CN110906973A - 一种用于监测浸油式电力元件的系统及方法 - Google Patents

一种用于监测浸油式电力元件的系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于监测浸油式电力元件的系统及方法,属于电力物联网技术领域。本发明系统包括:传感器单元,所述传感器单元通过机械部件安装在电力元件取油孔处,测量电力元件内油的信息数据,并根据所述信息数据生成模拟信号传输至数据采集单元;数据采集单元,所述数据采集单元将接收的模拟信号转换为数字信号并进行存储,将所述数字信号传输至数据处理单元;数据处理单元,所述数据处理单元接收数字信号,获取油浸式电力元件设备状态信息,用于对油浸式电力元件的监测。本发明采用氢气,压力,温度,湿度的传感器进行综合分析,完整掌握设备状态;低功耗运行方式实现设备的在线监测,避免设备取电困难,及时有效的实现设备的有效管理。

Description

一种用于监测浸油式电力元件的系统及方法
技术领域
本发明涉及电力物联网技术领域,并且更具体地,涉及一种用于监测浸油式电力元件的系统及方法。
背景技术
运行中电力设备缺陷一般可分为危急、严重及一般缺陷三类,高压电力互感器发生危急、严重缺陷和设备故障时,尤其是110kV及以上电压等级互感器,由于电压等级高,应用于主网,其缺陷和故障不仅影响一次设备稳定可靠运行,更可能对保护、计量、测控等二次系统造成严重安全影响,严重影响系统整体安全稳定运行。传统的检测方法都是在设备出现严重缺陷或是故障后才能检测出来,不能对设备的运行状态进行及时预判,目前对高压互感器的监测中,主要通过介损、油色谱、局放等手段对互感器的状态进行监测分析。然而,相比于变压器等设备,互感器有其特殊性:1)互感器数量众多但价格相对便宜,通常在十几万至几十万之间。而在线监测设备成本普遍偏高,一套监测装置价格往往互感器价格相当,不利于推广。2)互感器自身结构特点导致在线监测手段效果有限,比如倒立油浸式互感器属于少油设备,取油困难,并且频繁取油会导致油位过低出现问题。因此,现有的监测设备和手段虽然可以起到一定作用,但基本都是采用间接手段或需要停电检修时,才可以对设备运行状态进行检测,难以做到互感器实时在线监测。对于油浸式套管来说,同样存在着1监测手段少2因套管油少无法进行频繁取油的问题。
发明内容
针对上述问题,本发明提出了一种用于监测浸油式电力元件的系统,包括:
传感器单元,所述传感器单元通过机械部件安装在电力元件取油孔处,测量电力元件内油的信息数据,并根据所述信息数据生成模拟信号传输至数据采集单元;
数据采集单元,所述数据采集单元将接收的模拟信号转换为数字信号并进行存储,将所述数字信号传输至数据处理单元;
数据处理单元,所述数据处理单元接收数字信号,获取油浸式电力元件设备状态信息,用于对油浸式电力元件的监测。
可选的,浸油式电力元件,包括:浸油式电流互感器和浸油式变压器套管。
可选的,系统还包括:
中心单元,所述中心单元获取设备状态信息,对所述设备状态信息进行存储,并生成实时设备状态曲线或报表,对设备状态信息进行判断,当状态设备信息超出预设安全值时,确定浸油式电力元件故障或发出报警。
可选的,传感器单元包括:氢气传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器,所述氢气传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器集成在一个芯片上。
可选的,信息数据,包括:油内氢气含两年、油内压力、油的温度和油的湿度。
可选的,数据采集单元,包括:FPGA和16位AD芯片,所述FPGA控制16位AD芯片将模拟信号转换为数字信号。
可选的,数据处理单元,包括:电源模块、中央处理模块、显示模块和通信模块;
所述电源模块为数据处理单元供电;
所述中央处理模块接收数字信号,对数字信号进行处理,获取设备状态信息;
所述显示模块对设备状态信息进行显示;
所述通信模块用于数据处理单元和中心单元通信。
本发明还提出了一种用于监测浸油式电力元件的方法,包括:
传感器单元通过机械部件安装在电力元件取油孔处,测量电力元件内油的信息数据,并根据所述信息数据生成模拟信号传输至数据采集单元;
数据采集单元将接收的模拟信号转换为数字信号并进行存储,将所述数字信号传输至数据处理单元;
数据处理单元接收数字信号,获取油浸式电力元件设备状态信息,用于对油浸式电力元件的监测。
可选的,浸油式电力元件,包括:浸油式电流互感器和浸油式变压器套管。
可选的,方法还包括:
中心单元获取设备状态信息,对所述设备状态信息进行存储,并生成实时设备状态曲线或报表,对设备状态信息进行判断,当状态设备信息超出预设安全值时,确定浸油式电力元件故障或发出报警。
可选的,传感器单元包括:氢气传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器,所述氢气传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器集成在一个芯片上。
可选的,信息数据,包括:油内氢气含两年、油内压力、油的温度和油的湿度。
可选的,数据采集单元,包括:FPGA和16位AD芯片,所述FPGA控制16位AD芯片将模拟信号转换为数字信号。
可选的,数据处理单元,包括:电源模块、中央处理模块、显示模块和通信模块;
所述电源模块为数据处理单元供电;
所述中央处理模块接收数字信号,对数字信号进行处理,获取设备状态信息;
所述显示模块对设备状态信息进行显示;
所述通信模块用于数据处理单元和中心单元通信。
