CN104698353A - 结合温度监测的干式电抗器绝缘缺陷检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了结合温度监测的干式电抗器绝缘缺陷检测系统，所述系统包括两大部分：温度监测单元和电抗器缺陷检测单元，所述温度监测单元包括在线式红外测温仪和气象监测模块；干式绝缘缺陷检测单元包括控制机箱，直流升压部分，充电电阻，储能电容，高压电子开关，测试分压器，局放测试阻抗盒和电抗器，所述温度监测单元监测电抗器的运行温度，对运行温度异常的电抗器，通过绝缘缺陷检测单元确定电抗器的绝缘状况；所述干式绝缘缺陷检测单元通过储能电容与电抗器组成LC谐振回路，形成衰减振荡波，并通过不同电压下电抗器的局部放电量来判断电抗器的绝缘水平，从而判断出电抗器的绝缘缺陷。

Description

结合温度监测的干式电抗器绝缘缺陷检测系统

技术领域

本发明属于电力技术领域，具体涉及电抗器的检测系统。

背景技术

随着国民经济的发展，对电力系统可靠运行的要求越来越高，电力设备运行的可靠性直接关系到电力系统的安全与稳定，对其的状态监控就显得愈加重要。由于用电设备的电能损耗，其中一个重要的损耗体现在热损耗上，而热量又和设备的工作状态正常与否以及寿命等有一定联系，因此，对电力设备的温度监控也提出了要求。

干式空心电抗器具有结构简单、线性度好、无噪音、免维护等优点，得到广泛应用。但是，干式空心电抗器在运行中时常发生故障，故障类型多为匝间绝缘击穿，而电抗器的匝间绝缘状态在整个运行期间都是无法进行监督考核，缺乏有效且方便的现场检测手段，难以发现绝缘隐患，其运行的可靠性主要取决于产品本身的质量，所以运行风险高，多次出现着火燃烧。

利用现有干式电抗器绝缘检测技术虽能进行干式电抗器绝缘检测，但是还存在以下问题：运行中的电抗器运行状况无法实时监控，无法及时判断电抗器的绝缘状况；存在效率低、现场应用困难等缺点，电抗器在电网中应用广泛，数量多，现有技术不能对电抗器进行选择性检测，效率低。

发明内容

为了解决现有技术中无针对性的干式电抗器绝缘检测的效率低、现场应用困难技术问题，本发明公开了结合温度监测的干式电抗器绝缘缺陷检测系统其特征在于：所述系统包括温度监测单元和绝缘缺陷检测单元；所述温度监测单元监测电抗器的运行温度，并将温度信息发送至绝缘缺陷检测单元，对运行温度异常的电抗器，通过绝缘缺陷检测单元确定电抗器的绝缘状况。

所述温度监测单元包括在线式红外测温仪、数字光端机、气象监测站、服务器；所述在线式红外测温仪经由数字光端机，通过网络连接到所述服务器，所述气象监测站也经由网络连接到所述服务器；所述气象监测站利用监测得到的气象信息对所述在线式红外测温仪测量到的电抗器温度信息进行修正。

所述温度监测单元还包括启动检测模块，所述启动检测模块用于接收所述修正后的温度，如果修正后的温度异常，则启动绝缘缺陷检测单元。

所述在线式红外测温仪被固定在云台，云台与所述服务器通过RS485线路连接。

所述云台设置有观察位置，观察位置均设有温度报警单元。所述温度报警单元具备数据输出接口。

所述气象监测站包括温度测量组件、湿度测量组件和风速测量组件。

所述绝缘缺陷检测单元包括控制机箱，直流升压部分，充电电阻，储能电容，高压电子开关组件，电抗器，测试分压器和局放测试阻抗盒；所述控制机箱与直流升压部分连接，直流升压部分的另一端与充电电阻连接，通过充电电阻对储能电容进行充电，所述高压电子开关组件，储能电容和待测的干式空心电抗器组成第一回路，所述测试分压器、局放测试阻抗盒与干式空心电抗器组成检测回路。

