CN103760431A - 一种并联电容器一体化在线监测装置 - Google Patents

一种并联电容器一体化在线监测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103760431A
CN103760431A CN201310629445.1A CN201310629445A CN103760431A CN 103760431 A CN103760431 A CN 103760431A CN 201310629445 A CN201310629445 A CN 201310629445A CN 103760431 A CN103760431 A CN 103760431A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
integrated
energy
iron core
monitor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310629445.1A
Other languages
English (en)
Inventor
李妍
朱立位
尹雷
杨浩
周光宇
张勇
伏祥运
何玲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Lianyungang Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Lianyungang Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd, Lianyungang Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201310629445.1A priority Critical patent/CN103760431A/zh
Publication of CN103760431A publication Critical patent/CN103760431A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

本发明公开了一种并联电容器一体化在线监测装置，包括壳体、取能模块、取样模块、电流信号电缆和电源电缆；所述壳体内安装有取能模块和取样模块，取能模块通过电源电缆与取样模块相连接，壳体内引出电流信号电缆；取能模块包括铁芯、取能线圈、前端冲击保护模块、整流模块、滤波模块、电压保护能量泄放模块和DC/DC变换电源输出模块，铁芯套在并联电容器的接线柱上，铁芯一侧设有取能线圈，取能线圈依次连接前端冲击保护模块、整流模块、滤波模块、电压保护能量泄放模块和DC/DC变换电源输出模块；取样模块包括电流传感器模块和数据采集模块；本发明提供一种一体化、可靠性高、成本低、结构简单的并联电容器一体化在线监测装置。

