一种干式空心电抗器电场检测装置，随着东北及全国超高压输电线路的迅猛发展，干式空心并联电抗器在设备中的比重越来越大，作用越来越明显，研究空心电抗器的故障原因可以提出针对性的预防措施，本发明专利技术提供了一种干式空心电抗器电场检测装置，可以通过对电抗器的电场检测，找到干式空心电抗器绝缘较为薄弱的位置，对电抗器匝间短路具有一定预防作用。该装置由电场信号采集部分、电场信号处理电路、微处理器、电源电路、RS485通讯电路和上位机六部分组成。本发明专利技术涉及到干式空心电抗器检测领域。本发明专利技术涉及到干式空心电抗器检测领域。本发明专利技术涉及到干式空心电抗器检测领域。
【技术实现步骤摘要】
一种干式空心电抗器电场检测装置
[0001]本专利技术涉及到干式空心电抗器检测领域。
技术介绍
[0002]目前，随着社会经济的迅猛发展，国家的用电需求也是逐年增长，对电力系统提出了更为严格的要求，推动其朝着高电压、大容量以及远跨度等方向不断发展。随着高电压电网的大规模发展，电压等级越来越高，电能输送的距离越来越远以及地下电缆输电量的增大，使输电线路的容性充电功率变大。为了维护电力系统的安全运行，解决电容效应，一般在超高压输电线路中接入并联电抗器，为电网提供感性无功，起无功补偿作用，维持电力系统的电压水平，抑制工频过电压。同时，对电力系统的稳定、无功功率平衡、调相调压也起很大作用，在电力系统中占有重要地位。自从电网大规模应用干式空心电抗器以来，不论是早期投入的进口电抗器，还是国产产品，各地都不断有烧损事故发生。严重影响系统的安全稳定运行。在目前国内外对干式空心电抗器故障及保护的研究中，关于电抗器出现故障的原因已基本明确，主要是生产工艺有欠缺或者外部绝缘在恶劣的气候环境下形成树枝状放电，或者受周围环境影响，部分雨雪湿气及鸟屎等污秽侵蚀电抗器，逐步发展，最终导致匝绝缘短路损坏等。随着东北及全国超高压输电线路的迅猛发展，干式空心并联电抗器在设备中的比重越来越大，作用越来越明显，研究空心电抗器的故障原因可以提出针对性的预防措施，本专利技术提供了一种干式空心电抗器电场检测装置，可以通过对电抗器的电场检测，找到干式空心电抗器绝缘较为薄弱的位置，对电抗器匝间短路具有一定预防作用。
技术实现思路
[0003]本专利技术为解决上述问题，提供了一种干式空心电抗器电场检测装置。
[0004]本专利技术解决其技术问题是通过以下的技术方案来实现的：
[0005]本专利技术提供了一种干式空心电抗器电场检测装置，该装置由电场信号采集部分、电场信号处理电路、微处理器、电源电路、RS485通讯电路和上位机六部分组成。其中电场信号采集部分含有三个或多个MEMS电场传感器组成，其位置分布为三角状，并配有手持握把。在测量干式空心电抗器电场时，通过手持电场信号采集部分在干式空心电抗器周围按照顺序分别采集其电场信号，采集到的电场信号通过电场信号处理电路对电场信号进行放大处理，然后将采集到的电场信号模拟量信号转换为数字量信号，传输至微处理器，再通过RS485通讯电路将电场数字量信号传输至上位机，上位机为电脑，在电脑上对采集的电场信号进行分析，通过对其电场的分布找出干式空心电抗器绝缘较为薄弱部位，对将发生的绝缘故障提前预防。其中电场信号采集装置、电场信号处理电路、微处理器和RS485通讯电路的由电源电路对其进行供电。
[0006]经过多年的发展，目前常用的测量电场的方法主要有电容式电场传感器、场磨式电场传感器以及光学式电场传感器等。电容式电场传感器如德国Narda公司EFA—300体积大，空间分辨力低，价格昂贵；场磨式电场传感器主要用于直流电场测量；光学式电场传感
器由于温度问题，目前主要还处于研究试验阶段。与传统的电场传感器相比较，MEMS电场传感器具有体积小、功耗低、成本低、易批量生产等优点，所以本专利技术中选用了MEMS电场传感器。
[0007]DSP的SCI的引脚同通信芯片相连构成通讯电路，连接外部上位机，实现电场信息传输。电路原理图2如所示，信号的收发都需要经过光电稱合器进行光电隔离。
