CN210741769U - 一种电压互感器绝缘介质泄漏检测系统 - Google Patents
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Abstract
一种电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，包括：平板电极、电流传感器、光伏取能模块、信号发生器、微处理器、温度传感器、环境温度传感器、模数转换器和报警灯。本实用新型提供的一种电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，利用绝缘油改变平板电极之间的介电特性进而可以改变电容和改变电容电流的特性，可以很灵敏地测量出电压互感器是否漏油。
Description
技术领域
本实用新型属于电压互感器技术领域，具体涉及一种电压互感器绝缘介质泄漏检测系统。
背景技术
电容式电压互感器(CVT)是变电站常见高压设备，通常应用在110kV以上电压线路中。电容式电压互感器分为电容分压单元和电磁式单元，两者内部通常采用油做绝缘材料。
绝缘油作为CVT的关键绝缘介质，漏油是一种隐性的故障隐患，由于变电站内电容式电压互感器(CVT)数量非常多，安装位置较高(一般底座高于地面2米)，加上光线反射的影响，巡视人员一般不容易发现早期的漏油现象，如果漏油发生在夜间更不易察觉。
漏油还可能诱发火灾或爆炸，因此监测漏油对于变电站安全管理非常必要。绝缘油泄漏会造成绝缘强度下降，从而引发设备击穿、爆炸事故。
随着无人值守变电站的普及，站内运行设备的健康状态更多的依赖各种传感器实现通信传输到后台进行统一管理，及时有效的发现CVT的漏油对提升变电设备和关联监控设备的运行可靠性都至关重要。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，包括：平板电极、电流传感器、光伏取能模块、信号发生器、微处理器、温度传感器、环境温度传感器、模数转换器和报警灯，所述平板电极包括互相平行的两个电极，位于下方的所述电极与所述电压互感器底座相连，位于上方的所述电极分别与所述信号发生器、所述电流传感器、所述温度传感器和所述模数转换器连接，所述电流传感器分别与所述光伏取能模块、所述信号发生器、所述温度传感器和所述模数转换器连接，所述信号发生器分别与所述微处理器和所述模数转换器连接，所述微处理器还与所述模数转换器连接，所述环境温度传感器与所述模数转换器连接，所述报警灯与所述电流传感器连接。
优选地，还包括通信模块，所述通信模块与所述微处理器连接。
优选地，两个所述电极形成开口状的所述平板电极。
优选地，所述报警灯为LED灯。
优选地，所述报警灯与所述电流传感器并联。
优选地，所述电压互感器底座接地。
优选地，所述电极与水平面平行。
优选地，所述电极于所述水平面上的投影尺寸为2×4CM。
优选地，两个所述电极之间的间距为2-4mm。
优选地，所述电流传感器为穿心式电流互感器。
本实用新型提供的一种电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，利用绝缘油改变平板电极之间的介电特性进而可以改变电容和改变电容电流的特性，可以很灵敏地测量出电压互感器是否漏油。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的一种电压互感器绝缘介质泄漏检测系统的连接示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
如图1，在本申请实施例中，本申请提供了一种电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，包括：平板电极1、电流传感器2、光伏取能模块3、信号发生器4、微处理器5、温度传感器6、环境温度传感器10、模数转换器7和报警灯8，下面对各部分进行详细描述。
如图1，在本申请实施例中，本申请提供了一种电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，包括：平板电极1、电流传感器2、光伏取能模块3、信号发生器4、微处理器5、温度传感器6、环境温度传感器10、模数转换器7和报警灯8，所述平板电极1包括互相平行的两个电极，位于下方的所述电极与所述电压互感器底座相连，位于上方的所述电极与所述信号发生器4、所述电流传感器2、所述温度传感器6和所述模数转换器7连接，所述电流传感器2分别与所述光伏取能模块3、所述信号发生器4、所述温度传感器6和所述模数转换器7连接，所述信号发生器4分别与所述微处理器5和所述模数转换器7连接，所述微处理器5还与所述模数转换器7连接，所述环境温度传感器10与所述模数转换器7连接，所述报警灯8与所述电流传感器2连接。
当本申请提供的一种电压互感器绝缘介质泄漏检测系统工作时，在微处理器5控制作用下，信号发生器4产生10kHz脉冲信号，通过电流传感器2后施加到平板电极1中位于上方的电极上，通过位于下方的电极的接地端相连，形成回路。模数转换器7采集电流传感器2输出的电流信号和信号发生器输出4的电压信号进行模拟数字信号转换，并送入微处理器5，用于计算电容值C。同时，温度传感器6采集平板电极1的温度并传送给模数转换器7，环境温度传感器10采集周围环境的温度并传送给模数转换器7，模数转换器7通过对二种温度的比较，从而判断平板电极1中位于上方的电极是否沾有漏油。
在本申请实施例中，本申请提供的一种电压互感器绝缘介质泄漏检测系统还包括通信模块9，所述通信模块9与所述微处理器5连接。通过通信模块9，可以将传输数据实现远传，或者与外接设备进行交互。
在本申请实施例中，两个所述电极形成开口状的所述平板电极1。利用开口状的平板电极优点在于有较高的可靠性，受现场电磁场影响小，平板电极自身属于无源装置，不易损坏。
在本申请实施例中，所述报警灯8为LED灯，所述报警灯8与所述电流传感器2并联。
在本申请实施例中，所述电压互感器底座接地，从而位于下方的所述电极也接地。
在本申请实施例中，所述电极与水平面平行，可以方便比较灵敏地测量出竖直方向上的漏油。
在本申请实施例中，所述电极于所述水平面上的投影尺寸为2×4CM，两个所述电极之间的间距为2-4mm。
在本申请实施例中，所述电流传感器2为穿心式电流互感器。