Description

一种并联电容器一体化在线监测装置
技术领域
本发明属于电气设备状态维修领域，特别是一种并联电容器一体化在线监测装置。 
背景技术
并联电容器是电力系统的主要无功补偿设备。由于并联补偿电容器数量庞大，运行中电容器故障也时有发生。并联电容器在运行中过早损坏是多种因素的共同作用结果，直接危害电网稳定运行。 
目前对电容器装置的监测均为整组电容器的相间或单相段间的不平衡监测，且现在的各种保护方式均存在保护盲区。当整组电容器中的某台或几台电容器部分或全部损坏后，保护装置跳开开关，检修人员要根据实际情况，测量每台电容器的电容量，判断每台电容器的好坏，找到损坏的电容器后再换下。且上述检测工作只有在电容器损坏、继电保护动作跳开开关后才能进行，检测前无法准确判断故障电容器的损坏程度，检查和维护工作量繁重，需要付出较大的人力物力，且耗费较多时间，影响设备正常运行。 
由于现场电容器组的布置非常紧密，同一组中的电容器的不同串联段之间电位不同，因此若要对组内所有电容器进行状态信息的获取，不能采用同一个电源对电容器监测中的数据采集模块供电，现有技术采用对组内每个电容器配置独立电源，这样导致整个电力系统消耗增多，造价成本高。同时电容器可供安装传感器的位置空间狭小，还要满足不同电位之间的绝缘要求，因此对电容器在线监测中的取样传感器也提出了比较高的要求。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种一体化、可靠性高、成本低、结构简单的并联电容器一体化在线监测装置。 
实现本发明目的的技术解决方案为：一种并联电容器一体化在线监测装置，包括壳体、取能模块、取样模块、电流信号电缆和电源电缆；所述壳体内安装有取能模块和取样模块，取能模块通过电源电缆与取样模块相连接，壳体内引出电流信号电缆；其中，取能模块包括铁芯、取能线圈、前端冲击保护模块、整流模块、滤波模块、电压保护能量泄放模块和DC/DC变换电源输出模块，铁芯套在并联电容器的接线柱上，铁芯一侧设有取能线圈，取能线圈依次连接前端冲击保护模块、整流模块、滤波模块、电压保护能量泄放模块和DC/DC变换电源输出模块；所述取样模块包括电流传感器和数据采集 模块，电流传感器与数据采集模块相连接；所述电流信号电缆一端与取样模块中数据采集模块相连接。 
所述在线取能模块是通过并联电容器流过的电流提取能量，为在线监测系统中的数据采集模块提供电能；在线取能模块是将电容器流过的电流变送为适合数据采集模块采集的电压信号。在线取能模块和在线取能模块采用一体化设计，以满足电容器在线监测的需要。 
本发明与现有技术相比，其显著优点为：1）本发明并联电容器一体化在线监测装置将取能模块和取样模块一体化设计，使在线监测装置结构简单，满足不同电位之间的绝缘要求，对运行中电容器运行状态进行实时在线监测，可及时发现运行中电容器电容量的异常变化，可合理安排检修，变被动为主动，避免事故发生，为确保并联电容器的正常运行具有重要意义；2）本发明并联电容器一体化在线监测装置中取能模块通过电容器流过的电流提取能量，为在线监测系统中的数据采集模块提供电能，节约了能源，降低了成本；3）本发明并联电容器一体化在线监测装置具有可靠性高的特点，提高电网供电系统的稳定性，对整个电力系统正常供电起着非常重要的作用。 
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。 
附图说明
图1为本发明并联电容器一体化在线监测装置中取能模块的原理框图。 
图2为本发明并联电容器一体化在线监测装置中前端冲击保护模块的电路原理图。 
具体实施方式
结合图1、图2,本发明的一种并联电容器一体化在线监测装置，包括壳体、取能模块、取样模块、电流信号电缆和电源电缆；所述壳体内安装有取能模块和取样模块，取能模块通过电源电缆与取样模块相连接，壳体内引出电流信号电缆；其中，取能模块包括铁芯、取能线圈、前端冲击保护模块、整流模块、滤波模块、电压保护能量泄放模块和DC/DC变换电源输出模块，铁芯套在并联电容器的接线柱上，铁芯一侧设有取能线圈，取能线圈依次连接前端冲击保护模块、整流模块、滤波模块、电压保护能量泄放模块和DC/DC变换电源输出模块；所述取样模块包括电流传感器和数据采集模块，电流传感器与数据采集模块相连接；所述电流信号电缆一端与取样模块中数据采集模块相连接。 
所述前端冲击保护模块和电压保护能量泄放模块都包括瞬变抑制二极管D1和三极 管NPN1,信号输入端a与瞬变抑制二极管D1负极的一端相连接，同时，信号输入端a与三极管NPN1集电极的一端相连接；瞬变抑制二极管D1正极的一端与三极管NPN1基极的一端相连接，三极管NPN1发射极的一端与信号输出端b相连接。 
所述电流传感器采用环形，电流传感器的内径不小于并联电容器出线套管的直径。 
所述铁芯选用超微晶合金材料，采用圆环结构。 
所述壳体采用工程塑料材质。 
所述壳体内用不饱和树脂、滑石粉、固化剂、促进剂混合后浇注固化每个模块。 
下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述： 
所述取能模块包括铁芯、取能线圈、前端冲击保护模块、整流模块、滤波模块、电压保护能量泄放模块和DC/DC变换电源输出模块，铁芯套在并联电容器的接线柱上，铁芯一侧设有取能线圈，取能线圈依次连接前端冲击保护模块、整流模块、滤波模块、电压保护能量泄放模块和DC/DC变换电源输出模块； 
所述铁芯选用超微晶合金材料，铁芯截面选择35mm×45mm，采用圆环结构，套装在并联电容器接线柱上，减小启动电流，提高能量传递效率,降低损耗； 
所述取能线圈匝数的确定首先应根据电磁学的基本理论确定线圈匝数和最小启动电流间的基本关系，然后将线圈带后续电路和实际负载进行实测确定。本发明中最终确定的匝数为200匝，采用漆包铜线均匀缠绕在铁芯上； 
所述前端冲击保护模块使用了瞬变抑制二极管(TVS),TVS限制了感应线圈输出的冲击电压，防止雷电冲击电流和瞬时故障大电流时烧毁电源电路； 
所述整流模块采用桥式整流结构，滤波模块采用∏型滤波电路，整流滤波后电压Udc随着母线电流升高而升高，铁芯饱和后，感应出的电压也较高，须限制过电压以使DC/DC变换电源输出模块免受损坏；因此在DC/DC变换电源输出模块前增加了电压保护能量泄放模块，当电压Udc较高时，稳压二极管D1击穿，额定电流为10A的大功率三极管工作，多余能量被泄放；当电压Udc较低时,D1不会被击穿,故不会影响启动电流或小电流下电源的正常工作。 
所述取能线圈两端的感应电压经过整流、滤波后得到的直流电压会随电容器电流的波动、负载和温度的变化而变化。因此需要经DC/DC变换电源输出模块处理以维持输出直流电压稳定,从而满足无线数据采集的供电需求。本发明中DC/DC变换电源输出模块电路采用LT3748控制器来实现12V的稳压输出。 
本发明并联电容器一体化在线监测装置中的取能模块当电容器运行电流在20-100A范围内变化时，输出为12V直流电压，功率大于3W。 
所述取样模块包括电流传感器和数据采集模块，电流传感器与数据采集模块相连接。所述电流传感器采用环形铁芯，一次侧电流为电容器运行电流，二次侧通过并联一个电阻实现电压信号输出；根据现场电容器的正常运行电流,要求当一次电流为20A，传感器其二次输出电压不小于1.25V,即灵敏度为62.5mV/A；且当一次电流在20～80A范围内变化时，二次电流与一次电流的比值基本上保持不变；所述电流传感器的内径不小于电容器出线套管的直径，可安装在电容器出线套管的根部，满足不同电位之间的绝缘要求，便于工作人员安装。 
通过本发明并联电容器一体化在线监测装置，使在线监测装置结构简单，降低了成本，满足了不同电位之间的绝缘要求，对运行中电容器运行状态进行实时在线监测，可及时发现运行中电容器电容量的异常变化，可合理安排检修，变被动为主动，避免事故发生，为确保并联电容器的正常运行具有重要意义。 

