CN210376555U - 变电站电容器自动测温预警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变电站电容器自动测温预警系统，包含在线检测单元、中心管理单元和远方监控单元；所述在线监测单元与中心管理单元相连；所述中心管理单元与远方监控单元相连；所述在线监测单元包含电测单元、测温单元、通讯单元和数据处理单元；所述电测单元包含与电容器相连的采集电容器电压值的电压互感器和采集电容器电流值的电流互感器；所述测温单元包含设置在电容器外壳壁上采集电容器外壳温度的温度传感器一和设置在电容器外侧采集环境温度的温度传感器二。
Description
技术领域
本实用新型属于电力配电技术领域，具体涉及一种变电站电容器在线监测预警系统。
背景技术
随着电网规模的日益扩大和负荷需求的不断增加，系统对其电压及无功的调节越来越频繁，电容无功补偿设备的可用率成为一项重要的生产指标。目前变电站多使用 10kV框架式电容，当框架式电容器组中的某只电容器损坏导致整组电容跳闸时，其他电容可能会因受冲击而损坏，严重者会发生电容器组群爆故障，扩大了事故的范围及影响。除了设备故障损失，临时增加的电容故障抢修干扰了运行部门的计划工作安排，增加了工作负担。
依据《DL/T 596-2005电力设备预防性试验规程》，电容器的电容值检测应在投运后1年内进行第一次检测，之后的检测周期最高为5年。
为实时掌握电力电容器的运行工况，我局开发研制了10kV 电力电容器故障在线监测系统，能够对10kV 电力电容器的电压参数、电流参数、外壳温度及环境温度等参数进行在线监测，并计算电容器的电容量；依据计算出的电容器电容量诊断出即将故障的电容器并预警，提醒运行部门提前制定计划更换该即将故障的电容器，预防事故的发生，避免事故的损失。
发明内容
针对现有技术不足，本实用新型公开了一种变电站电容器在线监测预警系统，能够通过电压互感器采集电容器电压值，通过电流互感器采集电容器电流值，实现了在电容器电量在线监测，并经过计算得出电容器电容值。通过温度传感器一采集电容器外壳温度，通过温度传感器二采集电容器环境温度。依据计算得出的电容器电容值和采集的电容器外壳温度和电容器环境温度与设定的对应限值相比较，当计算得出的电容器电容值和采集的电容器外壳温度和电容器环境温度超过设定的对应限值时发出报警信号，起到对电容器故障和电容器环境的预警作用，能够诊断出即将故障的电容器并预警，提醒运行部门提前制定计划更换该即将故障的电容器，预防事故的发生，避免事故造成的损失。
一种变电站电容器在线监测预警系统，包含在线检测单元、中心管理单元和远方监控单元；所述在线监测单元与中心管理单元相连；所述中心管理单元与远方监控单元相连；所述在线监测单元包含电测单元、测温单元、通讯单元和数据处理单元；所述电测单元包含与电容器相连的采集电容器电压值的电压互感器和采集电容器电流值的电流互感器；所述测温单元包含设置在电容器外壳壁上采集电容器外壳温度的温度传感器一和设置在电容器外侧采集环境温度的温度传感器二。
优选地，所述电测单元采集的电容器电压值和电容器电流值分别经过分析处理并转化为数字信号后输入数据处理单元；所述测温单元将采集的电容器外壳温度和电容器环境温度输入数据处理单元；所述数据处理单元对输入电容器电压值和电容器电流值分比经快速傅里叶算法得出电容器电压基波和电容器电流基波；所述通信单元将计算得出的电容器电压基波和电容器电流基波以及采集的电容器外壳温度和电容器环境温度发送到中心管理单元。
优选地，所述中心管理单元存储有各电容器电容量、电容器外壳温度和电容器环境温度的限值；所述中心管理单元接收各在线检测单元发送的电容器电压基波和电容器电流基波，计算出各电容器的电容量，并依据计算出的电容量和接收温度和电容器环境温度的数据与存储的各电容器电容量、电容器外壳温度和电容器环境温度的限值进行对比，并根据对比结果判断是否发出报警信号。
优选地，所述通信单元为以太网模块；所述在线监测单元和中心管理单元上均设置有以太网接口；所述在线监测单元通过以太网和所述中心管理单元相连。
优选地，所述远方监控单元与所述中心管理单元相连；所述远方监控单元监测各中心管理单元的运行，收集各站电容器的在线监测数据，电容器电容量数据和报警数据并存储。
与现有技术相比，本实用新型一种变电站电容器在线监测预警系统有如下有益效果：
1、本实用新型公开的一种变电站电容器能够通过电压互感器采集电容器电压值，通过电流互感器采集电容器电流值，实现了在电容器电量在线监测，并能够经过计算得出电容器电容值，依据计算出的电容器电容量诊断出即将故障的电容器并预警，防止设备故障损失干扰运行部门的计划工作安排，减轻了工作负担。
