CN218272509U - 电容器状态检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电容器监测技术领域，公开了电容器状态检测装置，包括电流传感器、特高频传感器、温度传感器、AD转换器、控制器和报警装置；所述谐波电流传感器、特高频传感器、温度传感器分别与AD转换器电连接，所述AD转换器、报警装置分别与控制器电连接；所述电流传感器安装在电容器的进线或者出线上，用于检测电容器的谐波电流信号；所述特高频传感器安装在电容器表面，用于检测电容器的放电信号；所述温度传感器安装在电容器表面，用于检测电容器温度；所述AD转换器用于将输入的信号转换为数字信号并传输至控制器；所述控制器根据数字信号控制报警装置启动。解决了现有技术无法对运行中的电容器进行异常检测的问题。

Description

电容器状态检测装置

技术领域

本实用新型属于电容器监测技术领域，具体涉及电容器状态检测装置。

背景技术

无功补偿是一种在电力供电系统中提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境的技术，是电力供电系统中不可或缺的一部分。电容器作为电力供电系统应用最传统、最广泛和数量最多的无功补偿设备，在改善电能质量，降低电能损耗，增加输配线路及电力变压器的传输容量等方面发挥了很好的作用。

但是电力供电系统中高频率、高幅值的涌流容易对电容器造成损坏，高次谐波通过电容器回路时，由于容抗与频率成反比，谐波被放大，严重时产生谐振现象，造成电容器发热而烧毁。因此在供电过程中，需要及时对电容器进行检测和置换。现有的电容器的检测方法无法对运行中的电容器进行检测，需要先将电容器进行断电，再对电容器进行检测，判断电容器是否损坏，但是这种检测方法效率低，需要耗费大量的人力和时间，并且在电容器损坏一段时间后才能检查出，严重影响电力供电系统正常运行，运维效果不理想。

因此，通过电容器损坏时的表现参数，研发一种电容状态检测装置，不需要对电容器进行断电，在运行过程中实时对电容器进行异常检测和报警，提高电容器的检测效率和运维效果。

实用新型内容

本实用新型意在提供电容器状态检测装置，以解决现有技术无法对运行中的电容器进行异常检测的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案，电容器状态检测装置，其特征在于：包括电流传感器、特高频传感器、温度传感器、AD转换器、控制器和报警装置；所述电流传感器的输出端、特高频传感器的输出端、温度传感器的输出端分别与AD转换器的输入端电连接，所述AD转换器的输出端、报警装置分别与控制器电连接；

所述电流传感器安装在电容器的进线或者出线上，用于检测电容器的谐波电流信号；

所述特高频传感器安装在电容器表面，用于检测电容器的放电信号；

所述温度传感器安装在电容器表面，用于检测电容器温度；

所述AD转换器用于获取电流传感器、特高频传感器、温度传感器的输出信号，并转换为数字信号并将数字信号传输至控制器；

所述控制器根据数字信号控制报警装置启动；

所述报警装置用于发出报警信号。

本方案的基本原理及有益效果：由于电容器在异常时，谐波电流、放电量、温度会产生变化；因此电流传感器用于检测电容器的谐波电流信号，特高频传感器检测电容器的放电信号，温度传感器用于检测电容器温度，AD转换器将谐波电流信号、放电信号和温度传感器的输出信号转换为数字信号，当控制器判断数字信号超出设定值时，控制器控制报警装置发出报警信号，提醒相关人员电容器存在异常；本方案使用电流传感器、特高频传感器和温度传感器可直接对运行中的电容器进行异常检测，不再需要断电后才能检测电容器异常，提高电容器的检测效率和运维效果；并且通过捕捉电容器运行的三种参数，多方面地对电容器进行异常检测，实时对电容器的异常进行报警，提高了电容器的安全性。

进一步，还包括振动传感器，所述振动传感器安装在电容器表面，用检测电容器的振动信号；所述振动传感器的输出端与AD转换器的输入端电连接，所述AD转换器还用于获取振动信号并转换为数字信号。

有益效果：电容器在异常时会产生振动，因此增加振动传感器检测电容器的振动信号对电容器进行异常检测，AD转换器将振动信号转换为振动信号，控制器根据数字信号判断电容器是否超过设定值；提高检测的准确性和全面性。

进一步，还包括过压保护器，所述电流传感器通过过压保护器与AD转换器电连接；所述过压保护器用于对电流传感器进行限压。

有益效果：当电流传感器产生高压时，过压保护器能够进行限压保护，避免AD转换器收到损坏，提高了所述电容器状态检测装置的安全性和稳定性。

进一步，所述过压保护器包括压敏电阻和陶瓷放电管。

有益效果：当电路电压稳定时，压敏电阻的抗阻高，漏电流小，不会对电路产生影响，但是当电路中出现很高的突波电压时，压敏电阻的电阻值瞬时下降，使限压保护效果降低；因此过压保护器包括压敏电阻和陶瓷放电器，提高过压保护器的保护性能，保证AD转换器的稳定性。

进一步，所述报警装置为声光报警器。

有益效果：使用声光报警器，工作人员能够快速准确地锁定是哪一个电容器出现问题，及时对电容器进行维修或者更换，提高检测效果，保证电力供电系统的安全性和稳定性。

进一步，还包括通信模块，所述通信模块与控制器电连接，所述控制器还用于根据数字信号控制通信模块启动，所述通信模块用于向工作人员发送电容器状态信息。

有益效果：由于电力供电系统范围广，电容器数量多，工作人员无法时刻关注每个所述电容器状态检测装置的检测结果，因此新增通信模块，当检测到电容器异常时，向工作人员发送电容器异常信息，工作人员可快速对异常电容器进行维修或者更换，保证电力供电系统正常运作。

