CN110174556A - 一种电容塔电容器检测装置及其在线监测方法 - Google Patents
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Abstract
一种电容塔电容器检测装置及其在线监测方法，属于电气工程技术领域。本发明提供了一种操作方便、安全性高、实时监测的电容塔电容器检测装置及其在线监测方法。本发明中，它包括检测设备和手持接收设备，检测设备和手持接收设备无线连接；取电电路的输出端依次与拨码开关、磁感应强度测量芯片、比较电路、CPLD和一号无线芯片串联，一号无线芯片的输出端与磁感应强度测量芯片的输入端连接；二号无线芯片与CPU双向连接，存储芯片和传输接口分别与CPU双向连接。本发明主要用于电容塔电容器的故障实时检测。
Description
技术领域
本发明属于电气工程技术领域，具体涉及一种特高压电容塔中电容器的检测装置及其在线监测方法。
背景技术
随着我国电网等级的不断提升，特高压电容塔作为电力系统中重要的组成部分，在提高电力系统稳定性方面起着重要作用。特高压电容塔由单相电容器串并联组成，其单相电容器数目较多，检测复杂、耗时。因此能够在不断电情况下检测电容器个体好坏是有现实意义的。现有的高压电容塔电容器检测方法是通过人工巡检的方法，不仅需要在断电条件下进行，而且不能实时监测电容器的运行状态，此外由于电容塔较高，人工检查存在一定的危险性。
因此，就需要一种操作方便、安全性高、实时监测的电容塔电容器检测装置及其在线监测方法。
发明内容
本发明针对现有的高压电容塔电容器检测方法操作不方便、不安全、不能实时监测的缺陷，提供了一种操作方便、安全性高、实时监测的电容塔电容器检测装置及其在线监测方法。
本发明所涉及的一种电容塔电容器检测装置及其在线监测方法的技术方案如下：
本发明所涉及的一种电容塔电容器检测装置，它包括检测设备和手持接收设备，所述检测设备和手持接收设备无线连接；所述检测设备包括取电电路、拨码开关、磁感应强度测量芯片、比较电路、CPLD和一号无线芯片；所述取电电路的输出端依次与拨码开关、磁感应强度测量芯片、比较电路、CPLD和一号无线芯片串联，所述一号无线芯片的输出端与磁感应强度测量芯片的输入端连接；所述手持接收设备包括二号无线芯片、CPU、存储芯片和传输接口，所述二号无线芯片与CPU双向连接，所述存储芯片和传输接口分别与CPU双向连接。
进一步地：所述取电电路电容器壳体表面。
进一步地：所述传输接口为RS232接口。
一种基于所述的电容塔电容器检测装置的在线监测方法，它包括以下步骤：
步骤一、通过拨码开关预置好每个电容塔电容器检测装置的层号和序号；
步骤二、将取电电路放置在电容器壳体表面上；
步骤三、所述手持接收设备发出检测指令，所述电容塔电容器检测装置检测每层电容器的磁感应强度信息，并将其检测得到的信息传递给手持接收设备；
步骤四、所述手持接收设备汇总每层电容器得到的信号，并将汇总的信号存在存储芯片中。
进一步地：所述步骤三包括以下步骤：
步骤三一、所述CPU通过二号无线芯片将检测指令发送至一号无线芯片，所述取电电路供给磁感应强度测量芯片电能，所述磁感应强度测量芯片实时检测电容器壳体表面辐射出的磁感应强度，并将检测到的磁感应强度信号传输给比较电路；
步骤三二、所述比较电路将信号与限制值进行对比，若超过限制值，则输出信号至CPLD；
步骤三三、所述CPLD将信号通过一号无线芯片传输给手持接收设备的二号无线芯片；
进一步地：在步骤四中，所述二号无线芯片将信号传输给CPU，所述CPU将汇总的信号存在存储芯片中，并将汇总的信号通过传输接口与计算机交互。
