一种柔性直流输电用大容量电容器在线监测装置制造方法及图纸

一种柔性直流输电用大容量电容器在线监测装置，包括与柔性直流输电用大容量电容器C连接的在线检测装置，柔性直流输电用大容量电容器C上设有温度传感器和气压传感器，在线检测装置包括主控制器，主控制器上分别连接有直流高压电源电路、纹波电流采样电路、纹波电压采样电路、数据储存电路、温度采样电路、气压采样电路以及通讯接口电路；直流高压电源电路为其余电路供电；纹波电压采样电路与柔性直流输电用大容量电容器C连接；柔性直流输电用大容量电容器C与纹波电流采样电路相互隔离，通过电场连接；温度采样电路与温度传感器的连接；气压采样电路与气压传感器连接；使得整个柔性直流输电环节处于动态可监视状态，为整个系统运行提供有力保障。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性直流输电用大容量电容器在线监测装置
本技术涉及一种柔性直流输电用大容量电容器在线监测装置，具体地说，是涉及一种用于柔性直流输电用大容量电容器内部参数在线监测的装置。
技术介绍
柔性直流输电用大容量电容器在柔性输电直流侧对整个系统起着至关重要的作用：防止因负载的突变造成直流母线以及电容器本身的寄生电感产生感生电动势而导致直流母线电压大幅度突变。由于直流支撑电容的重要性，故在系统设计及运行阶段都需要对电容器的选择、运行状态监控进行精确的计算以及监测。除对其运行温度、压力等常规物理量进行常规监测外，还需要对电流电压、电容容量、电容损耗等进行计算，实时检测其变化，杜绝因电容器性能下降导致的重大事故发生。通过对直流支撑电容器工作过程中的温度、内部气压、电压、电流等物理量进行监测，并通过相关电参量在线计算出电容器容值及耗损角，对存在故障进行预警。基于以上因数，开发一种柔性直流输电用大容量电容器在线监测装置对于整个柔性直流输电系统具有非常重大的意义。
技术实现思路
本使用新型的目的在于提供一种柔性直流输电用大容量电容器在线监测装置，主要解决柔性直流输电用大容量电容器内部参数在线监测的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柔性直流输电用大容量电容器在线监测装置，包括与柔性直流输电用大容量电容器C连接的在线检测装置，柔性直流输电用大容量电容器C上设有温度传感器、气压传感器、电压传感器、电流传感器以及高压隔直电路，其特征是，在线检测装置包括主控制器，主控制器上分别连接有直流高压电源电路、纹波电流采样电路、纹波电压采样电路、数据储存电路、温度采样电路、气压采样电路以及通讯接口电路；直流高压电源电路为其余电路供电；纹波电压采样电路与柔性直流输电用大容量电容器C上的电压传感器连接；柔性直流输电用大容量电容器C的电流传感器与纹波电流采样电路相互隔离，通过电场连接；温度采样电路与温度传感器的连接；气压采样电路与气压传感器连接。优选地，直流高压电源电路包括开关稳压模块、隔直电容C1以及连接电感H1；柔性直流输电用大容量电容器C一端接入开关稳压模块，柔性直流输电用大容量电容器C另一端先后串接有隔直电容C1、连接电感H1，连接电感H1另一端接入开关稳压模块，形成回路；优选地，纹波电压采样电路包括两个隔直电容C2、C3、电流型电压互感器以及信号调理电路，C2、C3串联后连接电流型电压传感器，电流型电压传感器连接一个限流电阻R2，电流型电压互感器通过信号调理电路接入主控制器。优选地，纹波电流采样电路、纹波电压采样电路检测出的纹波电压及纹波电流，可以通过软件进行谐波分解并计算相应频率下的电容值及损耗角tanδ。本技术的有益效果是：(1)本技术填补了柔性直流输电用大容量电容器在工作过程中监控缺失的空白，使得整个柔性直流输电环节处于动态可监视状态，为整个系统的可靠运行提供有力保障。(2)本技术根据实时检测的电压、电流、温度、气压等物理量，准确判断大容量电容器是否存在故障或损坏，并根据判断结果将内部参量通过光纤网络传送到监控平台，并由平台进行决策是否更换电容器。附图说明图1是本技术的拓扑图。图2是本技术中直流高压电源电路与直流输电用大容量电容器的电路图。