CN105158721A - 一种电压互感器温度在线监测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电压互感器温度在线监测装置，其特征在于包括用于变换电压等级的变压器，用于采集变压器原边电流的电流采集模块，用于采集变压器原边电压的电压采集模块，瞬时负载以及计算电压互感器侧等效内阻变化量、控制瞬时负载投入和控制该区间一次设备分合闸的控制单元；通过控制单元控制瞬时负载定时投入，并同时采集变压器原边电流和变压器原边电压，依据电流电压的变化量计算出电压互感器侧的等效内阻变化量，再根据导线材料的温度系数推导出电压互感器内部绕组的温升值，进而实现对电压互感器温度的在线监测。

Description

一种电压互感器温度在线监测装置及方法
技术领域
本发明涉及电力系统技术，具体涉及一种电压互感器温度在线监测装置及方法。
背景技术
电压互感器作为电力系统中的重要设备，出现故障时往往不易发觉，最终演变为严重事故。目前国内现有电压互感器的故障监测是应用红外热成像技术，通过对电压互感器的非接触式测量，判断电压互感器温升及内部故障位置。
上述监测方式属于离线式监测，不能连续反映电压互感器的工作状态，并且红外热成像仪造价较高，且需要人员到现场操作。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种通过对电压互感器等效电阻的主动探测，间接监测电压互感器的温升情况，进而实现在线监测的电压互感器温度在线监测装置及方法。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种电压互感器温度在线监测装置，其特征在于包括：
变压器，其原边与电压互感器的二次输出端子相连，用于变换电压等级；
电流采集模块，与电压互感器的二次输出端子和变压器的原边相串联，用于采集变压器的原边电流；
电压采集模块，与电压互感器的二次输出端子和变压器的原边相并联，用于采集变压器的原边电压；
瞬时负载，与变压器的副边相连；及
控制单元，与变压器的副边和瞬时负载相连，用于计算电压互感器侧等效内阻变化量、控制瞬时负载投入和控制该区间一次设备分合闸的。
作为上述方案的进一步改进，所述瞬时负载4的阻抗与电压互感器的内阻在同一个数量级。
进一步，所述变压器、电流、电压采集模块、瞬时负载及控制单元安装在一壳体内并通过设置在壳体上的航空插头与外部的电压互感器和区间一次设备分合闸开关相连。
其中，所述一次设备分合闸开关为柱上负荷开关或断路器、户内或户外开关柜内所带负荷开关或断路器。
其中，所述电压互感器适用于户内或户外，用于一次设备取电或测量用。
电压互感器温度在线监测方法，包括以下步骤：
当区间中的一次设备合分闸开关7处于合闸位置时，控制单元5控制瞬时负载4定时投入，并同时采集变压器原边电流和变压器原边电压；
依据电流电压的变化量计算出电压互感器侧的等效内阻变化量，再根据导线材料的温度系数推导出电压互感器内部绕组的温升值；
当温升的变化量超过定值时，上报电压互感器异常信息到主站，严重时直接对一次设备合分闸开关7输出分闸命令。
本发明的有益效果是：
1、通过装置内部控制单元控制瞬时负载定时投入，并同时采集变压器原边电流和变压器原边电压，依据电流电压的变化量计算出电压互感器侧的等效内阻变化量，再根据导线材料的温度系数推导出电压互感器内部绕组的温升值，进而实现对电压互感器温度的在线监测；当温升的变化量超过定值时，上报电压互感器异常信息到主站，严重时装置直接对一次设备合分闸开关输出分闸命令。
2、本发明通过对电压互感器侧等效内阻变化量的在线监测，间接反映出电压互感器内部绕组的温升情况，监测装置可利用现有技术平台升级改造，无需独立安装，降低成本，且不需现场人工参与，可通过无线通讯技术实现后台在线监测功能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式进行进一步的说明：