本发明所涉及的一种电容塔电容器检测装置及其在线监测方法的有益效果是：
本发明所涉及的一种电容塔电容器检测装置及其在线监测方法，本发明采用的电容器故障检测装置可以在不断电的情况下实时监测电容器组的运行状态，可以实现故障电容器的精准定位，此外可以节省人工检测时的费用，并且避免了人工检测时的危险。本发明操作简单，能够实现实时监测的目的，且不需要设置电源。
附图说明
图1是电容塔电容器检测装置的结构示意图；
图2是检测设备的结构框图；
图3是手持接收设备的结构框图；
图4是检测装置的取电电路示意图；
图5是第i层电容通信方式示意图；
图中，1为入线端子、2为出线端子、3为电容器金属外壳、4为内部等效电容、5为印刷电路板。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
实施例1
结合图1-图3说明本实施例，在本实施例中，本发明所涉及的一种电容塔电容器检测装置，它包括检测设备和手持接收设备，所述检测设备和手持接收设备无线连接；所述检测设备包括取电电路、拨码开关、磁感应强度测量芯片、比较电路、CPLD和一号无线芯片；所述取电电路的输出端依次与拨码开关、磁感应强度测量芯片、比较电路、CPLD和一号无线芯片串联，所述一号无线芯片的输出端与磁感应强度测量芯片的输入端连接；所述手持接收设备包括二号无线芯片、CPU、存储芯片和传输接口，所述二号无线芯片与CPU双向连接，所述存储芯片和传输接口分别与CPU双向连接。入线端子1和出线端子2与内部等效电容4的两端连接，所述取电电路与电容器金属外壳3连接，采用电容器金属外壳3表面存在电压波动，通过电容器取电，与外辐射磁场取电相结合；如在电容器金属壳体3表面附着金属膜与不同方向的铁氧体芯线圈取电；所述检测设备的电路固定在印刷电路板5上。
电容器的运行状态：电容器的故障可分为断线、短路与内部部分单元失效。电容器运行时会向周围辐射电磁波；当电容器断线时，其辐射的磁场最小；当电容器短路时，其辐射的磁场最大；当电容器内部单元失效，即电容器内部单元存在断线或短路时，都会在周围辐射磁场上体现出来。
本实施例通过检测电容器壳体表面辐射出的磁感应强度，并根据上下限值，就可判断电容器的运行状态是否正常。如磁感应强度低于下限可判断为电容器内部单元存在断线；而高于上线可判断电容器内部单元存在短路。
更为具体地：所述取电电路电容器壳体表面。
更为具体地：所述传输接口为RS232接口。
实施例2
结合图4、图5和实施例1说明本实施例，在本实施例中，本发明所涉及的一种电容塔电容器检测装置的在线监测方法，它包括以下步骤：
步骤一、通过拨码开关预置好每个电容塔电容器检测装置的层号和序号，并与CPLD接口相连；
步骤二、将取电电路放置在电容器壳体表面上；为了使每个电容器上的检测装置正常供电，需要正确放置取电电路；取电电路采用电容器外壳表面存在电压波动，通过电容器取电，与外辐射磁场取电相结合；如在电容器壳体表面附着金属膜与不同方向的铁氧体芯线圈取电；
步骤三、所述手持接收设备发出检测指令，所述电容塔电容器检测装置检测每层电容器的磁感应强度信息，并将其检测得到的信息传递给手持接收设备；当手持设备或地面接收装置发出需要检测的指令时，每层电容器将其检测得到的信息传递给第一个接收到检测指令的检测装置，
步骤四、所述手持接收设备汇总每层电容器得到的信号，并将汇总的信号存在存储芯片中；每层电容器汇总得到信号传递给手持设备或地面接收装置，将得到的状态信息存在存储芯片中进行计算机读取或通过光纤直接传递给远端。
更为具体地：所述步骤三包括以下步骤：
