CN201724751U - 一种电容器和电抗器的温度监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电容器和电抗器的温度监测装置，其包括：微控制器、与微控制器相连的无线信号发送单元和数字温度传感器；微控制器将数字温度传感器测得的温度信息通过无线信号发送单元调制在所述载波上并发送。本实施例的温度监测装置的直径为30mm，可直接吸附在电容器和电抗器的各个位置，实现分布式温度测量。该装置实现运行温度监测并定量测定相关部位的温度数值及温升趋势。该装置的实施采用无线方式实现数据发送，从而实现电容器和电抗器运行温度的本地或远程管理、监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力系统中的电力电容器和电抗器的温度监测装置。
背景技术
目前电力部门在电容器投运之后都是采用红外测温设备巡视检查电容器的包封内部、引线接头发热情况，防止因电容器温度过高引发电网运行事故，但采用红外测温设备巡视检查无法实现在线运行温度的实时测量、工况预测，容易发生事故。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种实时测量电容器在线运行温度以进行实时保护的温度监测装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电容器和电抗器的温度监测装置，包括：用于吸附在电容器和电抗器的内壁或外壁上的数字温度传感器、微控制器、与微控制器相连的无线信号发送单元；数字温度传感器的输出端与微控制器的温度信号输入端相连。
进一步，所述微控制器的电源端与耐高温纽扣电池相连。
进一步，所述无线信号发送单元包括芯片天线。
进一步，所述数字温度传感器的输出端设有用于将数字温度传感器的输出限制在0V～1.8V的限幅器，以将干扰引起的振幅变化削平，避免高压磁场、电晕对温度采集的影响。
本实用新型具有积极的效果：(1)本实用新型的电容器和电抗器的温度监测装置直接安装在电力高压电容器和电抗器的内壁或外壁，以实现运行温度监测并定量测定相关部位的温度数值及温升趋势。该装置的实施采用无线方式实现数据发送，从而实现电容器和电抗器运行温度的本地或远程管理、监测。(2)本实用新型的温度测量装置微功耗处理器定时自唤醒采集数字温度传感器测量点的温度数值；无线传输单元通过芯片天线实现装置与安装在低压侧数据接收装置的数据交换。(3)微型温度测量监测装置在数字温度传感器的输入端、数据接收端设计限幅器将干扰引起的振幅变化削平，避免高压磁场、电晕对温度采集的影响；使用软件对无线信号进行软滤波，按照时间、频率、幅度三维数学模型对失真信号进行补偿，在无线信号基本被湮没的情况能进行正确解码，提高本产品无线接收灵敏度，保证数据接收的可靠性和正确性。(4)在无无线数据传输信号时，微控制器休眠并定时自唤醒，采集温度数值并与限值比较，采集的温度值低于限值则微控制器休眠；采集的温度值高于限定值，微控制器通过无线传输单元进行时钟同步并进行无线组网，确定无冲突后将报警信息及温度数值发送给谐波及过热保护器，谐波及过热保护器依据接收到的报警信息及温度数值判定是否开启风冷装置或进行报警通报值班人员进行现场勘察；有无线数据传输信号时，无线传输单元唤醒微控制器，并将收到的无线数据传输给微控制器，微控制器进行地址判别，若是本装置地址则执行命令并应答然后休眠，如不是本装置地址则不执行任何操作直接休眠。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1为实施例中的温度测量装置的电路结构示意图；图2为实施例中的谐波及过热保护器的电路结构示意图。
具体实施方式
见图1-2，本实施例的电容器和电抗器的温度监测装置，包括：微控制器10、与微控制器10相连的无线信号发送单元11和数字温度传感器12；微控制器10将数字温度传感器12测得的温度信息通过无线信号发送单元11调制在所述载波上并发送。本实施例的温度监测装置的直径为30mm，可直接吸附在电容器和电抗器的各个位置，实现分布式温度测量。
微控制器10的电源端与耐高温纽扣电池相连，无线信号发送单元11包括芯片天线。所述数字温度传感器12的输出端设有用于将数字温度传感器12的输出限制在0V～1.8V的限幅器。微控制器10自唤醒进行数字温度传感器12的数据采集，保证耐高温纽扣电池5年以上的供电能力。
微控制器10自动通过无线信号发送单元11与其它同类的温度监测装置进行时钟同步，实现温度数据的错时发送，避免无线数据通信冲突紊乱。
谐波及过热保护器用于对电容器组进行电流、电压采样，以实时计算电容器组是否处于谐波过电压状态；同时接收所述无线信号以判断所述电容器组的温度是否超限；当所述电容器组处于谐波过电压时，按电容器过电压的反时限曲线切断所述电容器组；或，当所述电容器组温度超限时(例如大于150℃时)，切断所述电容器组。
所述谐波及过热保护器包括：CPU20，与CPU20相连的无线信号接收单元23，与CPU20相连的电流电压采样单元21，与CPU20相连的用于实现远程管理、监测的通讯接口22，与CPU20相连的用于检测用于切断所述电容器组的断路器、隔离刀闸器的位置信息的开关量输入单元24、以及与CPU20相连的用于切断所述电容器组的断路器、隔离刀闸器的开关量输出单元25。
开关量输入单元24由光耦隔离及滤波电路构成，220V或110V强电开关量输入经光耦隔离输出的电信号送入CPU20。
CPU20包括：模数转换、微处理器模块、IO驱动、保护算法、定值事件管理、故障录波、人机界面、后台通信和USB HOST接口等功能。模件提供实时时钟和GPS对时输入接口，作为整个装置的时钟源。CPU20使用软件对无线信号进行软滤波，按照时间、频率、幅度三维数学模型对失真信号进行补偿，在无线信号基本被湮没的情况能进行正确解码，提高本产品无线接收灵敏度，保证数据接收的可靠性和正确性。
模数转换模块采用二阶RC无源抗混叠低通滤波加16bit、6路同步采样A/D转换器构成模拟量采集系统。共提供15路交流采集通道。在交流采样通道路数允许情况下，第13-15通道作为复采通道。并设计有A/D芯片到CPU间数据通道的检错机制，防止因这部分数据通道故障导致的误判。
所述的保护算法，采用FFT快速傅立叶算法和积分算法，对电容器组的三相电压和电流通道进行各次谐波和有效值的准确计算。
所述的定值事件管理和故障录波模块，采用文件系统对大容量的FLASH存储器空间进行有效管理，对常规电容器保护功能和谐波保护功能动作事件和故障录波分区存储，分区之间不互相覆盖。
所述的USB接口模块，可以通过外接U盘完成装置程序升级和故障录波数据的自动导出。
显然，上述实施案例仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种电容器和电抗器的温度监测装置，其特征在于包括：用于吸附在电容器和电抗器的内壁或外壁上的数字温度传感器(12)、微控制器(10)、与微控制器(10)相连的无线信号发送单元(11)；数字温度传感器(12)的输出端与微控制器(10)的温度信号输入端相连。
2.根据权利要求1所述的一种电容器和电抗器的温度监测装置，其特征在于：微控制器(10)的电源端与耐高温纽扣电池相连。
3.根据权利要求2所述的电容器和电抗器的温度监测装置，其特征在于：无线信号发送单元(11)包括芯片天线。
4.根据权利要求3所述的一种电容器和电抗器的温度监测装置，其特征在于：所述数字温度传感器(12)的输出端设有用于将数字温度传感器(12)的输出限制在0V～1.8V的限幅器。
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