CN105137132A - 高压电容器外保护用熔断器监测支架及在线监视方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高压电容器外保护用熔断器监视支架，固定板与安装板之间的夹角为钝角，安装板上传感器安装孔，安装板的下部设有上抱紧扣件，固定板的下部设有下抱紧扣件。在线监视方法，将传感器固定在监视支架上，同时将信号发射器也固定在监视支架上，信号发射器与传感器连接，信号接收器和WEB服务器设置在监控机房内，在每一个熔丝管的弹射管底座上安装一个监视支架，监视支架上安装板倾斜的角度不能影响到熔丝熔断的性能，在熔丝熔断后熔管能接触到监视支架上的传感器，再通过扳动上抱紧扣件和下抱紧扣件，抱紧瘫痪管底座。本发明的优点是：无需对现有熔丝管结构进行改变，通用性大大提高，可以准确的检测到熔丝管的状态并及时通知监护人员。

Description

高压电容器外保护用熔断器监测支架及在线监视方法

技术领域

本发明涉及高压电容器外保护用熔断器监测支架及在线监视方法。

背景技术

目前，电网中大部分35千伏及以下的无功补偿用高压并联电容器都是室内成套装置(柜)结构或户外架构布置方式的，根据补偿容量的大小，一般由若干台单台电容器组合成套。成套电容器装置(柜)上的单台电容器一般采用外部保护熔丝来保护电容器的内部故障。其它户外安装的电容器组也大部分采用这种外熔丝来保护单台电容器。这种熔丝通常称为电容器外保护用熔断器或喷射式熔断器(原称喷逐式熔断器)，也有称电容器专用弹射型熔丝。

电容器外保护用熔断器的作用在于：当单台电容器内部元件的部分串联段发生击穿短路故障时，熔丝熔断弹开变位，迅速自动切除故障的单台电容器，从而避免引发电容器外壳爆裂事故，限制故障的扩大，保障高压并联电容器装置及其相连电网的安全。

这种电网中高压并联电容器外保护用熔断器在运行中的完好性还没有任何监测手段，更没有能够全面有效的集中统一监视技术手段。当电容器外保护用熔丝熔断后没有任何电信号输出，只有连接于电容器本体上外保护熔丝的机械变位指示(即弹开变位)。

电容器运行时间长，对电压和无功补偿的作用已愈来愈重要，而单台电容器故障的情况时有发生，单台或若干台外熔丝熔断一般都没有告知性电信号提醒，更没有远传信号输出。

当电容器的外保护熔断器熔断后，仅仅依靠人员在巡视检查时用肉眼观察检查，由于柜体网门结构上的原因(产品防护等级方面的有要求)，仅靠从柜体上的有限视窗或其它散热网孔观察柜内情况，观察人员的视觉角度受限，可视范围狭小，观察效果差，人工观察检查用时长，柜内电容器的外保护熔丝断开情况不方便查看，容易漏查。

对于无遮挡防护措施的网孔，当人眼贴近网门孔查看时，若巧遇电容器本身或其熔丝熔断等故障时，对检查人员存在着潜在的危险性。

无人值守站(所)的巡视模式通常是按规定的间隔时间进行定期巡视的，人工定期巡视时发现熔丝熔断比熔丝实际熔断时间要滞后很多，因此，无人值守站(所)不能及时发现电容器熔丝熔断的情况。

当单台或若干台电容器因内部故障被外保护熔丝断开，运行中的其它台电容器因三相电压电流均失去平衡有可能发生连锁性熔断(称为群熔现象)，最终导致电容器组的继电保护装置动作，切除整组电容器组，使故障扩大，加重了电容器的损害程度，增加了检修难度和检修时间，增加了修复成本。电网中这类事件案例已不少见。

发明内容

本发明的目的在于提供高压电容器外保护用熔断器监测支架及在线监视方法，能够有效解决现有高压电容器外保护用熔断器没有自动监视手段的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：高压电容器外保护用熔断器监测支架，包括固定板、安装板、上抱紧扣件和下抱紧扣件，固定板与安装板之间的夹角为钝角，安装板上开有传感器安装孔，所述安装板的下部设有上抱紧扣件，所述固定板的下部设有下抱紧扣件。

优选的，所述上抱紧扣件为一对上折板，安装板的左右两侧壁上分别连接一块上折板，上折板与安装板一体设置；一体设置便于制造，同时可以防止上折板位移或丢失，左右两侧壁各连接一块上折板，在翻折上折板抱紧熔丝弹射管底座时可以有效的对安装板进行固定。

