CN106768354A - 大型干式空心电抗器分布式温度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大型干式空心电抗器分布式温度测量装置，包括测温装置和固定架，测温装置固定在固定架上，其特征在于：还包括无线数据传输模块，所述的固定架整体为正八边形的框架结构，固定架的下方设置有支腿，正八边形的固定架与星形架交错设置并且八个顶点位于星形架每个分区的中心处，所述的测温装置包括感应线圈、电源模块和八个红外温度传感器，感应线圈设置在星形架的中心处，八个红外温度传感器分别固定在固定架的八个顶点处，红外温度传感器通过电源模块与感应线圈电连接，红外温度传感器与无线数据传输模块电连接。运用电磁感应的原理，利用电抗器中心的强磁场，为测温装置供电，避免磁场干扰。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统检测设备的技术领域，特别是一种大型干式空心电抗器分布式温度测量装置。
背景技术
干式空心电抗器具有电抗值线性、维护量小、成本低、重量轻等优点，使其在电力系统的使用内非常普遍。现阶段66kV等以上电压级别的大型干式空心电抗器已经安装在了很多变电站中。由于受到气候条件和环境等因素影响，这些干式空心电抗器故障频繁，甚至发生了多起由于线圈匝间绝缘击穿和电抗器烧损等事故而导致的停电。不仅严重影响了电网的正常运行，而且造成了重大的经济损失和不良社会影响。
一般来说，电抗器在正常运行中具有较好的散热性能，从而保证了电抗器的长期安全运行。但是电抗器运行过程仍会产生局部温升过高、过热，最终导致电抗器的烧坏、报废。运行经验表明电抗器经常烧坏的地方，也正是电抗器正常工作时温度相对较高的地方。在一定温度下，绝缘材料不产生热损坏时间称为绝缘材料的使用寿命。相反，在确定寿命的条件下，绝缘材料不产生快速热老化的最高容许温度决定产品的耐热等级，而其最高容许温度则称之为温度指数，材料在超过温度指数的温度环境下运行，则材料迅速劣化，其使用寿命大大缩短。66kV大型干式空心电抗器上都设置有11层圆环形的电抗器包封和米字形的星形架，星形架将大型干式空心电抗器分为8个区域，因此，可以通过分布式温度测量技术实现电抗器运行时温度的测量，判断电抗器的运行状态。
由于干式空心电抗器高电压、强电磁场、体积庞大、结构复杂、运行模式多样的特点，常用的接触式热敏电阻测温、光纤测温等方法存在附着点难以确定、系统较为复杂，容易受到电抗器磁场干扰等确定，不适合用来作为电抗器温度测量的方式。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、架设方便的、能够避免磁场干扰的大型干式空心电抗器分布式温度测量装置。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术手段是：
大型干式空心电抗器分布式温度测量装置，包括测温装置和固定架，测温装置固定在固定架上，还包括无线数据传输模块，所述的固定架整体为正八边形的框架结构，固定架的下方设置有支腿，正八边形的固定架与星形架交错设置并且八个顶点位于星形架每个分区的中心处，所述的测温装置包括感应线圈、电源模块和八个红外温度传感器，感应线圈设置在星形架的中心处，八个红外温度传感器分别固定在固定架的八个顶点处，红外温度传感器通过电源模块与感应线圈电连接，红外温度传感器与无线数据传输模块电连接。
所述的感应线圈的直径为600mm，感应线圈的匝数为6匝。
所述的红外温度传感器与电抗器包封的距离为30cm，红外温度传感器的物距比为1：3。
所述的固定架的高度为20cm，支腿的高度为10cm，固定架的材质为非金属材质。
所述的无线数据传输模块为基于蓝牙模式的无线数据传输模块。
所述的电源模块包括整流滤波电路和储能电池。
本发明的有益效果是：1、经过传感器性能比较，以及为了解决高电压环境下信号传输问题，采用红外温度传感器MLX90614ESF-BAA作为温敏元器件，该红外传感器的物距比为1:3，测温范围达到115°，可以覆盖较大面积的包封；
2、为了解决红外温度传感器供电的问题，运用电磁感应的原理，利用电抗器中心的强磁场，在上星形架上放置一个直径600mm的感应线圈，通过现场测量，满负荷工作的电抗器中心磁通强度为18mT，因此设计感应线圈为6匝，可以得到12V的交流电；
3、感应线圈得到的交流电通过整流滤波电路，输入储能电池，在电抗器满负荷工作状态下，中心磁场强度较强，感应线圈输出电压高，在为系统供电的同时可以向储能电池充电，当电抗器负荷低，感应线圈输出电压不足，此时储能电池放电向系统提供电能。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图中，1、电抗器包封，2、星形架，3、感应线圈，4、电源模块，5、红外温度传感器，6、固定架。
具体实施方式
本发明为大型干式空心电抗器分布式温度测量装置，运用电磁感应的原理，利用电抗器中心的强磁场，为测温装置供电，避免磁场干扰。
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
具体实施例，如图1所示，大型干式空心电抗器分布式温度测量装置，包括测温装置和固定架6，测温装置固定在固定架6上，还包括无线数据传输模块，无线数据传输模块为基于蓝牙模式的无线数据传输模块，所述的固定架6整体为正八边形的框架结构，固定架6的下方设置有支腿。
Claims (6)
1.大型干式空心电抗器分布式温度测量装置，包括测温装置和固定架(6)，测温装置固定在固定架(6)上，其特征在于：还包括无线数据传输模块，所述的固定架(6)整体为正八边形的框架结构，固定架(6)的下方设置有支腿，正八边形的固定架(6)与星形架(2)交错设置并且八个顶点位于星形架(2)每个分区的中心处，所述的测温装置包括感应线圈(3)、电源模块(4)和八个红外温度传感器(5)，感应线圈(3)设置在星形架(2)的中心处，八个红外温度传感器(5)分别固定在固定架(6)的八个顶点处，红外温度传感器(5)通过电源模块(4)与感应线圈(3)电连接，红外温度传感器(5)与无线数据传输模块电连接。
2.根据权利要求1所述的大型干式空心电抗器分布式温度测量装置，其特征在于：所述的感应线圈(3)的直径为600mm，感应线圈(3)的匝数为6匝。
3.根据权利要求1所述的大型干式空心电抗器分布式温度测量装置，其特征在于：所述的红外温度传感器(5)与电抗器包封(1)的距离为30cm，红外温度传感器(5)的物距比为1：3。
4.根据权利要求1所述的大型干式空心电抗器分布式温度测量装置，其特征在于：所述的固定架(6)的高度为20cm，支腿的高度为10cm，固定架(6)的材质为非金属材质。
5.根据权利要求1所述的大型干式空心电抗器分布式温度测量装置，其特征在于：所述的无线数据传输模块为基于蓝牙模式的无线数据传输模块。
6.根据权利要求1所述的大型干式空心电抗器分布式温度测量装置，其特征在于：所述的电源模块(4)包括整流滤波电路和储能电池。
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