CN103529336A - 基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统。该系统由多台温度传感器、多台传感器及其支架、温度变送器、位移变送器、工控机组成；其中，温度传感器、位移传感器通过光纤分别与温度变送器和位移变送器相连，温度变送器和光纤位移变送器通过通讯总线与工控机相连；工控机通过检测各台电力电容器的温度、位移信号，从而对电力电容器组的运行故障做出预测，从而保证其安全可靠运行。

Description

基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统
技术领域
本发明涉及一种基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统。
背景技术
电力电容器是一种重要的电力系统设备，常用于补偿电力系统感性负荷的无功功率，提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗，或用于工频高压输、配电线路中，用以补偿线路的分布感抗，提高系统的静、动态稳定性，改善线路的电压质量，加长送电距离和增大输送能力。在使用中，电力电容器常通过串并联构成电容器组，以满足耐压、电流、容量的实际应用需要。
电力电容器组在运行过程中由于电容器自身性能老化、各台电容器参数差异、谐波、系统过电压、环境温度、机械振动等各种不利因素的影响，造成其参数变化，从而导致故障损坏。在通常情况下，电力电容器的参数变化，性能下降是一个逐渐发展的过程。而且，电容器的工作温度变化和外壳膨胀是这个过程明显的外部表征。因此，通过监测电容器组中各台电容器的温度和外壳位移情况，就可以对电容器组故障做出早期预测。现有技术中对于电容器组的温度和位移情况一般通过将电容器的结构进行改变在电容器的内部设置相应的监测装置对电容器的温度和位移进行监测。但是现有技术中采用常规温度、位移的检测系统难以满足高压电力系统的绝缘、耐压、安全要求，同时在高压电、磁场的环境下易受到干扰，造成测量精度的下降。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种能够满足高压电力系统绝缘、耐压、安全要求的前提下，检测结果安全、精确的基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统。
为达到上述目的，本发明基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统，其特征在于：包括每台电容器通过光纤分别连接的温度传感器和位移传感器，所述温度传感器和所述位移传感器通过光纤分别与温度变送器和位移变送器相连，所述温度变送器和位移变送器通过通讯总线和工控机相连；
其中，所述温度传感器，用于实时监测每台电容器的温度信号，将所述温度信号输出给所述温度变送器；
所述温度变送器，用于提供所述温度传感器工作所需的激励光源，将接收的所述温度信号转换为所述工控机能够识别的温度信号，并将该温度信号源输出给所述工控机；
所述位移传感器，用于实时监测每台电容器的位移信号，将所述位移信号输出给所述光纤位移变送器；
所述位移变送器，用于提供所述位移传感器工作所需的激励光源，将接收的所述位移信号转换为所述工控机能够识别的位移信号，并将该位移信号输出给所述工控机；
所述工控机，用于基于所述温度信号和所述位移信号确定所述电容器组中每台电容器的工作状态信号，并将所述工作状态信号输出。
进一步地，所述温度传感器通过一台所述温度变送器和所述工控机连接；每台所述位移变送器和一台或两台所述位移传感器电连接。
优选地，所述温度传感器为光栅式光纤温度传感器；所述位移传感器为反射式光纤位移传感器。
特别地，每台电容器的温度传感器和位移传感器分别通过支架设置在所述电容器的柜架上。
于一具体实施中，所述温度变送器和所述位移变送器通过RS485通讯总线和所述工控机相连接。
本发明基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统，应用方便，在不改变现有电力电容器制造工艺的前提下实现了对其工作温度和外壳变形位移的监测；采用在高压带电设备附件全部采用光元件、光信号传输，安全可靠、抗干扰性强；在电力电容器损坏更换后，各传感器只需重新安装、调节，可重复使用，降低了应用成本；通过对每台电力电容器性能变化过程中的表征参数的检测，根据每台电力电容器温度或位移的变化情况、各台电力电容器之间的温度或位移的差异，综合判断电力电容器参数是否发生改变，预测准确性高；最终提高整个电力电容器组的运行可靠性。
附图说明
图1是本发明基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统的结构框图；
图2是本发明基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统的应用实施方式原理图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
本实施例基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统，包括每台电容器通过光纤分别连接的温度传感器和位移传感器，所述温度传感器和光纤温度变送器通过光纤电连接，所述位移传感器和光纤位移变送器通过光纤电连接，所述光纤温度变送器和所述光纤位移变送器分别通过通讯总线和工控机相连；
