CN112230168A - 一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体为一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统，所述电抗器绕组故障检测系统包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元；所述电抗器绕组故障检测系统对所述电抗器绕组的磁场进行检测，并与预先设定的比较值进行比较判断，进而检测所述电抗器绕组绕组是否异常，并通过所述报警单元及时发出报警，通过所述通信单元上传至监控中心。本发明提供一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统和方法，当电抗器发生小匝数比匝间短路故障时，能够根据所述电抗器绕组磁场的变化准确的检测出电抗器是否异常，提高电抗器运行的可靠性和安全性。
Description
技术领域
本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统及其检测方法。
背景技术
电抗器在电力系统中起到补偿无功功率、限制短路电流等作用，是电力系统的重要电力设备之一。并联运行电抗器经常发生绝缘故障，根据相关统计，匝间故障发生的次数占所有故障次数的50％以上。当电抗器发生匝间短路时，将会产生较大的感应电流，形成较大的电动力，如果没有及时排除，将会破坏电抗器的绝缘，甚至烧毁，进而降低电力系统的稳定性与可靠性，给人们的生活、电力企业的运行带来巨大的经济损失和不良影响。
为了提高系统稳定性，减少损失，需要对电抗器进行匝间短路故障检测。当电抗器发生小匝数比匝间短路故障时，很难从电压和电流的角度对匝间短路进行检测，本发明提出一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统，若电抗器发生匝间短路故障，电抗器磁场分布将出现关于电抗器水平中轴不对称的现象，通过比较两个对称点磁场差别判断电抗器是否出现匝间短路故障，并及时进行报警，有效提高电抗器匝间短路故障检测效果，防止故障扩大。
发明内容
本发明提供一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统和方法，当电抗器发生小匝数比匝间短路故障时，能够根据所述电抗器绕组磁场的变化准确的检测出电抗器是否异常，提高电抗器运行的可靠性和安全性。
本发明具体为一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统，所述电抗器绕组故障检测系统包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述控制处理单元顺序连接，所述控制处理单元还分别与所述信号采集单元、所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述电抗器绕组故障检测系统对所述电抗器绕组的磁场进行检测，并与预先设定的比较值进行比较判断，进而检测所述电抗器绕组绕组是否异常，并通过所述报警单元及时发出报警，通过所述通信单元上传至监控中心。
所述信号采集单元包括磁场采集模块和温度采集模块，所述磁场采集模块包括第一探测线圈、第二探测线圈，所述第一探测线圈、所述第二探测线圈串联连接，且线圈绕向相反，分别对称安装在所述电抗器绕组上端、下端，采集所述电抗器磁场信号，并通过屏蔽电缆将所述磁场信号传输至所述信号调理单元；
所述温度采集模块采用无线温度传感器采集所述电抗器本体温度信号，所述无线温度传感器。
所述信号调理单元包括放大模块和滤波模块，所述放大模块对所述磁场信号进行放大处理，输出符合所述A/D转换单元输入要求的信号；所述滤波模块采用低通滤波器滤除干扰信号。
所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元对所述电压检测预警装置进行参数设置和信息查询，所述参数包括采样频率、电抗器额定参数、磁场报警值、磁场差值报警值、温度报警值。
所述报警单元采用声光报警器，当所述电抗器绕组故障时，能够及时发出报警，并结合所述显示单元进行报警显示。
所述通信单元采用GPRS无线通信技术将所述电抗器绕组故障检测系统的信息上传至所述监控中心，同时能够对所述电抗器绕组故障检测系统进行参数设置、发出控制指令。
本发明还提供一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统的检测方法，所述检测方法包括如下步骤：
步骤(1)：通过所述第一探测线圈采集所述电抗器第一磁场信号，所述第二探测线圈采集所述电抗器第二磁场信号，所述温度传感器采集所述电抗器本体温度信号；
步骤(2)：所述磁场信号经过所述放大模块进行放大处理；
步骤(3)：经过所述滤波模块进行滤波处理；
步骤(4)：经过所述A/D转换单元进行A/D转换；
步骤(5)：所述控制处理单元将所述温度信号与所述温度报警值进行比较，若大于所述温度报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出温度高报警；
步骤(6)：将所述第一磁场信号与所述磁场报警值相比较，若大于所述磁场报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出绕组磁场大报警；
步骤(7)：将所述第二磁场信号与所述磁场报警值相比较，若大于所述磁场报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出绕组磁场大报警；
步骤(8)：计算所述第一磁场信号与所述第二磁场信号的差值。
步骤(9)：将所述差值与所述磁场差值报警值相比较，若大于所述磁场差值报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出匝间短路报警。
