專利名稱：電容器智能化裝置及其監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及電容器補(bǔ)償裝置在線監(jiān)測(cè)和保護(hù)裝置及方法。
背景技術(shù)：
電容器是一種電力系統(tǒng)設(shè)備，主要用于給電力系統(tǒng)提供的容性無功補(bǔ)償。一般電容器為成組使用，根據(jù)整組容量及單元容量的不同，每組需要的數(shù)量也不 同，少則幾臺(tái)，多則數(shù)百臺(tái)。目前市場(chǎng)上對(duì)電容器裝置監(jiān)測(cè)均為整組電容器的相間或單相段間的不平衡監(jiān)測(cè)， 沒有針對(duì)單臺(tái)電容器的監(jiān)測(cè)，即當(dāng)整組電容器中的某臺(tái)或幾臺(tái)電容器部分或全部損壞后， 保護(hù)裝置將開關(guān)斷開，檢修人員要根據(jù)實(shí)際情況，測(cè)量每臺(tái)電容器的容量，判斷每臺(tái)電容器 的好壞，找到損壞的電容器后再換下。而上述檢測(cè)工作只有在電容器損壞，裝置的繼電保護(hù)動(dòng)作，開關(guān)跳閘后才能進(jìn)行， 且現(xiàn)場(chǎng)無法準(zhǔn)確判斷故障電容器的損壞程度，檢查和維護(hù)工作量煩重，需要付出較大的人 力物力，影響電力系統(tǒng)設(shè)備正常運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域存在的上述問題，提供一種電容器智能化裝置 及其監(jiān)控方法，所述的電容器智能化監(jiān)控裝置為電容器單元提供一種在線監(jiān)測(cè)及保護(hù)手 段，可以針對(duì)單臺(tái)電容器的運(yùn)行情況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便運(yùn)行人員能將異常電容器定位，提前準(zhǔn) 備更換，以便設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明所述的一種電容器智能化裝置，包括電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感 器、多通道AD轉(zhuǎn)換裝置、傳輸模塊及用戶后臺(tái)分析診斷系統(tǒng)，電壓傳感器、電流傳感器、溫 度傳感器采樣電容器的電壓、電流、溫度信號(hào)，直接送入多通道AD轉(zhuǎn)換裝置，多通道AD轉(zhuǎn)換 裝置轉(zhuǎn)換上述信號(hào)后，經(jīng)傳輸模塊傳輸?shù)接脩艉笈_(tái)分析診斷系統(tǒng)，用戶后臺(tái)分析診斷系統(tǒng) 包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以供用戶分析判斷。其中多通道AD轉(zhuǎn)換裝置就是同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)多路的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的變 換器。本發(fā)明還可以包括取能裝置，用來為多通道AD轉(zhuǎn)換裝置供電。所述取能裝置為CT 電磁取能或激光供電。當(dāng)電容器智能化裝置不含取能裝置時(shí)，整套裝置便為無源裝置。所述傳輸模塊為有線或無線傳輸模塊。所述電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器內(nèi)置于電容器內(nèi)部或位于電容器外部， 即不限于傳感器的安放位置。其中電壓傳感器是內(nèi)置于單臺(tái)電容器內(nèi)部的分壓器或采用電 流、磁場(chǎng)強(qiáng)度等表征電勢(shì)差的傳感器，或并聯(lián)于電容器串聯(lián)段的電壓互感器或放電線圈；電 流傳感器是電流互感器或空心或帶鐵心的Rogowski線圈，Rogowski線圈又叫電流測(cè)量線 圈、微分電流傳感器，是一個(gè)均勻纏繞在骨架上的環(huán)形線圈。輸出信號(hào)是電流對(duì)時(shí)間的微分，通過一個(gè)對(duì)輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行積分的電路，就可以真實(shí)還原輸入電流；溫度傳感器是 各種溫度變送裝置。所述多通道AD轉(zhuǎn)換裝置或傳輸模塊配有防護(hù)外殼，密封、防雨和外界電磁干擾， 可以安裝在戶外或戶內(nèi)。本發(fā)明所述的電容器智能化監(jiān)控方法，通過電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器 采樣電容器的電壓、電流、溫度信號(hào)，直接送入多通道AD轉(zhuǎn)換裝置，多通道AD轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換 上述信號(hào)后，經(jīng)有線或各種無線傳輸模塊傳輸?shù)接脩艉笈_(tái)，用戶后臺(tái)包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對(duì) 數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以供用戶分析判斷電容器的狀態(tài)。