所述温度传感器，用于实时监测每台电容器的温度，将监测的温度信号输出给所述光纤温度变送器；
所述光纤温度变送器，用于提供所述温度传感器工作所需的激励光源，将接收的所述温度信号转换为所述工控机能够识别的温度信号，并将该温度信号输出给所述工控机；
所述位移传感器，用于实时监测每台电容器的位移，将监测的位移信号输出给所述光纤位移变送器；
所述光纤位移变送器，用于提供所述温度传感器工作所需的激励光源，将接收的所述温度信号转换为所述工控机能够识别的位移信号，并将该位移信号输出给所述工控机；
所述工控机，用于基于所述光纤温度变送器和所述光纤位移变送器输出的所述温度信号对和位移信号得到所述电容器的工作信号，并将所述工作信号输出。
所述光栅式光纤温度传感器选择常温型，测量范围为-40～120℃，测量精度±0.1℃。在每台电力电容器附件的电力电容器柜架通过支架安装一台光栅式光纤式温度传感器，并使之与电力电容器本体紧密贴合。
所述反射式光纤位移传感器选择常温型，测量范围为10～100mm，测量精度±0.1mm。在每台电力电容器附件的电力电容器柜架通过支架安装一台反射式光纤位移传感器，并安装之间可调节传感器与电力电容器之间的距离。
所述光栅式温度变送器为光纤传感器提供激励光源，并对返回的光栅信号进行光栅解调，从而获得测量点处的实际温度信号；采用分时扫描技术可对多台光栅式光纤温度传感器的数据进行处理，因此只需一台光栅式温度变送器即可满足对多台电力电容器温度检测的需要。
所述反射式位移变送器为反射式位移传感器提供激励光源，并对返回的光强信号进行处理，从而获得被测物体的位移信号；每台反射式位移变送器可同时对两台反射式光纤位移传感器的数据进行处理，因此，对于n/2台反射式位移变送器即可满足对多台电力电容器位移测量的需要。
所述光栅式温度变送器和反射式光纤位移变送器安装在电力电容器外，保证其与高压带电设备的安全距离，确保设备和人身安全；安全组光栅式光纤温度传感器、反射式位移光纤传感器通过光纤分别与光栅式温度变送器和反射式光纤位移变送器相连，传输光纤的长度可根据需要加工。
所述工控机通过RS485串行通信总线与一台光栅式温度变送器和多台反射式光纤位移变送器相连，并实现相互之间的信号交互。工控机获得各台电力电容器的温度和位移信号后，可根据每台电力电容器温度或位移的变化情况、各台电力电容器之间的温度或位移的差异，综合判断电力电容器参数是否发生改变，以及时通知维护人员及时处理。
如图1至2所示，在图2中，1为光栅式光纤温度传感器，2为反射式光纤位移传感器，3为传感器安装支架，4为光栅式光纤温度变送器，5为反射式光纤位移变送器，6为工控机，7为光纤，8为RS485总线，9为电力电容器。
n台电力电容器9组成电力电容器组。n只光栅式光纤温度传感器1和n只反射式光纤位移传感器2通过传感器支架3安装在电力电容器组支架上；其中光栅式光纤温度传感器3紧贴电力电容器9外壳，反射式光纤位移传感器通过支架适当调节与电力电容器9外壳的距离，使之处于传感器检测范围之内。全部的光栅式光纤温度传感器1通过光纤7接至光栅式光纤温度变送器4,每两只反射式光纤位移传感器2通过光纤7接至相应的反射式光纤位移变送器5。其中，各传感器1,2设置在电力电容器组的安装区域内，各变送器3,4均安装在电力电容器组的安装区域之外，信号全部通过不导电、不受强电、磁场干扰的光纤7进行传输。光栅式光纤温度变送器4、反射式光纤位移变送器5与工控机6通过RS485总线相连接，并实现信号交互。
工控机6获得各台电力电容器9的温度和位移信号后，可根据每台电力电容器温度或位移的变化情况、各台电力电容器之间的温度或位移的差异，综合判断电力电容器参数是否发生改变，实现发生故障或事故前，通知维护人员及时处理的功能。
以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统，其特征在于：包括每台电容器通过光纤分别连接的温度传感器和位移传感器，所述温度传感器和所述位移传感器通过光纤分别与温度变送器和位移变送器相连，所述温度变送器和位移变送器通过通讯总线和工控机相连；
其中，所述温度传感器，用于实时监测每台电容器的温度信号，将所述温度信号输出给所述温度变送器；
所述温度变送器，用于提供所述温度传感器工作所需的激励光源，将接收的所述温度信号转换为所述工控机能够识别的温度信号，并将该温度信号源输出给所述工控机；
所述位移传感器，用于实时监测每台电容器的位移信号，将所述位移信号输出给所述光纤位移变送器；
所述位移变送器，用于提供所述位移传感器工作所需的激励光源，将接收的所述位移信号转换为所述工控机能够识别的位移信号，并将该位移信号输出给所述工控机；
所述工控机，用于基于所述温度信号和所述位移信号确定所述电容器组中每台电容器的工作状态信号，并将所述工作状态信号输出。
2.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统，其特征在于：所述温度传感器通过一台所述温度变送器和所述工控机连接；每台所述位移变送器和一台或两台所述位移传感器电连接。
3.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统，其特征在于：所述温度传感器为光栅式光纤温度传感器；所述位移传感器为反射式光纤位移传感器。
4.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统，其特征在于：每台电容器的温度传感器和位移传感器分别通过支架设置在所述电容器的柜架上。