Claims (6)

1.一种并联电容器一体化在线监测装置，其特征在于，包括壳体、取能模块、取样模块、电流信号电缆和电源电缆；所述壳体内安装有取能模块和取样模块，取能模块通过电源电缆与取样模块相连接，壳体内引出电流信号电缆；其中，取能模块包括铁芯、取能线圈、前端冲击保护模块、整流模块、滤波模块、电压保护能量泄放模块和DC/DC变换电源输出模块，铁芯套在并联电容器的接线柱上，铁芯一侧设有取能线圈，取能线圈依次连接前端冲击保护模块、整流模块、滤波模块、电压保护能量泄放模块和DC/DC变换电源输出模块；所述取样模块包括电流传感器和数据采集模块，电流传感器与数据采集模块相连接；所述电流信号电缆一端与取样模块中数据采集模块相连接。
2.根据权利要求1所述的一种并联电容器一体化在线监测装置，其特征在于，所述前端冲击保护模块和电压保护能量泄放模块都包括瞬变抑制二极管[D1]和三极管[NPN1]，信号输入端a与瞬变抑制二极管[D1]负极的一端相连接，同时，信号输入端a与三极管[NPN1]集电极的一端相连接；瞬变抑制二极管[D1]正极的一端与三极管[NPN1]基极的一端相连接，三极管[NPN1]发射极的一端与信号输出端b相连接。
3.根据权利要求1所述的一种并联电容器一体化在线监测装置，其特征在于，所述电流传感器采用环形，电流传感器的内径不小于并联电容器出线套管的直径。
4.根据权利要求1所述的一种并联电容器一体化在线监测装置，其特征在于，所述铁芯选用超微晶合金材料，采用圆环结构。
5.根据权利要求1所述的一种并联电容器一体化在线监测装置，其特征在于，所述壳体采用工程塑料材质。
6.根据权利要求1所述的一种并联电容器一体化在线监测装置，其特征在于，所述壳体内用不饱和树脂、滑石粉、固化剂、促进剂混合后浇注固化每个模块。
CN201310629445.1A 2013-11-29 2013-11-29 一种并联电容器一体化在线监测装置 Pending CN103760431A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310629445.1A CN103760431A (zh) 2013-11-29 2013-11-29 一种并联电容器一体化在线监测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310629445.1A CN103760431A (zh) 2013-11-29 2013-11-29 一种并联电容器一体化在线监测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103760431A true CN103760431A (zh) 2014-04-30

Family

ID=50527701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310629445.1A Pending CN103760431A (zh) 2013-11-29 2013-11-29 一种并联电容器一体化在线监测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103760431A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107733101A (zh) * 2017-12-01 2018-02-23 华北电力大学（保定） 宽域智能互感取电控制系统
CN110014898A (zh) * 2017-12-25 2019-07-16 中惠创智无线供电技术有限公司 一种无线充电的方法、车载电池管理系统以及电动车辆
CN112816753A (zh) * 2020-08-07 2021-05-18 苏州市清易传感电力电子有限公司 一种新型自取能电压传感器