步骤三一、所述CPU通过二号无线芯片将检测指令发送至一号无线芯片，所述取电电路供给磁感应强度测量芯片电能，所述磁感应强度测量芯片实时检测电容器壳体表面辐射出的磁感应强度，并将检测到的磁感应强度信号传输给比较电路；单个电容器在线检测电路贴在电容器外壳表面，其电路板的地与电容器外壳连接。
步骤三二、所述比较电路将信号与限制值进行对比，若超过限制值，则输出信号至CPLD；用磁感应强度测量芯片测量电容器外壳表面磁场，比较电路比较磁感应强度值，高于上限置1，否则置0；低于下限置1，否则置0，用2位2进制表示，定时存储于CPLD中；其上限与下限根据第一次测量调试而定。
步骤三三、所述CPLD将信号通过一号无线芯片传输给手持接收设备的二号无线芯片；预计2进制“1”位为20MHz，“0”位为10MHz或0Hz；只有接到令牌后，才打开发射并传输令牌、编号与数据。
更为具体地：在步骤四中，所述二号无线芯片将信号传输给CPU，所述CPU将汇总的信号存在存储芯片中，并将汇总的信号通过传输接口与计算机交互。
如图4所示的局部系统：每个电容器外壳配置一个电容状态检测单元，电容状态检测单元将电容塔每层电容进行编号，并制定每层1号电容为手持接收设备的通讯端。每层1号电容垂直位置相同，负责定期收集该层其余电容的运行信息，过程以转递令牌方式进行。2次间隔时间不大于30min。每层1号电容以寻答方式将每层电容器的信息传递给手持接收通信设备或地面接收端。
Claims (6)
1.一种电容塔电容器检测装置，其特征在于，它包括检测设备和手持接收设备，所述检测设备和手持接收设备无线连接；所述检测设备包括取电电路、拨码开关、磁感应强度测量芯片、比较电路、CPLD和一号无线芯片；所述取电电路的输出端依次与拨码开关、磁感应强度测量芯片、比较电路、CPLD和一号无线芯片串联，所述一号无线芯片的输出端与磁感应强度测量芯片的输入端连接；所述手持接收设备包括二号无线芯片、CPU、存储芯片和传输接口，所述二号无线芯片与CPU双向连接，所述存储芯片和传输接口分别与CPU双向连接。
2.根据权利要求1所述的一种电容塔电容器检测装置，其特征在于，所述取电电路电容器壳体表面。
3.根据权利要求1所述的一种电容塔电容器检测装置，其特征在于，所述传输接口为RS232接口。
4.一种基于权利要求1所述的电容塔电容器检测装置的在线监测方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤一、通过拨码开关预置好每个电容塔电容器检测装置的层号和序号；
步骤二、将取电电路放置在电容器壳体表面上；
步骤三、所述手持接收设备发出检测指令，所述电容塔电容器检测装置检测每层电容器的磁感应强度信息，并将其检测得到的信息传递给手持接收设备；
步骤四、所述手持接收设备汇总每层电容器得到的信号，并将汇总的信号存在存储芯片中。
5.根据权利要求4所述的一种电容塔电容器检测装置的在线监测方法，其特征在于，所述步骤三包括以下步骤：
步骤三一、所述CPU通过二号无线芯片将检测指令发送至一号无线芯片，所述取电电路供给磁感应强度测量芯片电能，所述磁感应强度测量芯片实时检测电容器壳体表面辐射出的磁感应强度，并将检测到的磁感应强度信号传输给比较电路；
步骤三二、所述比较电路将信号与限制值进行对比，若超过限制值，则输出信号至CPLD；
步骤三三、所述CPLD将信号通过一号无线芯片传输给手持接收设备的二号无线芯片。
6.根据权利要求4所述的一种电容塔电容器检测装置的在线监测方法，其特征在于，在步骤四中，所述二号无线芯片将信号传输给CPU，所述CPU将汇总的信号存在存储芯片中，并将汇总的信号通过传输接口与计算机交互。
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