5.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统，其特征在于：所述温度变送器和所述位移变送器通过RS485通讯总线和所述工控机相连接。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104409211A (zh) * 2014-11-28 2015-03-11 上海思源电力电容器有限公司 一种故障可测的电容器单元及其故障在线监测方法
CN106771801A (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 国家电网公司 一种电容器组在线监测装置及其应用方法
CN114113858A (zh) * 2021-11-26 2022-03-01 广东电网有限责任公司 一种低压电容柜在线监测系统
EP3974856A1 (en) * 2020-09-23 2022-03-30 MARICI Holdings The Netherlands B.V. Capacitor arrangement and method for monitoring capacitor device
CN114620431A (zh) * 2020-12-08 2022-06-14 绿色电力株式会社 自动搬送系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0022992A1 (de) * 1979-07-24 1981-01-28 Siemens Aktiengesellschaft Überwachungseinrichtung für die Kondensatorbatterie eines Gleichstromfilterkreises
CN2498614Y (zh) * 2001-07-24 2002-07-03 冯申荣 电容器在线自动监测装置
CN1614350A (zh) * 2003-11-03 2005-05-11 刘望来 电力电容防爆示警器
CN202066926U (zh) * 2011-05-10 2011-12-07 南京工业职业技术学院 基于光纤传感器技术的电力系统电容器参数在线监测系统
CN102645588A (zh) * 2012-03-06 2012-08-22 辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司 一种电力电容器故障在线监测装置
CN203249645U (zh) * 2013-05-23 2013-10-23 浙江维思无线网络技术有限公司 一种无线形变温度传感器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0022992A1 (de) * 1979-07-24 1981-01-28 Siemens Aktiengesellschaft Überwachungseinrichtung für die Kondensatorbatterie eines Gleichstromfilterkreises
CN2498614Y (zh) * 2001-07-24 2002-07-03 冯申荣 电容器在线自动监测装置
CN1614350A (zh) * 2003-11-03 2005-05-11 刘望来 电力电容防爆示警器
CN202066926U (zh) * 2011-05-10 2011-12-07 南京工业职业技术学院 基于光纤传感器技术的电力系统电容器参数在线监测系统
CN102645588A (zh) * 2012-03-06 2012-08-22 辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司 一种电力电容器故障在线监测装置
CN203249645U (zh) * 2013-05-23 2013-10-23 浙江维思无线网络技术有限公司 一种无线形变温度传感器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104409211A (zh) * 2014-11-28 2015-03-11 上海思源电力电容器有限公司 一种故障可测的电容器单元及其故障在线监测方法
CN106771801A (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 国家电网公司 一种电容器组在线监测装置及其应用方法
EP3974856A1 (en) * 2020-09-23 2022-03-30 MARICI Holdings The Netherlands B.V. Capacitor arrangement and method for monitoring capacitor device
CN114620431A (zh) * 2020-12-08 2022-06-14 绿色电力株式会社 自动搬送系统
CN114113858A (zh) * 2021-11-26 2022-03-01 广东电网有限责任公司 一种低压电容柜在线监测系统
CN114113858B (zh) * 2021-11-26 2023-11-07 广东电网有限责任公司 一种低压电容柜在线监测系统

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