所述绝缘缺陷检测单元还包括电抗器局部放电量检测模块，通过待测电抗器的局部放电量大小判断电抗器的绝缘水平。

本发明的有益效果为：本发明的温度监测单元可实时监测电抗器的运行温度，对运行温度异常的电抗器，通过干式绝缘缺陷检测单元确定电抗器的绝缘水平，及时排除具有潜在故障的电抗器；实现有针对性的开展电抗器检测工作，节省人力。本发明的绝缘缺陷检测系统结合温度检测，对运行温度异常的电抗器，通过干式绝缘缺陷检测单元确定电抗器的绝缘状况，大大节省人力，提高了工作效率。将试验装置小型化，便携式，方便现场试验；绝缘缺陷检测单元利用高压电子开关控制对待测电抗器的放电，试验装置便携，方便现场试验。

附图说明

图1为本发明一个实施案例的温度监测单元结构示意图；

图2为绝缘缺陷检测单元结构示意图；

图示中，1-控制机箱，2-直流升压部分，3-充电电阻，4-高压电子开关组件，5-储能电容，6-局放测试阻抗盒，7-测试分压器，8-电抗器。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明的内容作进一步详细说明：

在一个实施例中，本发明公开了结合温度监测的干式电抗器绝缘缺陷检测系统，所述系统包括温度监测单元和绝缘缺陷检测单元；所述温度监测单元监测电抗器的运行温度，对运行温度异常的电抗器，通过干式绝缘缺陷检测单元确定电抗器的绝缘水平。

在此实施例中，所述干式绝缘缺陷检测单元通过无局放电容与电抗器组成LC谐振回路，形成衰减振荡波，并通过不同电压下电抗器的局部放电量来判断电抗器的绝缘水平，从而判断出电抗器的绝缘缺陷。

在例外一个实施例中，所述温度监测单元包括在线式红外测温仪和气象监测模块，所述气象监测模块利用监测得到的气象信息对所述在线式红外测温仪将测量到的温度信息进行修正。修正方法可以根据曲线拟合等方式来实现具体的修正。所述单元还可以包括温度处理模块，和气象监测模块；所述在线式红外测温仪经过数字光端机与温度处理模块连接，所述气象监测模块也与温度处理模块相连接。

在另外一个实施例中，所述气象监测模块包括温度测量组件、湿度测量组件和风速测量组件，对于此实施例而言，其意在限定具体的测量组件，进一步细化气相检测模块的实施。

在另外一个实施例中，所述温度监测单元还包括云台，所述红外测温仪被固定于云台上，云台与所述温度处理模块通过RS485线路连接；所述云台设置有多个预先选好的观察位置，每个位置设置多个测温目标；所述每个位置处均设有温度报警单元，所述报警单元具备数据输出接口，所述报警单元通过其数据输出接口连接到所述温度处理模块，对于此实施例而言，意在限定云台具有多个观察位置及每个观察位置多具有多个测温目标。

在一个实施例中，所述温度监测单元还包括启动检测模块，所述启动检测模块用于接收所述修正后的温度，如果温度异常，则启动干式绝缘缺陷检测单元。

在另一个实施例中，如图2所示：所述干式绝缘缺陷检测单元包括控制机箱1，直流升压部分2，充电电阻3，高压电子开关4，储能电容5，局放测试阻抗盒6，测试分压器7和电抗器8；所述控制机箱与直流升压部分连接，直流升压部分的另一端与充电电阻连接，通过充电电阻对储能电容进行充电，所述高压电子开关，储能电容和电抗器组成第一回路，所述测试分压器，局放测试阻抗盒与电抗器组成第二回路。

在一个实施例中，所述干式绝缘缺陷检测单元还包括电抗器局部放电量检测模块。

在另外一个实施例中，在所述高压电子开关部件断开时，直流升压部分升压到试验电压，并通过充电电阻直接对储能电容进行充电，在高压电子开关组件闭合后，储能满的储能电容对待测电抗器进行放电，由测试分压器和局放测试阻抗盒测量待测电抗器的局部放电量。

在另一个实施例中，所述干式绝缘缺陷检测单元通过储能电容与电抗器组成LC谐振回路，形成衰减振荡波，并通过不同电压下电抗器的局部放电量来判断电抗器的绝缘水平，从而判断出电抗器的绝缘缺陷。

更为优选的，在另一个实施例中，所述高压电子开关组件由若干层串联的高压电子开关叠加组成，其中，高压电子开关由可控硅、续流二极管、均压电阻组成，所述可控硅、续流二极管、均压电阻相并联，可控硅与续流二极管反向连接。在此实施例中，高压电子开关的层数根据实施时的需要而定，在此不作限定。