本发明采用氢气,压力,温度,湿度的传感器进行综合分析,完整掌握设备状态;低功耗运行方式实现设备的在线监测,避免设备取电困难,及时有效的实现设备的有效管理。
附图说明
图1为本发明一种用于监测浸油式电力元件的系统机构图;
图2为本发明一种用于监测浸油式电力元件的方法流程图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式,然而,本发明可以用许多不同的形式来实施,并且不局限于此处描述的实施例,提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明,并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中,相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明,此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外,可以理解的是,以通常使用的词典限定的术语,应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义,而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
本发明提出了一种用于监测浸油式电力元件的系统200,如图1所示,包括:
浸油式电力元件,包括:浸油式电流互感器和浸油式变压器套管。
传感器单元201,所述传感器单元通过机械部件安装在电力元件取油孔处,测量电力元件内油的信息数据,信息数据,包括:油内氢气含两年、油内压力、油的温度和油的湿度,并根据所述信息数据生成模拟信号传输至数据采集单元;
传感器单元201包括:氢气传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器,所述氢气传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器集成在一个芯片上。
采用钯金属作为氢气传感器组成部分,采用mems(微机电系统(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System),也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等,指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置de技术将所有传感器集成在一个芯片上。
数据采集单元202,所述数据采集单元将接收的模拟信号转换为数字信号并进行存储,将所述数字信号传输至数据处理单元;
数据采集单元202,包括:FPGA和16位AD芯片,所述FPGA控制16位AD芯片将模拟信号转换为数字信号;
数据处理单元203,所述数据处理单元接收数字信号,获取油浸式电力元件设备状态信息,用于对油浸式电力元件的监测。
数据处理单元203,包括:电源模块、中央处理模块、显示模块和通信模块;
所述电源模块为数据处理单元供电;
所述中央处理模块接收数字信号,对数字信号进行处理,获取设备状态信息;
所述显示模块对设备状态信息进行显示;
所述通信模块用于数据处理单元和中心单元通信。
通信部分采用无线通信和NB-lot模块,对于无线通信,可以传递至站中处理,对于NB-lot模块,只要有网络信号的地方都可以直接传递数据。
中心单元204,所述中心单元获取设备状态信息,对所述设备状态信息进行存储,并生成实时设备状态曲线或报表,对设备状态信息进行判断,当状态设备信息超出预设安全值时,确定浸油式电力元件故障或发出报警。
中心单元204,包括手机APP软件、电脑后台、短信后台、微信后台,其中短信后台具有报警提醒功能,其余后台具有数据分析,状态评估,实时曲线显示、历史数据查询、报表、报警功能。
本发明还提出了一种用于监测浸油式电力元件的方法,如图2所示,包括:
浸油式电力元件,包括:浸油式电流互感器和浸油式变压器套管。
传感器单元通过机械部件安装在电力元件取油孔处,测量电力元件内油的信息数据,信息数据,包括:油内氢气含两年、油内压力、油的温度和油的湿度;并根据所述信息数据生成模拟信号传输至数据采集单元;
传感器单元包括:氢气传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器,所述氢气传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器集成在一个芯片上。
数据采集单元将接收的模拟信号转换为数字信号并进行存储,将所述数字信号传输至数据处理单元;
数据采集单元,包括:FPGA和16位AD芯片,所述FPGA控制16位AD芯片将模拟信号转换为数字信号。
数据处理单元接收数字信号,获取油浸式电力元件设备状态信息,用于对油浸式电力元件的监测。
数据处理单元,包括:电源模块、中央处理模块、显示模块和通信模块;
所述电源模块为数据处理单元供电;
所述中央处理模块接收数字信号,对数字信号进行处理,获取设备状态信息;
所述显示模块对设备状态信息进行显示;
所述通信模块用于数据处理单元和中心单元通信。
中心单元获取设备状态信息,对所述设备状态信息进行存储,并生成实时设备状态曲线或报表,对设备状态信息进行判断,当状态设备信息超出预设安全值时,确定浸油式电力元件故障或发出报警。
本发明采用氢气,压力,温度,湿度的传感器进行综合分析,完整掌握设备状态;低功耗运行方式实现设备的在线监测,避免设备取电困难,及时有效的实现设备的有效管理。

