。
背景技术
容性设备在线监测的用途是在设备发生严重故障前能够发出告警信息，提醒运行管理人员对容性设备进行停电检修。目前大多数的容性设备监测装置存在测量容易受各种干扰的影响，准确度较低，数据实用性较差。为了解决这一问题。目前针对容性设备在线监测的装置较少，其中的主要原因是其中的两个重要指标——损耗角正切值与各次谐波值的测量存在技术瓶颈，难以同时保证准确性。
以高压并联电容器组为例，损耗角正切值是在工频交流额定电压下，20°C时应符合以下值，纸膜复合介质的容性设备应不大于0.08%；全膜介质的容性设备：有放电电阻和内熔丝的应不大于0.05%；无放电电阻和内熔丝的应不大于0.03%。由此可见，电容器正常状态下实测数据会小于0.08%。再由tgd<0.0008来计算损耗角d的数值基本上在分级，这样对采样的电流电压的精度，尤其是角度误差有很高的要求，而且因为实时计算的要求，完全由软件来滤波既大大增加了软件的复杂程度，且从程序执行时间上也难以完成。
而另一个指标为容性设备的电压和电流的谐波分量，通常的数据中，电流电压的谐波分量仅有工频分量的百分之几左右，如果二次电流为1A，谐波分量可能仅为0.05A左右，这就需要装置能非常准确的采集相对很小的谐波分量值。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够同时获得较精确的损耗角正切值与各次谐波值来判断容性设备状态的方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种提高容性设备损耗角正切值测量精度的在线监测方法，用于对容性设备的运行状态进行实时在线监测，其包括第一通道和第二通道；所述的第一通道包括采集所述的容性设备的一组电流电压的第一采样电路、根据所述的一组电流电压得到所述的容性设备的损耗角正切值的第一DSP模块；所述的第二通道包括采集所述的容性设备的另一组电流电压的第二采样电路、根据所述的另一组电流电压得到所述的容性设备的各次谐波值的第二DSP模块。
优选的，所述的第一通道还包括与所述的容性设备相连接的第一高精度互感器、与所述的第一高精度互感器相连接的第一滤波电路，所述的第一滤波电路与所述的第一采样电路相连接。
优选的，所述的第二通道还包括与所述的容性设备相连接的第二高精度互感器、与所述的第二高精度互感器相连接的谐波放大电路，所述的谐波放大电路与所述的第二采样电路相连接。
优选的，其还包括与所述的第一DSP模块和所述的第二DSP模块相连接并对二者进行管理的CPU模块。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明采用独立的双通道分别实现基于电压电流通道的各次谐波监测和基于电压电流通道基波的损耗角正切值计算，并据此来监测容性设备的状态，使得双通道的采样精度得到提高，为容性设备的保护提供了更精确的数据。
附图说明
附图1为本发明的监测方法的原理简图。
以上附图中：1、CPU模块；11、第一采样电路；12、第一DSP模块；21、第二采样电路；22、第二DSP模块。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：参见附图1所示。一种提高容性设备损耗角正切值测量精度的在线监测方法，用于对容性设备的运行状态进行实时在线监测。
该在线监测方法包括双通道，即第一通道和第二通道。第一通道包括与容性设备相连接的第一高精度互感器、与第一高精度互感器相连接的第一滤波电路、与第一滤波电路相连接并采集容性设备的一组电流电压的第一采样电路11、与第一采样电路11相连接并根据一组电流电压得到容性设备的损耗角正切值的第一DSP模块12。而第二通道包括与容性设备相连接的第二高精度互感器、与第二高精度互感器相连接的谐波放大电路、与谐波放大电路相连接并采集容性设备的另一组电流电压的第二采样电路21、与第二采样电路21相连接并根据另一组电流电压得到容性设备的各次谐波值的第二DSP模块22。第一DSP模块12和第二DSP模块22分别与CPU模块1相连接，该CPU模块1对第一DSP模块12和第二DSP模块22进行管理。
该在线监测方法由于采用独立的双通道，可以分别实现基于电压电流通道的各次谐波监测和基于电压电流通道基波的损耗角正切值计算，即一组电流电压，经过稳态高精度高的互感器，经过滤波电路，A/D采样电路，由DSP采样计算得到准确的电压电流角度，再由此计算损耗角正切值，精确到分级。用于判断容性设备的介质老化等状况；而另外一组电流电压，经过高精度互感器，和谐波放大电路，A/D采样电路，由DSP采样计算得到准确的谐波电流电压。因为谐波的次数及大小对容性设备的健康情况有较大影响，故可以由谐波判断容性设备的运行状况。
上述提高容性设备损耗角正切值测量精度的在线监测方法的精度与现有的单通道的容性设备在线监测方法的精度相比如下：
| 单通道系统 | 损耗角正切值角度误差<20分 |
| 改进后的双通道系统 | 损耗角正切值角度误差<10分 |
| 单通道系统 | 谐波误差<0.5% |
| 改进后的双通道系统 | 谐波误差<0.2% |
由以上数据可以看出改进后的双通道系统在采样精度上有较大提高，从而有效解决了传统容性设备运行状态实时在线监测装置监测数据精确性不够的问题。通过本发明，为容性设备的维护提供了更精确的数据，为容性设备的在线监测提供完整的解决方案，为容性设备设备的维护工作减轻了负担。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种提高容性设备损耗角正切值测量精度的在线监测方法，用于对容性设备的运行状态进行实时在线监测，其特征在于：其包括第一通道和第二通道；所述的第一通道包括采集所述的容性设备的一组电流电压的第一采样电路、根据所述的一组电流电压得到所述的容性设备的损耗角正切值的第一DSP模块；所述的第二通道包括采集所述的容性设备的另一组电流电压的第二采样电路、根据所述的另一组电流电压得到所述的容性设备的各次谐波值的第二DSP模块；其还包括与所述的第一DSP模块和所述的第二DSP模块相连接并对二者进行管理的CPU模块。
2.根据权利要求1所述的一种提高容性设备损耗角正切值测量精度的在线监测方法，其特征在于：所述的第一通道还包括与所述的容性设备相连接的第一高精度互感器、与所述的第一高精度互感器相连接的第一滤波电路，所述的第一滤波电路与所述的第一采样电路相连接。
3.根据权利要求1所述的一种提高容性设备损耗角正切值测量精度的在线监测方法，其特征在于：所述的第二通道还包括与所述的容性设备相连接的第二高精度互感器、与所述的第二高精度互感器相连接的谐波放大电路，所述的谐波放大电路与所述的第二采样电路相连接。
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