其中多通道AD轉(zhuǎn)換裝置是有源或無源的，當(dāng)為有源裝置時(shí)，需取能裝置。本發(fā)明還包括取能裝置用來為多通道AD轉(zhuǎn)換裝置供電，包括CT電磁取能或激光 供電。當(dāng)電容器智能化裝置不含取能裝置時(shí)，整套裝置便為無源裝置。電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器內(nèi)置于電容器內(nèi)部或位于電容器外部，即不 限于傳感器的安放位置。所述電壓傳感器是內(nèi)置于單臺(tái)電容器內(nèi)部的分壓器或采用電流、磁場(chǎng)強(qiáng)度表征電 勢(shì)差的傳感器，或并聯(lián)于電容器串聯(lián)段的電壓互感器或放電線圈。所述電流傳感器是電流互感器或空心或帶鐵心的Rogowski線圈等，Rogowski線 圈又叫電流測(cè)量線圈、微分電流傳感器，是一個(gè)均勻纏繞在骨架上的環(huán)形線圈。輸出信號(hào)是 電流對(duì)時(shí)間的微分，通過一個(gè)對(duì)輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行積分的電路，就可以真實(shí)還原輸入電流。所述溫度傳感器是各種溫度變送裝置。所述多通道AD轉(zhuǎn)換裝置和無線傳輸模塊配有防護(hù)外殼，密封、防雨和外界電磁干 擾，可以安裝在戶外或戶內(nèi)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
電容器智能化監(jiān)控裝置可以實(shí)現(xiàn)單臺(tái)電容器的監(jiān)測(cè)，即異常電容器在運(yùn)行期間運(yùn)行人 員隨時(shí)可以監(jiān)視到，做到提早準(zhǔn)確定位異常電容器，并可避免常用的電容器裝置保護(hù)都存 在的保護(hù)盲點(diǎn)，從而避免此類故障而導(dǎo)致的事故擴(kuò)大，提高裝置的安全運(yùn)行可靠性。電容器智能化監(jiān)控方法可以實(shí)現(xiàn)單臺(tái)電容器的監(jiān)測(cè)，即異常電容器在運(yùn)行期間運(yùn) 行人員隨時(shí)可以監(jiān)視到，做到提早準(zhǔn)確定位異常電容器，并可避免常用的電容器裝置保護(hù) 都存在的保護(hù)盲點(diǎn)，從而避免此類故障而導(dǎo)致的事故擴(kuò)大，提高裝置的安全運(yùn)行可靠性。本發(fā)明通過電壓傳感器、電流傳感器將電容器的電壓電流信號(hào)經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后，如 果采用無線傳輸模塊傳到后臺(tái)，大大節(jié)省了電纜，同時(shí)避免了后臺(tái)若干個(gè)模擬量接口的問 題。整套裝置經(jīng)耐候性和電磁防護(hù)等處理，戶內(nèi)、戶外場(chǎng)所均可應(yīng)用。所述電容器智能化裝置的安裝不影響電容器的絕緣性能。整個(gè)結(jié)構(gòu)制作簡(jiǎn)單，安裝容易，設(shè)備成本低，且大大節(jié)省了電容器維護(hù)的費(fèi)用。當(dāng)單臺(tái)電容器內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，電容器的兩端電壓和電流就會(huì)發(fā)生變化，工作人 員在上位機(jī)中就可以發(fā)現(xiàn)，做到預(yù)先報(bào)警，維護(hù)人員準(zhǔn)確判斷電容器的故障程度，避免了最 初的當(dāng)有一臺(tái)電容器出現(xiàn)故障就要整組電容器切除，并且逐臺(tái)測(cè)量、檢查，在大型變電站中 一般配有幾百臺(tái)電容器，這樣便可以節(jié)約很大的人力物力。


圖1為本發(fā)明所述的電容器智能化方法的原理圖。附圖各部件符號(hào)名稱
I"電容器2-溫度傳感器3-取能裝置4-電流傳感器 5-多通道AD轉(zhuǎn)換裝置6-電壓傳感器7-無線傳輸模塊8-上位機(jī)
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1。一種電容器智能化裝置由溫度傳感器2、取能裝置3、電流傳感器4、多通道AD轉(zhuǎn)換 裝置5、電壓傳感器6、無線傳輸模塊7、上位機(jī)8組成。取能裝置3用來為多通道AD轉(zhuǎn)換裝 置5供電。電容器1的電壓、電流、溫度信號(hào)由電壓傳感器6和電流傳感器4、溫度傳感器2輸 入到多通道AD轉(zhuǎn)換裝置5中，再通過無線傳輸模塊7送到用戶的上位機(jī)8，便可以實(shí)現(xiàn)電 容器電壓、電流、電容量及溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。上位機(jī)8即用戶后臺(tái)分析診斷系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù) 處理系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以供用戶分析判斷。電容器在運(yùn)行期間運(yùn)行人員隨時(shí)可以監(jiān)視 至IJ，做到提早準(zhǔn)確定位異常電容器、防患于未然。電容器在運(yùn)行期間運(yùn)行人員隨時(shí)可以監(jiān)視到，做到提早準(zhǔn)確定位異常電容器、防 患于未然。