[0008]本装置中采用的微处理器型号为TMS320F28335，工作时所需电源分为两部分：的端口电压和的内核电压，而且对电源很敏感，要求电源可靠性较高。系统辅助电源能提供的最低电压是，要得到和的电源需要进行电压转换。本次设计采用公司推出的双路低压差电源调整器，TPS767D301具有较高的电压精度。具有单独供电的双路输出，一路固定输出电压另一路输出电压可在范围内调节,电路原理图如图3。
附图说明
[0009]图1是本专利技术装置各个部分示意图。
[0010]图2是本专利技术装置的RS485通讯电路电路。
[0011]图3是本专利技术装置的电源电路。
具体实施方式
[0012]下面将对本专利技术装置的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0013]本专利技术提供了一种干式空心电抗器电场检测装置，该装置由电场信号采集部分、电场信号处理电路、微处理器、电源电路、RS485通讯电路和上位机六部分组成。其中电场信号采集装置由三个或多个MEMS电场传感器组成，其位置分布为三角状，并配有手持握把。在测量干式空心电抗器电场时，通过手持电场信号采集部分在干式空心电抗器周围按照顺序分别采集其电场信号，采集到的电场信号通过电场信号处理电路对电场信号进行放大处理，然后将采集到的电场信号模拟量信号转换为数字量信号，传输至微处理器，再通过RS485通讯电路将电场数字量信号传输至上位机，上位机为电脑，在电脑上对采集的电场信号进行分析，通过对其电场的分布找出干式空心电抗器绝缘较为薄弱部位，对将发生的绝缘故障提前预防。
[0014]其中电场信号采集装置、电场信号处理电路、微处理器和RS485通讯电路的由电源电路对其进行供电。
[0015]经过多年的发展，目前常用的测量电场的方法主要有电容式电场传感器、场磨式电场传感器以及光学式电场传感器等。电容式电场传感器如德国Narda公司EFA—300体积大，空间分辨力低，价格昂贵；场磨式电场传感器主要用于直流电场测量；光学式电场传感器由于温度问题，目前主要还处于研究试验阶段。与传统的电场传感器相比较，MEMS电场传感器具有体积小、功耗低、成本低、易批量生产等优点，所以本专利技术中选用了MEMS电场传感器。
[0016]DSP的SCI的引脚同通信芯片相连构成通讯电路，连接外部上位机，实现电场信息传输。电路原理图2如所示，信号的收发都需要经过光电稱合器进行光电隔离。
[0017]本装置中采用的微处理器型号为TMS320F28335，工作时所需电源分为两部分：的端口电压和的内核电压，而且对电源很敏感，要求电源可靠性较高。系统辅助电源能提供的
最低电压是，要得到和的电源需要进行电压转换。本次设计采用公司推出的双路低压差电源调整器，TPS767D301具有较高的电压精度。具有单独供电的双路输出，一路固定输出电压另一路输出电压可在范围内调节,电路原理图如图3。
[0018]本专利技术在上位机中建立有待检测干式空心电抗器的模型，在上位机(电脑)获得来自RS485通讯电路传输过来的电场数字量信号后，将会将这些信号带入到模型中，再进行有限元剖分，对其模型进行电场仿真，从而得到一个待测干式空心电抗器的电场分布模型，当然采集的电场信号数量越多得到的电场分布数据就越准确，但数据越多模型越复杂分析所需时间就越多，本专利技术最多采集18次电场信号进行分析。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种干式空心电抗器电场检测装置，其特征在于该装置由电场信号采集部分、电场信号处理电路、微处理器、电源电路、RS485通讯电路和上位机六部分组成，其特征在于电场信号采集部分含有三个或多个MEMS电场传感器组成，其位置分布为三角状，并配有手持握把，在测量干式空心电抗器电场时，通过手持电场信号采集部分在干式空心电抗器周围按照顺序分别采集其电场信号，采集到的电场信号通过电场信号处理电路对...
【专利技术属性】
技术研发人员：白超环，朱东柏，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：
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