图1是本发明实施例的系统框图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思及技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
参照图1，一种电压互感器温度在线监测装置，其特征在于包括：
变压器1，其原边与电压互感器6的二次输出端子相连，用于变换电压等级；
电流采集模块2，与电压互感器6的二次输出端子和变压器1的原边相串联，用于采集变压器1的原边电流；
电压采集模块3，与电压互感器6的二次输出端子和变压器1的原边相并联，用于采集变压器1的原边电压；
瞬时负载4，与变压器1的副边相连，所述瞬时负载4的阻抗与电压互感器的内阻在同一个数量级；及
控制单元5，与变压器1的副边和瞬时负载相连，用于计算电压互感器侧等效内阻变化量、控制瞬时负载投入和控制该区间一次设备分合闸的。
所述变压器1、电流、电压采集模块2、3，瞬时负载4及控制单元5安装在一壳体内并通过设置在壳体上的航空插头与外部的电压互感器6和区间一次设备分合闸开关7相连。
其中，所述一次设备分合闸开关7为柱上负荷开关或断路器、户内或户外开关柜内所带负荷开关或断路器。
电压互感器温度在线监测方法，包括以下步骤：
当区间中的一次设备合分闸开关7处于合闸位置时，控制单元5控制瞬时负载4定时投入，并同时采集变压器原边电流和变压器原边电压；
依据电流电压的变化量计算出电压互感器侧的等效内阻变化量，再根据导线材料的温度系数推导出电压互感器内部绕组的温升值；
当温升的变化量超过定值时，上报电压互感器异常信息到主站或直接对一次设备合分闸开关7输出分闸命令。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，只要其以基本相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电压互感器温度在线监测装置，其特征在于包括：
变压器（1），其原边与电压互感器（6）的二次输出端子相连，用于变换电压等级；
电流采集模块（2），与电压互感器（6）的二次输出端子和变压器（1）的原边相串联，用于采集变压器（1）的原边电流；
电压采集模块（3），与电压互感器（6）的二次输出端子和变压器（1）的原边相并联，用于采集变压器（1）的原边电压；
瞬时负载（4），与变压器（1）的副边相连；及
控制单元（5），与变压器（1）的副边和瞬时负载相连，用于计算电压互感器侧等效内阻变化量、控制瞬时负载投入和控制该区间一次设备分合闸的。
2.根据权利要求1所述的一种电压互感器温度在线监测装置，其特征在于：所述瞬时负载（4）的阻抗与电压互感器的内阻在同一个数量级。
3.根据权利要求1或2所述的一种电压互感器温度在线监测装置，其特征在于：所述变压器（1）、电流、电压采集模块（2、3）、瞬时负载（4）及控制单元（5）安装在一壳体内并通过设置在壳体上的航空插头与外部的电压互感器（6）和区间一次设备分合闸开关（7）相连。
4.根据权利要求3所述的一种电压互感器温度在线监测装置，其特征在于：所述一次设备分合闸开关（7）为柱上负荷开关或断路器、户内或户外开关柜内所带负荷开关或断路器。
5.根据权利要求1-3任一所述在线监测装置的在线监测方法，其特征在于包括以下步骤：
当区间中的一次设备合分闸开关（7）处于合闸位置时，控制单元（5）控制瞬时负载（4）定时投入，并同时采集变压器原边电流和变压器原边电压；
依据电流电压的变化量计算出电压互感器侧的等效内阻变化量，再根据导线材料的温度系数推导出电压互感器内部绕组的温升值；
当温升的变化量超过定值时，上报电压互感器异常信息到主站或直接对一次设备合分闸开关（7）输出分闸命令。
6.根据权利要求5所述的一种电压互感器温度在线监测装置，其特征在于：所述瞬时负载（4）的阻抗与电压互感器的内阻在同一个数量级。
7.根据权利要求5所述的一种电压互感器温度在线监测装置，其特征在于：所述一次设备分合闸开关（7）为柱上负荷开关或断路器、户内或户外开关柜内所带负荷开关或断路器。
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