Claims (14)

1.一种用于监测浸油式电力元件的系统,所述系统包括:
传感器单元,所述传感器单元通过机械部件安装在电力元件取油孔处,测量电力元件内油的信息数据,并根据所述信息数据生成模拟信号传输至数据采集单元;
数据采集单元,所述数据采集单元将接收的模拟信号转换为数字信号并进行存储,将所述数字信号传输至数据处理单元;
数据处理单元,所述数据处理单元接收数字信号,获取油浸式电力元件设备状态信息,用于对油浸式电力元件的监测。
2.根据权利要求1所述的系统,所述的浸油式电力元件,包括:浸油式电流互感器和浸油式变压器套管。
3.根据权利要求1所述的系统,所述的系统,还包括:
中心单元,所述中心单元获取设备状态信息,对所述设备状态信息进行存储,并生成实时设备状态曲线或报表,对设备状态信息进行判断,当状态设备信息超出预设安全值时,确定浸油式电力元件故障或发出报警。
4.根据权利要求1所述的系统,所述的传感器单元包括:氢气传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器,所述氢气传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器集成在一个芯片上。
5.根据权利要求1所述的系统,所述的信息数据,包括:油内氢气含两年、油内压力、油的温度和油的湿度。
6.根据权利要求1所述的系统,所述的数据采集单元,包括:FPGA和16位AD芯片,所述FPGA控制16位AD芯片将模拟信号转换为数字信号。
7.根据权利要求1所述的系统,所述的数据处理单元,包括:电源模块、中央处理模块、显示模块和通信模块;
所述电源模块为数据处理单元供电;
所述中央处理模块接收数字信号,对数字信号进行处理,获取设备状态信息;
所述显示模块对设备状态信息进行显示;
所述通信模块用于数据处理单元和中心单元通信。
8.一种用于监测浸油式电力元件的方法,所述方法包括:
传感器单元通过机械部件安装在电力元件取油孔处,测量电力元件内油的信息数据,并根据所述信息数据生成模拟信号传输至数据采集单元;
数据采集单元将接收的模拟信号转换为数字信号并进行存储,将所述数字信号传输至数据处理单元;
数据处理单元接收数字信号,获取油浸式电力元件设备状态信息,用于对油浸式电力元件的监测。
9.根据权利要求8所述的方法,所述的浸油式电力元件,包括:浸油式电流互感器和浸油式变压器套管。
10.根据权利要求8所述的方法,所述的方法,还包括:
中心单元获取设备状态信息,对所述设备状态信息进行存储,并生成实时设备状态曲线或报表,对设备状态信息进行判断,当状态设备信息超出预设安全值时,确定浸油式电力元件故障或发出报警。
11.根据权利要求8所述的方法,所述的传感器单元包括:氢气传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器,所述氢气传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器集成在一个芯片上。
12.根据权利要求8所述的方法,所述的信息数据,包括:油内氢气含两年、油内压力、油的温度和油的湿度。
13.根据权利要求8所述的方法,所述的数据采集单元,包括:FPGA和16位AD芯片,所述FPGA控制16位AD芯片将模拟信号转换为数字信号。
14.根据权利要求8所述的方法,所述的数据处理单元,包括:电源模块、中央处理模块、显示模块和通信模块;
所述电源模块为数据处理单元供电;
所述中央处理模块接收数字信号,对数字信号进行处理,获取设备状态信息;
所述显示模块对设备状态信息进行显示;
所述通信模块用于数据处理单元和中心单元通信。
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