步骤(10)：控制所述通信单元将所述电抗器绕组故障检测系统的检测信号上传至所述监控中心。
与现有技术相比，有益效果是：采用所述第一探测线圈、所述第二探测线圈采集所述电抗器绕组上端、下端对称位置的磁场信号，当所述电抗器发生小匝数比匝间短路故障时也能够及时准确的检测出异常，发出报警，进而采取措施防止故障扩大，有效提高所述电抗器的工作可靠性和安全性。
附图说明
图1为本发明一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统的结构示意图。
图2为本发明一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统磁场采集模块安装布置图。
图3为本发明一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统检测方法的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统的具体实施方式做详细阐述。
如图1所示，本发明的电抗器绕组故障检测系统包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述控制处理单元顺序连接，所述控制处理单元还分别与所述信号采集单元、所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述电抗器绕组故障检测系统对所述电抗器绕组的磁场进行检测，并与预先设定的比较值进行比较判断，进而判断所述电抗器绕组绕组是否异常，并通过所述报警单元及时发出报警，通过所述通信单元上传至监控中心。
所述信号采集单元包括磁场采集模块和温度采集模块，如图2所示，所述磁场采集模块包括第一探测线圈1、第二探测线圈2，所述第一探测线圈1、所述第二探测线圈2串联连接，且线圈绕向相反，分别对称安装在所述电抗器绕组上端、下端，采集所述电抗器磁场信号，并通过屏蔽电缆将所述磁场信号传输至所述信号调理单元；
所述温度采集模块采用无线温度传感器采集所述电抗器本体温度信号，所述无线温度传感器。
所述信号调理单元包括放大模块和滤波模块，所述放大模块对所述磁场信号进行放大处理，输出符合所述A/D转换单元输入要求的信号；所述滤波模块采用低通滤波器滤除干扰信号。
所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元对所述电压检测预警装置进行参数设置和信息查询，所述参数包括采样频率、电抗器额定参数、磁场报警值、磁场差值报警值、温度报警值。
所述报警单元采用声光报警器，当所述电抗器绕组故障时，能够及时发出报警，并结合所述显示单元进行报警显示。
所述通信单元采用GPRS无线通信技术将所述电抗器绕组故障检测系统的信息上传至所述监控中心，同时能够对所述电抗器绕组故障检测系统进行参数设置、发出控制指令。
如图3所示，本发明还提供一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统的检测方法，所述检测方法包括如下步骤：
步骤(1)：通过所述第一探测线圈采集所述电抗器第一磁场信号，所述第二探测线圈采集所述电抗器第二磁场信号，所述温度传感器采集所述电抗器本体温度信号；
步骤(2)：所述磁场信号经过所述放大模块进行放大处理；
步骤(3)：经过所述滤波模块进行滤波处理；
步骤(4)：经过所述A/D转换单元进行A/D转换；
步骤(5)：所述控制处理单元将所述温度信号与所述温度报警值进行比较，若大于所述温度报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出温度高报警；
步骤(6)：将所述第一磁场信号与所述磁场报警值相比较，若大于所述磁场报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出绕组磁场大报警；
步骤(7)：将所述第二磁场信号与所述磁场报警值相比较，若大于所述磁场报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出绕组磁场大报警；
步骤(8)：计算所述第一磁场信号与所述第二磁场信号的差值。
步骤(9)：将所述差值与所述磁场差值报警值相比较，若大于所述磁场差值报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出匝间短路报警。
步骤(10)：控制所述通信单元将所述电抗器绕组故障检测系统的检测信号上传至所述监控中心。
最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。
Claims (7)
1.一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统，其特征在于，所述电抗器绕组故障检测系统包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述控制处理单元顺序连接，所述控制处理单元还分别与所述信号采集单元、所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述电抗器绕组故障检测系统对所述电抗器绕组的磁场进行检测，并与预先设定的比较值进行比较判断，进而检测所述电抗器绕组绕组是否异常，并通过所述报警单元及时发出报警，通过所述通信单元上传至监控中心。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统，其特征在于，所述信号采集单元包括磁场采集模块和温度采集模块，所述磁场采集模块包括第一探测线圈、第二探测线圈，所述第一探测线圈、所述第二探测线圈串联连接，且线圈绕向相反，分别对称安装在所述电抗器绕组上端、下端，采集所述电抗器磁场信号，并通过屏蔽电缆将所述磁场信号传输至所述信号调理单元；