2、本实用新型公开的一种变电站电容器能够通过温度传感器一采集电容器外壳温度，通过温度传感器二采集电容器环境温度，依据采集的电容器外壳温度和电容器环境温度进行预警，及时处理温度异常情况，延长电容器使用寿命，提高经济效益。
附图说明
图1为本实用新型一种变电站电容器在线监测预警系统实施例一的结构框图；
图2为本实用新型一种变电站电容器在线监测预警系统实施例一在线监测单元的结构框图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
实施例一：
如图1和图2所示，一种变电站电容器在线监测预警系统，包含在线检测单元、中心管理单元和远方监控单元；在线监测单元与中心管理单元相连；中心管理单元与远方监控单元相连；在线监测单元包含电测单元、测温单元、通讯单元和数据处理单元；电测单元包含与电容器相连的采集电容器电压值的电压互感器和采集电容器电流值的电流互感器；测温单元包含设置在电容器外壳壁上采集电容器外壳温度的温度传感器一和设置在电容器外侧采集环境温度的温度传感器二；通信单元为以太网模块；数据处理单元为DSP处理器。
电测单元采集的电容器电压值模拟信号和电容器电流值模拟信号分别经过滤波、放大等信号调理后再经A/D转换变为为数字信号，最后输入DSP处理器中；测温单元将采集的电容器外壳温度和电容器环境温度输入DSP处理器中；DSP处理器对输入的电容器电压值数字信号和电容器电流值数字信号分比经快速傅里叶算法（FFF）得出电容器电压基波和电容器电流基波，并通过以太网模块将计算得出的电容器电压基波和电容器电流基波以及采集的电容器外壳温度和电容器环境温度发送到中心管理单元。
中心管理单元存储有各电容器电容量、电容器外壳温度和电容器环境温度的限值；中心管理单元接收各在线检测单元发送的电容器电压基波和电容器电流基波，由于电容器的有功损耗很小，介质损耗因数tanδ≈0.02%。因此，电容器上电流几乎是纯容性电流，可以通过公式C=I/ωU计算出各电容器的电容量，并依据计算出的电容量与接收到的电容器外壳温度和电容器环境温度的数据与存储的各电容器电容量、电容器外壳温度和电容器环境温度的上限值和下限值进行对比，当计算得出的电容器电容值、采集的电容器外壳温度和电容器环境温度中的任一项超过设定的对应上限值或下限值时发出报警信号。
在线监测单元和中心管理单元上均设置有以太网接口；在线监测单元通过以太网和所述中心管理单元相连。
远方监控单元与所述中心管理单元相连；远方监控单元监测各中心管理单元的运行，收集各站电容器的在线监测数据，电容器电容量数据和报警数据并存储。
在线检测单元采用TMS320C32高性能DSP处理器和ADS8318 16位微功耗采样ADC；TMS320C32高性能DSP处理器用于将收到的电容器电压值数字信号和电容器电流值数字信号分别进行快速傅里叶算法（FFF）计算，得出电容器电压基波和电容器电流基波，并将计算值与采集的电容器外壳温度和电容器环境温度通过以太网控制器LAN8720A经以太网接口发送到中心管理单元；ADS8318 16位微功耗采样ADC用于将经过滤波、放大等信号调理后得到的电容器电压值模拟信号和电容器电流值模拟信号分别转换为数字信号并传输给DSP处理器。
电压互感器为JDZW-10，用于采集电容器电压值。
电流互感器为LTK-10，用于采集电容器电流值。
温度传感器一和温度传感器二均为DS18B20数字式温度传感器，分别用于采集电容器外壳温度和电容器环境温度。
本实用新型公开了一种变电站电容器在线监测预警系统，能够通过电压互感器采集电容器电压值模拟信号，通过电流互感器采集电容器电流值模拟信号，实现了在电容器电量在线监测，并能够经过计算得出电容器电容值。通过温度传感器一采集电容器外壳温度，通过温度传感器二采集电容器环境温度。依据计算得出的电容器电容值与采集的电容器外壳温度和电容器环境温度与设定的对应上限值和下限值相比较，当计算得出的电容器电容值、采集的电容器外壳温度和电容器环境温度任一项超过设定的对应限值时发出报警信号，起到对电容器故障和电容器环境的预警作用，能够诊断出即将故障的电容器并预警，提醒运行部门提前制定计划更换该即将故障的电容器，预防事故的发生，避免事故造成的损失。
尽管本实用新型就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本实用新型的权利要求所限定的范围，可以对本实用新型进行各种变化和修改。
Claims (5)
