本发明专利技术涉及高压设备在线监测技术领域，公开了一种线圈类设备匝绝缘状态监测装置、系统及监测方法，实现对线圈类设备的匝绝缘状态进行实时监测。所述装置包括：第一探测线圈，其与线圈类设备的首端等电位连接；第二探测线圈，其与线圈类设备的尾端等电位连接；第一电流互感器，其与第一探测线圈连接；第一电压互感器，其与第一探测线圈连接；第二电流互感器，其与第二探测线圈连接；第二电压互感器，其与第二探测线圈连接；第一AD转换单元，其与第一电流互感器以及第一电压互感器连接；第二AD转换单元，其与第二电流互感器以及第二电压互感器连接；第一无线传输单元，其与第一AD转换单元连接；第二无线传输单元，其与第二AD转换单元连接。接。接。
【技术实现步骤摘要】
线圈类设备匝绝缘状态监测装置、系统及监测方法
[0001]本专利技术涉及高压设备在线监测
，特别是涉及一种线圈类设备匝绝缘状态监测装置、系统及监测方法。
技术介绍
[0002]线圈类设备（例如干式空心电抗器）是电网的重要设备，其运行可靠性关乎电网运行安全。匝间短路是威胁线圈设备运行的主要故障之一，由于缺乏有效的匝绝缘监测手段，缺陷容易发展为严重的短路事故，甚至发生设备烧毁事件。因此，研发有效的匝绝缘监测手段十分迫切。
技术实现思路
[0003]本专利技术提供一种线圈类设备匝绝缘状态监测装置、系统及监测方法，对线圈类设备的匝绝缘状态进行实时监测。
[0004]为了解决上述技术问题，第一方面，本专利技术实施例提供一种线圈类设备匝绝缘状态监测装置，所述装置包括：第一探测线圈，其与线圈类设备的首端等电位连接；第二探测线圈，其与线圈类设备的尾端等电位连接；第一电流互感器，其与所述第一探测线圈连接；第一电压互感器，其与所述第一探测线圈连接；第二电流互感器，其与所述第二探测线圈连接；第二电压互感器，其与所述第二探测线圈连接；第一AD转换单元，其与所述第一电流互感器以及所述第一电压互感器连接；第二AD转换单元，其与所述第二电流互感器以及所述第二电压互感器连接；第一无线传输单元，其与所述第一AD转换单元连接；第二无线传输单元，其与所述第二AD转换单元连接。
[0005]作为一个优选方案，所述装置还包括：第一匹配负载，其与所述第一探测线圈的两个端子连接；第二匹配负载，其与所述第二探测线圈的两个端子连接。
[0006]作为一个优选方案，所述第一探测线圈与所述第二探测线圈的线圈绕制方向相反且线圈匝数相同。
[0007]为了解决上述技术问题，第二方面，本专利技术实施例提供一种线圈类设备匝绝缘状态监测系统，所述系统包括：如第一方面任一项所述的线圈类设备匝绝缘状态监测装置；FFT模块，用于通过无线接收单元接收两个探测线圈感应得到的电压信号以及电流信号，将两个探测线圈感应得到的电压信号相加，并对相加得到电压信号进行快速傅里叶变换，计算得到频谱，再计算出40kHz~50kHz频率分量的信号幅值，以及对每个探测线圈
的感应得到的电压信号进行快速傅里叶变换，计算得到频谱，再分别计算出两个探测线圈工频信号的相位差；状态判断模块，用于根据40kHz~50kHz频率分量的信号幅值以及两个探测线圈工频信号的相位差对线圈类设备进行故障状态判断。
[0008]作为一个优选方案，所述状态判断模块具体用于：将线圈类设备正常运行时的40kHz~50kHz频率分量的信号幅值作为基准值，在第一时间内实时计算得到的40kHz~50kHz频率分量的信号幅值大于十倍基准值时，发出警报信号，记录警报次数；在第一时间段内实时计算得到的两个探测线圈工频信号的相位差大于预设相位差值时，发出警报信号，记录警报次数；若第二时间段内，报警次数满足预设条件时，判定线圈类设备发生匝间短路故障；其中，第二时间为第一时间的整数倍。
[0009]作为一个优选方案，所述预设条件具体为：K/（T2/T1）>0.5；式中，K为报警次数，T2为第二时间，T1为第一时间。
[0010]作为一个优选方案，所述系统还包括：开关控制模块，用于在判定线圈类设备发生匝间短路故障时，控制开关投入跳闸，控制线圈类设备退出运行。
[0011]为了解决上述技术问题，第三方面，本专利技术实施例提供一种线圈类设备匝绝缘状态监测系统的监测方法，所述方法包括：获取两个探测线圈感应得到的电压信号以及电流信号，将两个探测线圈感应得到的电压信号相加，并对相加得到电压信号进行快速傅里叶变换，计算得到频谱，再计算出40kHz~50kHz频率分量的信号幅值，以及对每个探测线圈的感应得到的电压信号进行快速傅里叶变换，计算得到频谱，再分别计算出两个探测线圈工频信号的相位差；将第一时间内实时计算得到的40kHz~50kHz频率分量的信号幅值与基准值进行比较，当第一时间内实时计算得到的40kHz~50kHz频率分量的信号幅值大于十倍基准值时，发出警报信号，记录警报次数；其中，基准值为线圈类设备正常运行时的40kHz~50kHz频率分量的信号幅值；将第一时间段内实时计算得到的两个探测线圈工频信号的相位差与预设相位差值进行比较，当第一时间段内实时计算得到的两个探测线圈工频信号的相位差大于预设相位差值时，发出警报信号，记录警报次数；若第二时间段内，警报次数满足如下条件：K/（T2/T1）>0.5，则判定线圈类设备发生匝间短路故障；其中，K为报警次数，T2为第二时间，T1为第一时间；在判定线圈类设备发生匝间短路故障时，控制开关投入跳闸，控制线圈类设备退出运行。