所述温度采集模块采用无线温度传感器采集所述电抗器本体温度信号，所述无线温度传感器。
3.根据权利要求2所述的一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统，其特征在于，所述信号调理单元包括放大模块和滤波模块，所述放大模块对所述磁场信号进行放大处理，输出符合所述A/D转换单元输入要求的信号；所述滤波模块采用低通滤波器滤除干扰信号。
4.根据权利要求3所述的一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统，其特征在于，所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元对所述电压检测预警装置进行参数设置和信息查询，所述参数包括采样频率、电抗器额定参数、磁场报警值、磁场差值报警值、温度报警值。
5.根据权利要求4所述的一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统，其特征在于，所述报警单元采用声光报警器，当所述电抗器绕组故障时，能够及时发出报警，并结合所述显示单元进行报警显示。
6.根据权利要求5所述的一种基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统，其特征在于，所述通信单元采用GPRS无线通信技术将所述电抗器绕组故障检测系统的信息上传至所述监控中心，同时能够对所述电抗器绕组故障检测系统进行参数设置、发出控制指令。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的基于磁场采集的电抗器绕组故障检测系统的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：
步骤(1)：通过所述第一探测线圈采集所述电抗器第一磁场信号，所述第二探测线圈采集所述电抗器第二磁场信号，所述温度传感器采集所述电抗器本体温度信号；
步骤(2)：所述磁场信号经过所述放大模块进行放大处理；
步骤(3)：经过所述滤波模块进行滤波处理；
步骤(4)：经过所述A/D转换单元进行A/D转换；
步骤(5)：所述控制处理单元将所述温度信号与所述温度报警值进行比较，若大于所述温度报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出温度高报警；
步骤(6)：将所述第一磁场信号与所述磁场报警值相比较，若大于所述磁场报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出绕组磁场大报警；
步骤(7)：将所述第二磁场信号与所述磁场报警值相比较，若大于所述磁场报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出绕组磁场大报警；
步骤(8)：计算所述第一磁场信号与所述第二磁场信号的差值。
步骤(9)：将所述差值与所述磁场差值报警值相比较，若大于所述磁场差值报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出匝间短路报警。
步骤(10)：控制所述通信单元将所述电抗器绕组故障检测系统的检测信号上传至所述监控中心。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
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| CN113495199A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-10-12 | 深圳博润缘科技有限公司 | 一种电力设备安全监控方法及系统 |
| CN113690018A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-23 | 广东电网有限责任公司 | 一种三相串联电抗器 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113219378A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-08-06 | 国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司 | 一种干式变压器绕组绝缘故障检测方法 |
| CN113219378B (zh) * | 2021-03-05 | 2024-04-09 | 国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司 | 一种干式变压器绕组绝缘故障检测方法 |
| CN113690018A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-23 | 广东电网有限责任公司 | 一种三相串联电抗器 |
| CN113690018B (zh) * | 2021-08-26 | 2023-03-10 | 广东电网有限责任公司 | 一种三相串联电抗器 |
| CN113447782A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-09-28 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 线圈类设备匝绝缘状态监测装置、系统及监测方法 |
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