优选的，在另一个实施例中，所述高压电子开关可在任意高压环境下启动放电。

在另外一个实施例中，所述系统在实施时包括以下步骤：

S100、根据温度监测单元的检测结果，选定需要检测的电抗器；

S200、对选定的需要检测的电抗器利用干式绝缘缺陷检测单元进行检测。

更为优选的，在另外一个实施例中，所述步骤S200具体为：

S201、校准电抗器的局部放电量；

S202、直流升压：将直流升压部分升压到试验电压，通过充电电阻对储能电容进行充电；

S203、启动高压放电和局放测试：首先关断高压输出，然后通过高压电子开关组件启动高压放电，同时利用局放测试阻抗盒检测电抗器局部放电量；

S204、重复步骤S202和S203，根据试验电压的升高，局部放电量的增大，来判断电抗器的是否存在绝缘缺陷。

本发明利用高压电子开关装置来完成试验回路的接通和断开，以产生感性线圈进行脉冲震荡电压，高压电子开关装置具有精确控制性，有利用提高可控范围，通过高压电子开关装置对储能电容的充放电来实现对待测干式电抗器装置的充放电，同时采用测试分压器和局放测试阻抗器来对待测干式电抗器进行检测局放量来判别待测电抗器是否损坏，通过该装置能有效降低起始电压保证电抗器的绝缘不被损坏。

在一个实施例中，在对同一变电站的不同电抗器组利用本装置所做的试验结果比较如下：

一台干式空心电抗器(10kV串联电抗器，4.7mH)，运行10年，利用本装置测量温度为93℃。

一台为干式空心电抗器(10kV串联电抗器，4.6mH)，运行3年，利用本装置测量温度为39℃。

记录背景噪声水平，背景局放量为95pC，得到的数据如下表所示：

从上表可以看出：本装置通过测温和绝缘检测能检测到已投运10年的电抗器有绝缘隐患。

本发明不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.结合温度监测的电抗器绝缘缺陷检测系统，其特征在于：所述系统包括温度监测单元和绝缘缺陷检测单元；所述温度监测单元监测电抗器的运行温度，并将温度信息发送至绝缘缺陷检测单元，对运行温度异常的电抗器，通过绝缘缺陷检测单元检测电抗器的绝缘状况。

2.根据权利要求1所述的结合温度监测的干式电抗器绝缘缺陷检测系统，其特征在于：所述温度监测单元包括在线式红外测温仪、数字光端机、气象监测站、服务器；所述在线式红外测温仪经由数字光端机，通过网络连接到所述服务器，所述气象监测站也经由网络连接到所述服务器；所述气象监测站利用监测得到的气象信息对所述在线式红外测温仪测量到的电抗器温度信息进行修正。

3.根据权利要求1所述的结合温度监测的干式电抗器绝缘缺陷检测系统，其特征在于：所述温度监测单元还包括启动检测模块，所述启动检测模块用于接收所述修正后的温度，如果修正后的温度异常，则启动绝缘缺陷检测单元。

4.根据权利要求1所述的结合温度监测的干式电抗器绝缘缺陷检测系统，其特征在于：所述在线式红外测温仪被固定在云台，云台与所述服务器通过RS485线路连接。

5.根据权利要求4所述的结合温度监测的干式电抗器绝缘缺陷检测系统，其特征在于：所述云台设置有观察位置，观察位置均设有温度报警单元，所述温度报警单元具备数据输出接口。

6.根据权利要求1所述的结合温度监测的干式电抗器绝缘缺陷检测系统，其特征在于：所述气象监测站包括温度测量组件、湿度测量组件和风速测量组件。

7.根据权利要求1所述的结合温度监测的电抗器绝缘缺陷检测系统，所述绝缘缺陷检测单元包括控制机箱，直流升压部分，充电电阻，储能电容，高压电子开关组件，电抗器，测试分压器和局放测试阻抗盒；所述控制机箱与直流升压部分连接，直流升压部分的另一端与充电电阻连接，通过充电电阻对储能电容进行充电，所述高压电子开关组件，储能电容和待测的干式空心电抗器组成第一回路，所述测试分压器、局放测试阻抗盒与干式空心电抗器组成检测回路。

8.根据权利要求1所述的结合温度监测的电抗器绝缘缺陷检测系统，其特征在于：所述绝缘缺陷检测单元还包括电抗器局部放电量检测模块，通过待测电抗器的局部放电量大小判断电抗器的绝缘水平。