图3是本技术中纹波电压采样电路的电路图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明：如图1-图3所示：一种柔性直流输电用大容量电容器在线监测装置，包括与柔性直流输电用大容量电容器C连接的在线检测装置1，柔性直流输电用大容量电容器C上设有温度传感器、气压传感器、电压传感器、电流传感器以及高压隔直电路，其特征是，在线检测装置1包括主控制器，主控制器上分别连接有直流高压电源电路、纹波电流采样电路、纹波电压采样电路、数据储存电路、温度采样电路、气压采样电路以及通讯接口电路；直流高压电源电路为其余电路供电；纹波电压采样电路与柔性直流输电用大容量电容器C上的电压传感器连接；柔性直流输电用大容量电容器C的电流传感器与纹波电流采样电路相互隔离，通过电场连接；温度采样电路与温度传感器的连接；气压采样电路与气压传感器连接。主控制器的型号为STM32F103RDT6TR；控制器不限用该型号的控制器，也可以用其它具有相同功能的控制器代替。优选地，直流高压电源电路包括开关稳压模块、隔直电容C1以及连接电感H1；柔性直流输电用大容量电容器C一端接入开关稳压模块，柔性直流输电用大容量电容器C另一端先后串接有隔直电容C1、连接电感H1，连接电感H1另一端接入开关稳压模块，形成回路。隔直电容C1规格为2uf/2000V；隔直电容C1不限用该规格的电容器，也可以用其它具有相同功能的电容器代替。优选地，纹波电压采样电路包括两个隔直电容C2、C3、电流型电压互感器以及信号调理电路，C2、C3串联后连接电流型电压传感器，电流型电压传感器连接一个限流电阻R2，电流型电压互感器通过信号调理电路接入主控制器。优选地，纹波电流采样电路、纹波电压采样电路检测出的纹波电压及纹波电流，可以通过软件进行谐波分解并计算相应频率下的电容值及损耗角。在柔性直流输电用大容量电容器C投入工作周期内，直流高压电源电路从柔性直流输电用大容量电容器C两极取电，并转换成9V的低压直流电，此低压直流电作为整个在线检测装置的供电电源。纹波电压采样电路能够将直流高压里的纹波部分(直流高压里的交流成分)分离出来并通过软件进行傅里叶变化分解出各次成分的谐波。纹波电流采样电路将大容量电容器的电流采样到主控制器，并通过傅里叶变换分解出电流里的谐波成分。通过埋在柔性直流输电用大容量电容器C内部的温度传感器与温度采样电路，主控制器实时监测内部温度，防止柔性直流输电用大容量电容器C在温度过高的情况下工作，损害电容器寿命。通过埋在柔性直流输电用大容量电容器C里的气压传感器与气压采样电路，控制器实时监测大容量电容器内部气压，防止电容器内部气压过高导致电容器鼓包或炸裂。数据存储电路存储监测模块工作参数及重要的故障信息，光纤通讯接口和RS485通讯接口用于跟外部网络联网，并将柔性直流输电用大容量电容器C实时工作参数传送到相关的显示终端或服务器，以便运营管理人员查看。以上所述的具体实施例，仅为本技术较佳的实施例而已，举凡依本技术申请专利范围所做的等同设计，均应为本技术的技术所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性直流输电用大容量电容器在线监测装置，包括与柔性直流输电用大容量电容器C连接的在线检测装置，柔性直流输电用大容量电容器C上设有温度传感器和气压传感器，其特征是，在线检测装置包括主控制器，主控制器上分别连接有直流高压电源电路、纹波电流采样电路、纹波电压采样电路、数据储存电路、温度采样电路、气压采样电路以及通讯接口电路；直流高压电源电路为其余电路供电；纹波电压采样电路与柔性直流输电用大容量电容器C连接；柔性直流输电用大容量电容器C与纹波电流采样电路相互隔离，通过电场连接；温度采样电路与温度传感器的连接；气压采样电路与气压传感器连接。

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流输电用大容量电容器在线监测装置，包括与柔性直流输电用大容量电容器C连接的在线检测装置，柔性直流输电用大容量电容器C上设有温度传感器和气压传感器，其特征是，在线检测装置包括主控制器，主控制器上分别连接有直流高压电源电路、纹波电流采样电路、纹波电压采样电路、数据储存电路、温度采样电路、气压采样电路以及通讯接口电路；直流高压电源电路为其余电路供电；纹波电压采样电路与柔性直流输电用大容量电容器C连接；柔性直流输电用大容量电容器C与纹波电流采样电路相互隔离，通过电场连接；温度采样电路与温度传感器的连接；气压采样电路与气压传感器连接。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎泽勇，陈鑑潮，叶建波，陈静云，
申请(专利权)人：佛山市顺德区胜业电气有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44