进一步，所述通信模块包括3G无线通信模块、4G无线通信模块、WiFi通信模块中的一种或多种。

有益效果：利于适应电力供电系统的安装环境多样性，保证通信模块能够稳定传输电容器的检测信息，提高电力供电系统的稳定性。

进一步，所述电流传感器为穿心式电流互感器。

附图说明

图1为本实用新型电容器状态检测装置实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例基本如附图1所示：电容器状态检测装置，包括电流传感器、过压保护器、特高频传感器、温度传感器、振动传感器、AD转换器、控制器、报警装置和通讯模块；

所述电流传感器安装在电容器的进线或者出线上，用于检测电容器的谐波电流信号；所述电流传感器为穿心式电流互感器；本实施例中，所述电流传感器的型号优选LMZC-10；

所述特高频传感器安装在电容器表面，用于检测电容器的放电信号；本实施例中，所述特高频传感器优选型号UHF-300EEE2。

所述温度传感器安装在电容器表面，用于检测电容器温度；本实施例中，所述温度传感器优选型号VT200T的振动温度传感器。

所述振动传感器安装在电容器表面，用检测电容器的振动信号；

所述电流传感器通过过压保护器与AD转换器电连接；所述过压保护器用于对电流传感器进行限压；所述过压保护器包括压敏电阻和陶瓷放电管；

所述特高频传感器的输出端、温度传感器的输出端、振动传感器的输出端分别与AD转换器的输入端电连接，所述AD转换器的输出端、报警装置分别与控制器电连接；AD转换器优选型号AD7606。

所述AD转换器用于获取电流传感器、特高频传感器、温度传感器、振动传感器的输出信号并转换为数字信号，并将数字信号传输至控制器；

所述控制器根据数字信号控制报警装置启动；所述控制器型号优选STM32F101C8T6；

所述报警装置用于发出报警信号；所述报警装置为声光报警器；

所述通信模块与控制器电连接，所述控制器还用于根据数字信号控制通信模块启动，所述通信模块用于向工作人员发送电容器状态信息；所述通信模块包括3G无线通信模块、4G无线通信模块、WiFi通信模块中的一种或多种；本实施例中，通信模块包括4G无线通信模块和WiFi通信模块，所述4G无线通行模块型号优选型号SIMA7600，所述WiFi通信模块型号优选WG217。

具体实施过程如下：

电流传感器通过过压保护器将检测的电容器的谐波电流信号传输至AD转换器进行转换，控制器接收到AD转换器转换后的谐波电流信号判定谐波电流是否超过设定阈值，若是，则判定电容器存在故障，启动报警装置和通信模块，反之，则判定电容器不存在故障。

特高频传感器检测电容器的放电信号，并将检测到的放电信号传输至AD转换器进行转换，再传输至控制器。控制器接收到AD转换器转换后的放电信号判定放电量是否超过设定放电阈值，若是，则判定电容器出现了放电故障，并启动报警装置和通信模块，反之，则判定电容器不存在故障。

温度传感器检测电容器的温度信号，将检测到的温度信号传输至AD转换器进行转换，控制器接收到AD转换器转换后的温度信号判定电容器温度是否超过设定温度阈值，若是，则判定电容器存在故障，启动报警装置和通信模块，反之，则判定电容器不存在故障。

振动传感器检测电容器的振动信号，并将检测到的振动信号传输至AD转换器进行转换，再传输至控制器。控制器将采集到的振动信号的幅值与设定的振动阈值比较，若采集到的振动信号的幅值超过设定的阈值，则控制器判定电容器出现了故障。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本专利实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.电容器状态检测装置，其特征在于：包括电流传感器、特高频传感器、温度传感器、AD转换器、控制器和报警装置；所述电流传感器的输出端、特高频传感器的输出端、温度传感器的输出端分别与AD转换器的输入端电连接，所述AD转换器的输出端、报警装置分别与控制器电连接；

所述电流传感器安装在电容器的进线或者出线上，用于检测电容器的谐波电流信号；

所述特高频传感器安装在电容器表面，用于检测电容器的放电信号；

所述温度传感器安装在电容器表面，用于检测电容器温度；

所述AD转换器用于获取电流传感器、特高频传感器、温度传感器的输出信号并转换为数字信号，并将数字信号传输至控制器；

所述控制器根据数字信号控制报警装置启动；

所述报警装置用于发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的电容器状态检测装置，其特征在于：还包括振动传感器，所述振动传感器安装在电容器表面，用检测电容器的振动信号；所述振动传感器的输出端与AD转换器的输入端电连接，所述AD转换器还用于获取振动信号并转换为数字信号。

3.根据权利要求2所述的电容器状态检测装置，其特征在于：还包括过压保护器，所述电流传感器通过过压保护器与AD转换器电连接；所述过压保护器用于对电流传感器进行限压。

4.根据权利要求3所述的电容器状态检测装置，其特征在于：所述过压保护器包括压敏电阻和陶瓷放电管。

5.根据权利要求4所述的电容器状态检测装置，其特征在于：所述报警装置为声光报警器。

6.根据权利要求2所述的电容器状态检测装置，其特征在于：还包括通信模块，所述通信模块与控制器电连接，所述控制器还用于根据数字信号控制通信模块启动，所述通信模块用于向工作人员发送电容器状态信息。

7.根据权利要求6所述的电容器状态检测装置，其特征在于：所述通信模块包括3G无线通信模块、4G无线通信模块、WiFi通信模块中的一种或多种。

8.根据权利要求1-7任一所述的电容器状态检测装置，其特征在于：所述电流传感器为穿心式电流互感器。

Images