當(dāng)然，上述說明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域 的技術(shù)人員作出的變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電容器智能化裝置，其特征在于包括電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、 多通道AD轉(zhuǎn)換裝置、傳輸模塊及用戶后臺(tái)分析診斷系統(tǒng)，所述電壓傳感器、電流傳感器、溫 度傳感器采樣電容器的電壓、電流、溫度信號(hào)，直接送入多通道AD轉(zhuǎn)換裝置，所述多通道AD 轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換上述信號(hào)后，經(jīng)傳輸模塊傳輸?shù)接脩艉笈_(tái)分析診斷系統(tǒng)，所述用戶后臺(tái)分析 診斷系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以供用戶分析判斷。
2.按照權(quán)利要求1所述的電容器智能化裝置，其特征在于還包括取能裝置，用來為 多通道AD轉(zhuǎn)換裝置供電。
3.按照權(quán)利要求2所述的電容器智能化裝置，其特征在于所述取能裝置為CT電磁取 能或激光供電。
4.按照權(quán)利要求1所述的電容器智能化裝置，其特征在于所述傳輸模塊為有線或無 線傳輸模塊。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的電容器智能化裝置，其特征在于所述電壓傳感器、電流 傳感器、溫度傳感器內(nèi)置于電容器內(nèi)部或位于電容器外部。
6.按照權(quán)利要求5所述的電容器智能化裝置，其特征在于所述電壓傳感器是內(nèi)置于 單臺(tái)電容器內(nèi)部的分壓器或采用電流、磁場(chǎng)強(qiáng)度表征電勢(shì)差的傳感器，或并聯(lián)于電容器串 聯(lián)段的電壓互感器或放電線圈；所述電流傳感器是電流互感器或空心或帶鐵心的電流測(cè)量 線圈；所述溫度傳感器是溫度變送裝置。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的電容器智能化裝置，其特征在于所述多通道AD轉(zhuǎn)換裝 置或傳輸模塊有防護(hù)外殼。
8.一種電容器智能化監(jiān)控方法，其特征在于通過電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感 器采樣電容器的電壓、電流、溫度信號(hào)，直接送入多通道AD轉(zhuǎn)換裝置，多通道AD轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn) 換上述信號(hào)后，經(jīng)有線或各種無線傳輸模塊傳輸?shù)接脩艉笈_(tái)，用戶后臺(tái)包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)， 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以供用戶分析判斷。
9.按照權(quán)利要求8所述的電容器智能化監(jiān)控方法，其特征在于還包括取能裝置用來 為多通道AD轉(zhuǎn)換裝置供電，所述取能裝置包括CT電磁取能或激光供電。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的電容器智能化監(jiān)控方法，其特征在于所述電壓傳感器 是內(nèi)置于單臺(tái)電容器內(nèi)部的分壓器或采用電流、磁場(chǎng)強(qiáng)度表征電勢(shì)差的傳感器，或并聯(lián)于 電容器串聯(lián)段的電壓互感器或放電線圈；電流傳感器是電流互感器或空心或帶鐵心的電流 測(cè)量線圈，溫度傳感器是溫度變送裝置；電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器內(nèi)置于電容 器內(nèi)部或位于電容器外部；所述多通道AD轉(zhuǎn)換裝置或傳輸模塊有防護(hù)外殼。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電容器智能化裝置及其監(jiān)控方法，裝置包括電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、多通道AD轉(zhuǎn)換裝置、傳輸模塊及用戶后臺(tái)分析診斷系統(tǒng)，監(jiān)控方法由電壓電流傳感器采樣到單臺(tái)電容器的電壓電流信號(hào)、溫度傳感器采樣到的電容器溫度信號(hào)，送入多通道AD轉(zhuǎn)換器中，再由有線或無線傳輸模塊送入上位機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)單臺(tái)電容器電壓、電流、電容量及電容器溫度的在線監(jiān)測(cè)，即當(dāng)單臺(tái)電容器內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，電容器的兩端電壓和電流就會(huì)發(fā)生變化，工作人員在上位機(jī)中就可以發(fā)現(xiàn)，做到預(yù)先報(bào)警。
文檔編號(hào)H02H7/16GK102035184SQ20111000916
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者付大志, 王波 申請(qǐng)人:青島市恒順電氣股份有限公司