CN109900992A - 一种干式空心电抗器分层电流测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种干式空心电抗器分层电流测量系统及方法，其系统包括：电流采集单元、综合数据处理单元和数据分析预警单元；电抗器的每一层绕组均有一条电流引出线，所述电流引出线与所述电流采集单元连接，所述电流采集单元用于采集电抗器中每层绕组的电流数据，并将测得的数据传送至所述综合数据处理单元；所述综合数据处理单元接收测得的电流数据，并将数据通过无线电传送至所述数据分析预警单元；所述数据分析预警单元对接收到的电流数据进行分析，并对超标的绕组发出预警。本申请提供的技术方案能够实时测量出各层绕组的电流数据，检测电流是否超出设计限值，并对超出设计限值的绕组发出预警，及时切除有潜在缺陷的电抗器。

Description

一种干式空心电抗器分层电流测量系统及方法

技术领域

本申请涉及输变电技术领域，尤其涉及一种干式空心电抗器分层电流测量系统及方法。

背景技术

近年来，随着超高压、特高压大电网的建设，以及西电东送长距离输电的需要，电网中大量使用了干式空心电抗器(以下简称电抗器)。但随着电抗器的大量投运，其缺陷也逐步暴露出来，频繁发生烧损故障，对电网的安全稳定运行构成了较严重的威胁。及时检测出存在缺陷的电抗器是避免运行中发生烧损的有效措施。

电抗器一般是由多个包封体组成，包封体之间设置有是散热气道，上下星架处于包封体两端部位，每个星架包含有4～8个支臂，每个包封体内缠绕了1～3层线圈，每层线圈由2根包绕了绝缘的铝导线从头至尾绕制数十至数百匝而成，其引出线焊接于相应的支臂上，形成第一层绕组。在再这层绕组上缠绕第二层绕组，数层这样的绕组构成一个包封体，数个这样的包封体构成一个电抗器。可以看出：一层绕组就是一个螺旋线圈，一个电抗器就是由这样的数十个螺旋线圈并联而成。

但是，电抗器由于其并联支路较多，在制造时难以做到充分平衡，有的支路中就会流过过多的电流，引发过度发热，烧损匝间绝缘，形成匝间短路环流烧损电抗器，造成电抗器故障。到目前为止，对于这类电抗器故障现有的检测手段不能及时判断出电抗器的好坏，发出预警，及时排除有潜在缺陷的电抗器，避免事故发生。

发明内容

本申请提供了一种干式空心电抗器分层电流测量系统及方法，以解决不能有效检测干式空心电抗器电路故障的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例公开了一种干式空心电抗器分层电流测量系统，包括：电流采集单元、综合数据处理单元和数据分析预警单元；

电抗器的每一层绕组均有一条电流引出线，所述电流引出线与所述电流采集单元连接，所述电流采集单元用于采集电抗器中每层绕组的电流数据，并将测得的数据传送至所述综合数据处理单元；

所述综合数据处理单元接收测得的电流数据，并压缩、存储、通过无线电传送至所述数据分析预警单元；

所述数据分析预警单元对接收到的电流数据进行分析，并对分层电流数据超标的绕组发出预警。

可选的，所述电流采集单元为Rogowski线圈。

可选的，所述电流采集单元为电流互感器，包括：电磁感应式电流互感器、巨磁阻效应电流互感器。

可选的，所述综合数据处理单元还具有自取电功能，向所述电流采集单元、所述综合数据处理单元提供电源。

可选的，所述综合数据处理单元与所述电流采集单元通过屏蔽同轴电缆相连接。

可选的，所述电流采集单元与所述综合数据处理单元设置于电抗器星架的支臂上。

第二方面，本申请实施例公开了一种干式空心电抗器分层电流测量方法，包括：采集电抗器的每一层绕组的电流数据值；将所述电流数据值进行压缩、存储，并与历史数据进行对比分析；对分析确认电流数据值超标的绕组发出预警。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供了一种干式空心电抗器分层电流测量系统及方法，其中系统包括：电流采集单元、综合数据处理单元和数据分析预警单元；电抗器的每一层绕组上有一条电流引出线，所述电流引出线与所述电流采集单元连接，所述电流采集单元用于采集电抗器中每层绕组的电流数据，并将测得的数据传送至所述综合数据处理单元；所述综合数据处理单元接收测得的电流数据，并压缩、存储、通过无线电传送至所述数据分析预警单元；所述数据分析预警单元对接收到的电流数据进行分析，并对分层电流数据超标的绕组发出预警。通过本申请提供的技术方案能够实时测量出各层绕组的电流数据，检测电流是否超出设计限值，及时判断出电抗器的好坏；对超出设计限值的绕组发出预警，及时切除有潜在缺陷的电抗器，避免事故发生。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种干式空心电抗器分层电流测量系统示意图；

图2为本申请实施例提供的一种干式空心电抗器分层电流测量系统中电流采集单元的结构示意图；

其中，1-包封体，2,-散热气道，3-星架，4-支臂，5-电流采集单元，6-综合数据处理单元，7-数据分析预警单元，8-电流引出线。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

第一方面，本申请提供了一种干式空心电抗器分层电流测量系统，包括：

电抗器一般是由数个(一般为11～15个)包封体1组成，包封体之间是散热气道2，上下星架3处于包封体两端部，每个星架一般有4～8个支臂4，每个包封体内缠绕了1～3层线圈，每层一般由2根包绕了绝缘的铝导线从头至尾绕制数十至数百匝而成，其引出线焊接于相应的支臂上，形成第一层绕组。在再这层绕组上缠绕第二层绕组，数层这样的绕组构成一个包封体1，数个这样的包封体1构成一个电抗器。可以看出：一层绕组就是一个螺旋线圈，一个电抗器就是由这样的数十个螺旋线圈并联而成。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种干式空心电抗器分层电流测量系统示意图；本申请提供了一种干式空心电抗器分层电流测量系统，包括：电流采集单元5、综合数据处理单元6和数据分析预警单元7。其中：所述电流采集单元5用于采集电抗器中每层绕组的电流数据，并将测得的数据传送至所述综合数据处理单元6。