下面以具体实施例对本申请提供的一种电压互感器绝缘介质泄漏检测系统及其工作原理进行详细描述。
实施例：
光伏取能模块3为5W多晶硅，设平板电极1中两个电极为2×4CM，两电极间间隔为2mm,信号发生器4提供的脉冲信号电压为4.5V，电流传感器2测试到电流信号为0.5A，电流传感器采用穿心式电流互感器，穿心式电流互感器转换后输出电压为1.5V。设正常无漏油状态时平板电极1的电容值为0.12uF，脉冲电压作用下平板电极1的电流为0.1A，CT转换后的电压为0.3V，发现漏油后电流从0.1A增加到了0.5A，穿心式电流互感器输出也由0.3V增加到了1.5V，报警灯8开始点亮工作。设无漏油状态，环境温度传感器10为25度室外常温，平板电极1温度为26度，漏油状态下平板电极1温度增加到了28度，微处理器5通过脉冲电压和电流值计算的电容值为0.5uF。由此可以通过温度、电容值判断是否存在漏油现象。
本实用新型提供的一种电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，利用绝缘油改变平板电极之间的介电特性进而可以改变电容和改变电容电流的特性，可以很灵敏地测量出电压互感器是否漏油。
显而易见，采用了本申请提供的方案后，解决了普通手段针对早期漏油不易被探测到的问题，本申请通过脉冲电压和平板电极的结合，较灵敏地实现了漏油的监测。本专利采用的脉冲电流法能够较灵敏地探测到平板电极早期的缺陷，借助脉冲信号不仅可利用平板电极电容量的检测判别是否漏油，还可利用平板电极电容量增大后对高频电流吸收增大的效应，并通过电极温度实现辅助判断。基于该分析模式，利用油和平板电极的保温效果和水的差异，即使平板电极短暂进水受潮轻微改变了电容值，但对电极温度的影响非常小，从而减少了误判。
同时，需要补充说明，本申请还考虑了在漏油达到一定程度后，电容式电压互感器可能发生放电现象，该放电可能通过泄漏位置向外部释放，在该情况下，通过安装的平板电极还能起到其他传感器难以达到的放电监测的效果，原因如下：
(1)平板电极中下方的电极是和电容式电压互感器底座一起接地的，可以较好地释放放电高压信号，从而在平板电极两端不会产生过压信号。而传统的悬浮式的电容传感器或其他电磁式的传感器，如果靠近电容式电压互感器，则可能引入高电压信号给人体或测试设备。
(2)利用放电信号存在高频信号的特征(如放电电弧、放电脉冲)，平板电极由于平板电极较大，对高频电流吸收快，容易在电极表面产生较高温度，一方面释放高压放电的能量，一方面该温度可作为状态电容式电压互感器状态诊断的一个重要指标。
由此可见，本专利所述的温度传感器、脉冲信号发射、电流传感器和平板电极是一个非常有用、技术稳固的组合系统，它充分考虑了现场运行过程中可能面临的放电、过电压及温度变化等情况，为电容式电压互感器状态监测提供了一套可靠性高、实用性强的技术方案。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，其特征在于，包括：平板电极、电流传感器、光伏取能模块、信号发生器、微处理器、温度传感器、环境温度传感器、模数转换器和报警灯，所述平板电极包括互相平行的两个电极，位于下方的所述电极与所述电压互感器底座相连，位于上方的所述电极分别与所述信号发生器、所述电流传感器、所述温度传感器和所述模数转换器连接，所述电流传感器分别与所述光伏取能模块、所述信号发生器、所述温度传感器和所述模数转换器连接，所述信号发生器分别与所述微处理器和所述模数转换器连接，所述微处理器还与所述模数转换器连接，所述环境温度传感器与所述模数转换器连接，所述报警灯与所述电流传感器连接。
2.根据权利要求1所述的电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，其特征在于，还包括通信模块，所述通信模块与所述微处理器连接。
3.根据权利要求1所述的电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，其特征在于，两个所述电极形成开口状的所述平板电极。
4.根据权利要求1所述的电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，其特征在于，所述报警灯为LED灯。
5.根据权利要求1所述的电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，其特征在于，所述报警灯与所述电流传感器并联。
6.根据权利要求1所述的电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，其特征在于，所述电压互感器底座接地。
7.根据权利要求1所述的电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，其特征在于，所述电极与水平面平行。
8.根据权利要求7所述的电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，其特征在于，所述电极于所述水平面上的投影尺寸为2×4CM。
9.根据权利要求1所述的电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，其特征在于，两个所述电极之间的间距为2-4mm。
10.根据权利要求1所述的电压互感器绝缘介质泄漏检测系统，其特征在于，所述电流传感器为穿心式电流互感器。
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| CN201922129694.XU CN210741769U (zh) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | 一种电压互感器绝缘介质泄漏检测系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113310635A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-27 | 广西电网有限责任公司南宁供电局 | 一种cvt油箱缺陷检测及处理装置 |
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