优选的，所述上折板为四边形，上折板包括依次首尾相连的上边、外边、下边和内边，内边与安装板一体化连接，上边长9mm与安装板侧边夹角为70度，外边长7mm，下边长14mm且与安装板侧边夹角为40度；最佳的上折板尺寸，在折叠后可以有效的抱紧熔丝弹射管底座。

优选的，所述下抱紧扣件为一对下折板，固定板的左右两侧壁上分别连接一块下折板，下折板与固定板一体设置；一体设置便于制造，同时可以防止下折板位移或丢失，左右两侧壁各连接一块下折板，在翻折下折板抱紧熔丝弹射管底座时可以有效的对固定板进行固定。

优选的，所述下折板与固定板之间设有折线；便于操作人员翻动下折板进行折叠扣接。

高压电容器外保护用熔断器在线监视方法，包括监测支架、传感器、信号发射器、信号接收器和WEB服务器，依次包括以下步骤：

A.将传感器固定在监测支架的安装孔上，同时将信号发射器也固定在监测支架上，信号发射器与传感器连接，信号接收器和WEB服务器设置在监控机房内；

B.在每一支熔丝弹射管底座上安装一个监测支架，监测支架上安装板倾斜的角度不能影响到熔丝熔断的性能，在熔丝熔断后熔管能接触到监测支架上的传感器，再通过扳动上抱紧扣件和下抱紧扣件，抱紧熔丝弹射管底座。

优选的，所述传感器采用间断式自动监频方式工作，即每间隔设定的时间自启动进行监视并发出通讯信号；可以有效节约电量，并且根据客户要求自行设定监控间隔时间。

与现有技术相比，本发明的优点是：监测支架结构简单，上抱紧扣件和下抱紧扣件，可以方便的与熔丝弹射管底座进行对接固定，从而保证传感器的正常工作，而固定板与安装板之间的夹角为钝角则是为了保证传感器不影响熔丝拉弧速度和拉弧距离，又能方便可靠的采集到熔丝熔断信号，而且无需对现有熔丝管结构进行改变，通用性大大提高。

采集熔丝的物理量变化信号，与电容器本身带电与否无关，只有在熔丝熔断后才会使熔丝管发生大幅度机械变位，因此，熔丝管变位信号的采集和监视都可靠精准。

电容器组带电运行时，当熔断的熔丝根数达到预定量时，装置开出信号指令到电容器组的继电保护，可以选择跳闸或报警发信。

电容器组不带电时，当熔断的熔丝根数达到预定量时，装置可以选择闭锁合闸和报警发信。

每支熔丝管变位传感器身份编码唯一，信号对应、定义唯一，监视查看方便快捷；全自动连续实时监视，监视人员不需要到现场就可知道所有接入监视监控的电容器组有无外熔丝熔断情况。

正常情况下，通过电网监控系统可以远程监视所有接入监测电容器熔丝的完好性，各电容器监测点的通信是否正常。若有熔断情况时，××站名称、电容器组编号、熔断的单台电容器对应编号、熔断数量、熔断时间等数据报文将实时上送到监控系统。

高、低压电源完全隔离；采用无线传输方式，不存在传感器与主机之间的电气绝缘问题，无需在成套电容器柜内布线，现场安装方便。

无线信号发射安全，室内、室外信号接收环境好，通信距离合适，抗干扰性强，信号可靠。

附图说明

图1为本发明高压电容器外保护用熔断器监测支架的结构示意图；

图2为本发明高压电容器外保护用熔断器监测支架使用时的结构示意图。

具体实施方式

参阅图1，高压电容器外保护用熔断器监测支架，包括固定板1、安装板2、上抱紧扣件3和下抱紧扣件4，固定板1与安装板2之间的夹角为钝角，安装板2上开有传感器安装孔5，所述安装板2的下部设有上抱紧扣件3，所述固定板1的下部设有下抱紧扣件4。

所述上抱紧扣件3为一对上折板，安装板2的左右两侧壁上分别连接一块上折板，上折板与安装板2一体设置，上折板为四边形，上折板包括依次首尾相连的上边6、外边7、下边8和内边，内边与安装板2连接，上边6长9mm与安装板2侧边夹角为70度，外边7长7mm，下边8长14mm且与安装板2侧边夹角为40度。