具体的电流引出、采集部分如图2所示，为本申请实施例提供的一种干式空心电抗器分层电流测量系统中电流采集单元的结构示意图；电抗器的每一层绕组有一条电流引出线8，所述电流引出线8与所述电流采集单元5连接。所述电流采集单元5采集电抗器中每层绕组的电流数据，并将测得的数据传送至所述综合数据处理单元6。

所述电流采集单元5可以是Rogowski线圈，也可以是电磁感应式电流互感器或是巨磁阻效应电流互感器。

其中Rogowski线圈是一个由非磁性材料制成的一个可开口的圆环骨架，在其骨架上均匀地绕制数层绕组，并且反向绕制一圈“返回匝”，以消除外磁场干扰。最后在其最外表面用塑料材料涂覆一层保护护套。

所述综合数据处理单元6接收测得的电流数据，并压缩、存储、通过无线电传送至所述数据分析预警单元7。本申请实施例提供的干式空心电抗器分层电流测量系统还具有自取电功能，向所述电流采集单元5、所述综合数据处理单元6提供电源，保障干式空心电抗器分层电流测量系统的运行。

所述数据分析预警单元7对接收到的电流数据进行分析，并对分层电流数据超标的绕组发出预警。所述数据分析预警单元7接收数台综合数据处理单元6传送来的电流数据，与已存入的历史数据比对、同时与采集到的数据进行横向比对，对其变化情况进行分析判断。对电流数据超标的绕组，将超标信息反馈至综合数据处理单元6增加测量密度，分析变化趋势、排除干扰信号。对确认电流数据超标的绕组，发出预警，有助于作业人员及时清除有潜在缺陷的电抗器，避免事故发生。

第二方面，本申请提供了一种干式空心电抗器分层电流测量方法，包括：

采集电抗器的每一层绕组的电流数据值；利用电流采集单元对电流数据值进行量测、采集。

将所述电流数据值进行压缩、存储、后传，并与历史数据进行对比分析；对分析确认分层电流数据超标的绕组发出预警。

测量时，在电抗器停电状态下，首先在每一个支臂处，把电流采集单元串入分层电流引出线的回路中，每个电流采集单元通过同轴电缆接入该支臂的综合数据处理单元中，这样分层电流测量系统的测量接线连接完毕。

电抗器接入电网处于带电工作状态，这时，数据分析预警单元就能接收到综合数据处理单元发来的电抗器各分层电流的实时测量数值，并与已存入的历史数据比对，同时与采集到的数据进行横向比对，对其变化情况进行分析判断，对超标的部分加密测量密度，分析变化趋势，排除干扰信号。对确认分层电流超标的绕组，发出预警。

本申请实施例提供了一种干式空心电抗器分层电流测量系统及方法，其中系统包括：电流采集单元、综合数据处理单元和数据分析预警单元；电抗器的每一层绕组均有一条电流引出线，所述电流引出线与所述电流采集单元连接，所述电流采集单元用于采集电抗器中每层绕组的电流数据，并将测得的数据传送至所述综合数据处理单元；所述综合数据处理单元接收测得的电流数据，并压缩、存储，通过无线电传送至所述数据分析预警单元；所述数据分析预警单元对接收到的电流数据进行分析，并对分层电流数据超标的绕组发出预警。通过本申请提供的技术方案能够实时测量出各层绕组的电流数据，检测电流是否超出设计限值，及时判断出电抗器的好坏；对超出设计限值的绕组发出预警，及时切除有潜在缺陷的电抗器，避免事故发生。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (7)

1.一种干式空心电抗器分层电流测量系统，其特征在于，包括电流采集单元(5)、综合数据处理单元(6)和数据分析预警单元(7)；

电抗器的每一层绕组有一条电流引出线，所述电流引出线与所述电流采集单元(5)连接，所述电流采集单元(5)用于采集电抗器中每层绕组的电流数据，并将测得的数据传送至所述综合数据处理单元(6)；

所述综合数据处理单元(6)接收测得的电流数据，并压缩、存储、通过无线电传送至所述数据分析预警单元(7)；

所述数据分析预警单元(7)对接收到的电流数据进行分析，并对分层电流数据超标的绕组发出预警。

2.根据权利要求1所述的干式空心电抗器分层电流测量系统，其特征在于，所述电流采集单元(5)为Rogowski线圈。

3.根据权利要求1所述的干式空心电抗器分层电流测量系统，其特征在于，所述电流采集单元(5)为电流互感器，包括：电磁感应式电流互感器、巨磁阻效应电流互感器。

4.根据权利要求1所述的干式空心电抗器分层电流测量系统，其特征在于，所述综合数据处理单元(6)还具有自取电功能，向所述电流采集单元(5)、所述综合数据处理单元(6)提供电源。

5.根据权利要求1所述的干式空心电抗器分层电流测量系统，其特征在于，所述综合数据处理单元(6)与所述电流采集单元(5)通过屏蔽同轴电缆相连接。

6.根据权利要求5所述的干式空心电抗器分层电流测量系统，其特征在于，所述电流采集单元(5)与所述综合数据处理单元(6)设置于电抗器星架的支臂上。

7.一种干式空心电抗器分层电流测量方法，其特征在于，包括：采集电抗器的每一层绕组的电流数据值；将所述电流数据值进行压缩、存储、后传，并与历史数据进行对比分析；对分析确认分层电流数据超标的绕组发出预警。