1.一种变电站电容器自动测温预警系统，其特征在于：包含在线检测单元、中心管理单元和远方监控单元；所述在线监测单元与中心管理单元相连；所述中心管理单元与远方监控单元相连；所述在线监测单元包含电测单元、测温单元、通讯单元和数据处理单元；所述电测单元包含与电容器相连的采集电容器电压值的电压互感器和采集电容器电流值的电流互感器；所述测温单元包含设置在电容器外壳壁上采集电容器外壳温度的温度传感器一和设置在电容器外侧采集环境温度的温度传感器二。
2.根据权利要求1所述的一种变电站电容器自动测温预警系统，其特征在于：所述电测单元采集的电容器电压值和电容器电流值分别经过分析处理并转化为数字信号后输入数据处理单元；所述测温单元将采集的电容器外壳温度和电容器环境温度输入数据处理单元；所述数据处理单元对输入电容器电压值和电容器电流值分比经快速傅里叶算法得出电容器电压基波和电容器电流基波；所述通讯单元将计算得出的电容器电压基波和电容器电流基波以及采集的电容器外壳温度和电容器环境温度发送到中心管理单元。
3.根据权利要求1所述的一种变电站电容器自动测温预警系统，其特征在于：所述中心管理单元存储有各电容器电容量、电容器外壳温度和电容器环境温度的限值；所述中心管理单元接收各在线检测单元发送的电容器电压基波和电容器电流基波，计算出各电容器的电容量，并依据计算出的电容量和接收温度和电容器环境温度的数据与存储的各电容器电容量、电容器外壳温度和电容器环境温度的限值进行对比，并根据对比结果判断是否发出报警信号。
4.根据权利要求1所述的一种变电站电容器自动测温预警系统，其特征在于：所述通讯单元为以太网模块；所述在线监测单元和中心管理单元上均设置有以太网接口；所述在线监测单元通过以太网和所述中心管理单元相连。
5.根据权利要求1所述的一种变电站电容器自动测温预警系统，其特征在于：所述远方监控单元与所述中心管理单元相连；所述远方监控单元监测各中心管理单元的运行，收集各站电容器的在线监测数据，电容器电容量数据和报警数据并存储。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201921218712.5U CN210376555U (zh) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | 变电站电容器自动测温预警系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201921218712.5U CN210376555U (zh) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | 变电站电容器自动测温预警系统 |
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| CN210376555U true CN210376555U (zh) | 2020-04-21 |
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| CN201921218712.5U Active CN210376555U (zh) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | 变电站电容器自动测温预警系统 |
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| CN (1) | CN210376555U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112486223A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-12 | 浙江天正电气股份有限公司 | 一种控制电容器温度的方法及装置 |
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2019
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| CN112486223A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-12 | 浙江天正电气股份有限公司 | 一种控制电容器温度的方法及装置 |
| CN112486223B (zh) * | 2020-12-10 | 2022-02-08 | 浙江天正电气股份有限公司 | 一种控制电容器温度的方法及装置 |
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