下抱紧扣件4为一对下折板，固定板1的左右两侧壁上分别连接一块下折板，下折板与固定板1一体设置，所述下折板与固定板1之间设有折线9。

高压电容器外保护用熔断器在线监视方法，包括监测支架、传感器、信号发射器、信号接收器和WEB服务器，依次包括以下步骤：

A.如图2所示，将传感器固定在监测支架的安装孔上，同时将信号发射器也固定在监测支架上，信号发射器与传感器连接，信号接收器和WEB服务器设置在监控机房内；信号发射器和传感器采用电池或/和太阳能供电，而信号接收器和WEB服务器可以采用交流或者直流供电，传感器采用信号传感器，便于有效及时的采集数据，准确率高；信号接收装置可以根据现场情况布置多个，或者增加信号中继装置来保证信号传输的稳定性，信号接收器和发射器之间采用无线传输，信号接收器和WEB服务器之间可以采用有线传输的方式通讯。

B.在每一支熔丝弹射管底座10上安装一个监测支架，监测支架上安装板2倾斜的角度不能影响到熔丝熔断的性能，在熔丝熔断后熔管能接触到监测支架上的传感器，再通过扳动上抱紧扣件3和下抱紧扣件4，抱紧熔丝弹射管底座。

上述传感器采用间断式自动监频方式工作，即每间隔设定的时间自启动进行监视并发出通讯信号。

采用本方法可以24小时全天候主动式实时自动监测报警。本装置发现熔丝管或机械状态指示器变位及时，定位精准，彻底改变了传统依靠人工定期巡视，或事后用人眼逐个巡查去发现熔断情况的被动式落后做法，主动监测方式明显提高了发现的效率。提高了报警的及时性、监视的有效性和监视质量，大幅度减轻了运维人员的这项巡视工作量，有效解放了运维人员的这部分劳动生产力，为其它运维工作赢得了时间。

便于监控人员和运维人员迅速判明因熔丝熔断引起跳闸的原因，缩小故障检查范围，锁定熔断情况，自动记录熔断的时间顺序，便于对事件的分析，有效缩短了事件处理的响应时间。

对区域电网内的所有接入监控点的电容器实行统一远程监控管理。

当有熔丝熔断变位报警时，装置可以与图像监控系统配合，自动给图像监控系统指令，将预定的摄像头自动转向发出报警的电容器组，并自动点亮摄像灯照明或电容器专用照明灯光，为远程视频检查提供足够的照明亮度，第一时间向远程提供该电容器组的外观征象。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (7)

1.高压电容器外保护用熔断器监测支架，其特征在于：包括固定板(1)、安装板(2)、上抱紧扣件(3)和下抱紧扣件(4)，固定板(1)与安装板(2)之间的夹角为钝角，安装板(2)上开有传感器安装孔(5)，所述安装板(2)的下部设有上抱紧扣件(3)，所述固定板(1)的下部设有下抱紧扣件(4)。

2.如权利要求1所述的高压电容器外保护用熔断器监测支架，其特征在于：所述上抱紧扣件(3)为一对上折板，安装板(2)的左右两侧壁上分别连接一块上折板，上折板与安装板(2)一体设置。

3.如权利要求2所述的高压电容器外保护用熔断器监测支架，其特征在于：所述上折板为四边形，上折板包括依次首尾相连的上边(6)、外边(7)、下边(8)和内边，内边与安装板(2)一体化连接，上边(6)长9mm与安装板(2)侧边夹角为70度，外边(7)长7mm，下边(8)长14mm且与安装板(2)侧边夹角为40度。

4.如权利要求1所述的高压电容器外保护用熔断器监测支架，其特征在于：所述下抱紧扣件(4)为一对下折板，固定板(1)的左右两侧壁上分别连接一块下折板，下折板与固定板(1)一体设置。

5.如权利要求4所述的高压电容器外保护用熔断器监测支架，其特征在于：所述下折板与固定板(1)之间设有折线(9)。

6.采用权利要求1所述高压电容器外保护用熔断器监测支架的在线监视方法，其特征在于：包括监测支架、传感器、信号发射器、信号接收器和WEB服务器，依次包括以下步骤：

A.将传感器固定在监测支架的安装孔上，同时将信号发射器也固定在监测支架上，信号发射器与传感器连接，信号接收器和WEB服务器设置在监控机房内；

B.在每一个熔丝弹射管底座(10)上安装一个监测支架，监测支架上安装板(2)倾斜的角度不能影响到熔丝熔断的性能，在熔丝熔断后熔管能接触到监测支架上的传感器，再通过扳动上抱紧扣件(3)和下抱紧扣件(4)，抱紧熔丝弹射管底座。

7.如权利要求6所述的高压电容器外保护用熔断器在线监视方法，其特征在于：所述传感器采用间断式自动监频方式工作，即每间隔设定的时间自启动进行监视并发出通讯信号。