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201637791U (zh) * 2009-12-31 2010-11-17 张振旗 高压并联电容器在线监测系统
CN202189108U (zh) * 2011-09-05 2012-04-11 广东电网公司佛山供电局 高压并联电容器在线监测装置
CN102628905A (zh) * 2012-04-20 2012-08-08 北京诺德威电力技术开发有限责任公司 高压电容型设备的故障识别装置及其应用设备
CN202424548U (zh) * 2011-12-12 2012-09-05 中国电力科学研究院 一种取能单元及无源高压在线监测装置
CN102780273A (zh) * 2012-07-11 2012-11-14 华北电力大学 一种高压输电线路在线监测用高压导线磁场感应取能装置
CN202929124U (zh) * 2012-06-15 2013-05-08 中电科技电子信息系统有限公司 变电站高压并联电容器智能在线监测系统
CN203014502U (zh) * 2013-01-14 2013-06-19 厦门大学 高压侧感应取电装置
CN103344852A (zh) * 2013-06-24 2013-10-09 国家电网公司 高压并联电容器在线监测装置
CN103412193A (zh) * 2013-08-06 2013-11-27 国家电网公司 一种并联电容器电容量在线监测装置
CN203759142U (zh) * 2013-11-29 2014-08-06 国家电网公司 一种并联电容器一体化在线监测装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201637791U (zh) * 2009-12-31 2010-11-17 张振旗 高压并联电容器在线监测系统
CN202189108U (zh) * 2011-09-05 2012-04-11 广东电网公司佛山供电局 高压并联电容器在线监测装置
CN202424548U (zh) * 2011-12-12 2012-09-05 中国电力科学研究院 一种取能单元及无源高压在线监测装置
CN102628905A (zh) * 2012-04-20 2012-08-08 北京诺德威电力技术开发有限责任公司 高压电容型设备的故障识别装置及其应用设备
CN202929124U (zh) * 2012-06-15 2013-05-08 中电科技电子信息系统有限公司 变电站高压并联电容器智能在线监测系统
CN102780273A (zh) * 2012-07-11 2012-11-14 华北电力大学 一种高压输电线路在线监测用高压导线磁场感应取能装置
CN203014502U (zh) * 2013-01-14 2013-06-19 厦门大学 高压侧感应取电装置
CN103344852A (zh) * 2013-06-24 2013-10-09 国家电网公司 高压并联电容器在线监测装置
CN103412193A (zh) * 2013-08-06 2013-11-27 国家电网公司 一种并联电容器电容量在线监测装置
CN203759142U (zh) * 2013-11-29 2014-08-06 国家电网公司 一种并联电容器一体化在线监测装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107733101A (zh) * 2017-12-01 2018-02-23 华北电力大学（保定） 宽域智能互感取电控制系统
CN107733101B (zh) * 2017-12-01 2024-03-26 华北电力大学（保定） 宽域智能互感取电控制系统
CN110014898A (zh) * 2017-12-25 2019-07-16 中惠创智无线供电技术有限公司 一种无线充电的方法、车载电池管理系统以及电动车辆
CN112816753A (zh) * 2020-08-07 2021-05-18 苏州市清易传感电力电子有限公司 一种新型自取能电压传感器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106353618B (zh) 一种接地网的接地状态综合监测装置及监测方法
CN103454517A (zh) 电容式电压互感器在线监测方法
CN106841932B (zh) 基于短路电流的配电网故障定位法
CN102636710A (zh) 高压设备在线监测系统
CN103454544B (zh) 一种基于电子跨接器线性灭磁回路的检测方法
CN210273475U (zh) 一种高精度电流测量互感器及高精度塑壳断路器
CN103760431A (zh) 一种并联电容器一体化在线监测装置
CN104319895A (zh) 一种智能型配电线路监测终端
CN204064351U (zh) 一种电力变压器的监测诊断装置
CN103513085B (zh) 风电场下网电量计量用可切换变比电流互感器
CN103163419B (zh) 电缆芯校对和变压器跳闸出口校对用指示器及校对方法
CN204855773U (zh) 一种电力系统用ct计量绕组的自校线圈
CN207007960U (zh) 一种架空线路用氧化锌避雷器监测装置
CN103323808A (zh) 故障电能表简易测试方法及装置
CN103941197A (zh) 直流电源成套设备纹波系数监测装置及其方法
CN203759142U (zh) 一种并联电容器一体化在线监测装置
CN103675389B (zh) 一种交流、直流两用电压互感器
CN102332697B (zh) 测量飞行器配电系统中的瞬态电气活动
CN215493941U (zh) 一种自取能无线局部放电检测装置及系统
CN114814454A (zh) 一种电缆型故障定位及负荷监测系统
CN106525265B (zh) 一种电容器无线温度监测指示装置
CN104183379A (zh) 电力电流互感器二次侧维保用连接装置
CN102628915A (zh) 潜油电泵在线绝缘检测装置
CN207588441U (zh) 一种电网中过电压的判断装置
CN102262203A (zh) 一种在线监测电容套管绝缘状态的装置及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140430