[0012]与现有技术相比，本专利技术实施例提供的一种线圈类设备匝绝缘状态监测装置、系统及监测方法，其有益效果在于：在线圈类设备的首尾段等电位连接探测线圈，利用探测线圈与线圈类设备本体磁场相交链，感应出电压、电流信号，并通过电压互感器、电流互感器检测感应电压、电流信号，然后再通过AD转换单元将模拟转换为数字信号，并通过无线传输
单元进行信号的传输，能够实现对线圈类设备匝绝缘状态的实时监测。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术特征，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1是本专利技术提供的一种线圈类设备匝绝缘状态监测装置的一个优选实施例的结构示意图；图2是本专利技术提供的一种线圈类设备匝绝缘状态监测装置的另一个优选实施例的结构示意图；图3是本专利技术提供的一种线圈类设备匝绝缘状态监测系统的一个优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0015]为了对本专利技术的技术特征、目的、效果有更加清楚的理解，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本专利技术，但是不用来限制本专利技术的保护范围。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都应属于本专利技术的保护范围。
[0016]在本专利技术的描述中，应当理解的是，本文中的编号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有顺序或者技术含义，不能理解为规定或者暗示所描述的对象的重要性。
[0017]图1所示为本专利技术提供的一种线圈类设备匝绝缘状态监测装置的一个优选实施例的结构示意图。
[0018]如图1所示，所述装置包括：第一探测线圈（11），其与线圈类设备（2）的首端等电位连接；第二探测线圈（12），其与线圈类设备（2）的尾端等电位连接；第一电流互感器（13），其与所述第一探测线圈（11）连接；第一电压互感器（14），其与所述第一探测线圈（11）连接；第二电流互感器（15），其与所述第二探测线圈（12）连接；第二电压互感器（16），其与所述第二探测线圈（12）连接；第一AD转换单本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种线圈类设备匝绝缘状态监测装置，其特征在于，包括：第一探测线圈（11），其与线圈类设备（2）的首端等电位连接；第二探测线圈（12），其与线圈类设备（2）的尾端等电位连接；第一电流互感器（13），其与所述第一探测线圈（11）连接；第一电压互感器（14），其与所述第一探测线圈（11）连接；第二电流互感器（15），其与所述第二探测线圈（12）连接；第二电压互感器（16），其与所述第二探测线圈（12）连接；第一AD转换单元（17），其与所述第一电流互感器（13）以及所述第一电压互感器（14）连接；第二AD转换单元（18），其与所述第二电流互感器（15）以及所述第二电压互感器（16）连接；第一无线传输单元（19），其与所述第一AD转换单元（17）连接；第二无线传输单元（110），其与所述第二AD转换单元（18）连接。2.根据权利要求1所述的线圈类设备匝绝缘状态监测装置，其特征在于，还包括：第一匹配负载（111），其与所述第一探测线圈（11）的两个端子连接；第二匹配负载（112），其与所述第二探测线圈（12）的两个端子连接。3.根据权利要求1至2任一项所述的线圈类设备匝绝缘状态监测装置，其特征在于，所述第一探测线圈（11）与所述第二探测线圈（12）的线圈绕制方向相反且线圈匝数相同。4.一种线圈类设备匝绝缘状态监测系统，其特征在于，包括：如权利要求1至3任一项所述的线圈类设备匝绝缘状态监测装置；FFT模块，用于通过无线接收单元接收两个探测线圈感应得到的电压信号以及电流信号，将两个探测线圈感应得到的电压信号相加，并对相加得到电压信号进行快速傅里叶变换，计算得到频谱，再计算出40kHz~50kHz频率分量的信号幅值，以及对每个探测线圈的感应得到的电压信号进行快速傅里叶变换，计算得到频谱，再分别计算出两个探测线圈工频信号的相位差；状态判断模块，用于根据40kHz~50kHz频率分量的信号幅值以及两个探测线圈工频信号的相位差对线圈类设备进行故障状态判断。5.根据权利要求4所述的线圈类设备匝绝缘状态监测系统，其特征在于，所述状态判断模块具体用于：将线圈类设备正常运行时的40kHz~50kHz频率分量的信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹林，王颂，张巍，李锐海，朱俊霖，刘桓瑞，赵林杰，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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