本发明专利技术公开了一种电力设备在线监测方法和装置，该方法和装置通过全球同步时钟秒脉冲信号作为相位测量的参考信号，通过无线数据传输方式将电压互感器输出的参考电压信号传送到被测设备附近的监测装置中，无需使用电缆传输电压互感器输出的参考电压信号，从而有效减少了因电缆引起的测量误差；大大降低了电力设备在线监测这种带电作业的风险、提高了在线监测的监测效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力检测
，特别涉及一种电力设备在线监测方法及装置。
技术介绍
对电力设备进行在线监测(带电测试)是实现设备预知性维修的前提，是保证电 力设备安全运行的关键。电力系统中的高压电力设备，若按照其绝缘结构来分类，则电容型绝缘结构的设 备占了多数。包括电力电容器、电容式高压套管、电容式绝缘电压互感器、电容式绝缘电流 互感器、耦合电容器等。对电容型绝缘的设备可通过监测介电特性来发现尚处于早期发展 阶段的缺陷，而反映介电特性的参数有介质损耗角tan δ、电容值C和泄漏电流I，因此对于 电力设备的在线监测就是需要检测这些介电特性。现有在线测量装置测量介电特性的方法主要是相位差法，其原理如图1所示，电 容电压信号te通过电压互感器的输出，再经过分压电阻Rl和R2降压后，通过电压信号传 输电缆传输到位于被测设备附近的在线测量装置中；被测设备的电容电流信号Ix通过电 流互感器的输出后，通过电缆传输到在线测量装置中；电压预处理模块101对输入的电压 信号进行低通滤波、放大、整形等处理后得到电压参考信号，并输入测量计算模块103 ；电 流信号预处理模块102对输入的电流信号进行低通滤波、放大、整形等处理后得到电流参 考信号，并输入测量计算模块103 ；测量计算模块103根据得到的电流参考信号和电压参考 信号既可测量出电流参考信号和电压参考信号之间的相位差Φ ；之后，就可根据介损角计 算公式δ =0.5 π-Φ计算出介损角δ。测量计算模块103根据电流参考信号I和电压参 考信号U的幅值，既可计算出电容值C，而泄露电流则可以直接通过电流互感器输出的电流 测出，即等于电流互感器输出的电流信号的幅值。虽然现有的相位差法可以实现电力设备的在线监测，但是由于电压互感器距离被 测设备可能有几十米甚至几百米，导致传输电压信号的电缆长度过长。而电缆长度过长将 大大增加电压信号的误差，从而增加计算出的介损角δ的测量误差，且使用极其不方便; 另外，较长的电缆现无疑又增加了造成电压互感器输出短路的风险。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种电力设备在线监测方法，能够实现电力设备的远程在线监 测，减少电力设备介电特性的测量误差。本专利技术实施例提供一种电力设备在线监测装置，能够实现电力设备的远程在线监 测，减少电力设备介电特性的测量误差。为达到上述目的，本专利技术的技术方案具体是这样实现的一种电力设备在线监测方法方法，该方法包括根据全球同步时钟秒脉冲信号测量位于被测设备远端的电压互感器输出的电压 信号及其与所述秒脉冲信号之间的电压相位差；根据所述秒脉冲信号测量位于被测设备近端的电流互感器输出的电流信号及其与所述秒脉冲信号之间的电流相位差； 通过无线数据传输方式获取所述测量出的电压相位差和电压信号，并根据所述电流信号、电压信号、电压相位差和电流相位差，计算被测设备的介电特性参数。较佳地，所述全球同步时钟秒脉冲信号包括美国GPS全球同步时钟秒脉冲信号、中国北斗全球同步时钟秒脉冲信号、俄罗斯 GL0NASS全球同步时钟秒脉冲信号，或欧洲伽利略全球同步时钟秒脉冲信号。较佳地，所述无线数据传输方式包括WIFI、GPRS或3G。较佳地，所述根据电流信号、电压信号电压相位差和电流相位差计算被测设备的 介电特性参数，包括介损角δ =0.5 π-Φ ；其中，电流信号与电压信号的相位差Φ =所述电流相位 差O1-所述电压相位差Φυ;泄漏电流=所述电流信号的幅值I ；电容C = 1/2 π fU ；其中，I为所述电流信号的幅值，U为所述电压信号的幅值。一种电力设备在线监测装置，该装置包括电压测量模块，连接位于被测设备远端的电压互感器的输出，用于通过全球同步 时钟信号接收天线获取全球同步时钟秒脉冲信号，作为电压信号相位参考信号，测量所述 电压互感器输出的电压信号及其与所述秒脉冲信号之间的电压相位差；并将所述电压相位 差和电压信号通过无线数据传输天线，以无线方式发送给数据处理模块；电流测量模块，连接位于被测设备近端的电流互感器的输出，用于通过全球同步 时钟信号接收天线获取全球同步时钟秒脉冲信号，作为电流信号相位参考信号，测量所述 电流互感器输出的电流信号及其与全球同步时钟秒脉冲信号之间的电流相位差；并将所述 电流相位差和电流信号发送给数据处理模块；数据处理模块，用于根据通过无线数据传输天线获得的所述电压相位差和电压信 号，以及所述电流相位差和电流信号计算出被测设备的介电特性参数。较佳地，所述电流测量模块包括无线数据传输天线，用于通过无线传输方式向所述数据处理模块发送所述电流相 位差和电流信号。较佳地，所述数据处理模块包括介损角计算单元，用于根据所述电流相位差和电压相位差计算介损角δ，具体 为介损角δ = 0.5π-Φ ；其中，电流信号与电压信号的相位差Φ =电流相位差 O1-电压相位差Ou ；泄漏电流计算单元，用于根据所述电流信号的幅值I得到泄漏电流；电容计算单元，用于根据所述电流信号和电压信号计算电容C，具体为电容C = 1/2 π fU ；其中，I为所述电流信号的幅值，U为所述电压信号的幅值。由上述的技术方案可见，本专利技术的这种电力设备在线监测方法和装置，通过全球 同步时钟秒脉冲信号作为电压和电流相位测量的参考信号，可以得到电压信号和电流信号 相对于全球同步时钟秒脉冲信号的相位差，进而间接得到电流信号和电压信号之间的相位 差，因此无需为了测量相位差而使用电缆传输电压互感器输出的电压信号，而是通过无线数据传输方式将电压互感器输出的电压信号传送到被测设备附近的监测装置中，从而有效 减少了因电缆引起的测量误差。另外，不使用电缆传输电压互感器输出的电压信号，大大降 低了电力设备在线监测这种带电作业的风险、提高了在线监测的监测效率。附图说明图1为现有电力设备在线监测原理示意图；图2为本专利技术实施例的电力设备在线监测装置结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对 本专利技术进一步详细说明。本专利技术主要是通过全球同步时钟秒脉冲信号作为电压和电流相位测量的参考信 号，可以得到电压信号和电流信号相对于全球同步时钟秒脉冲信号的相位差，进而间接得 到电流信号和电压信号之间的相位差，因此无需为了测量相位差而使用电缆传输电压互感 器输出的电压信号，而是通过无线数据传输方式将电压互感器输出的电压信号传送到被测 设备附近的监测装置中，从而有效减少了因电缆引起的测量误差。图2为本专利技术实施例的电力设备在线监测装置结构示意图，如图2所示，本专利技术的 远程在线监测设备包括电压测量模块201，连接位于被测设备远端的电压互感器的输出，用于通过全球同 步时钟信号接收天线获取全球同步时钟秒脉冲信号，作为电压信号相位参考信号，测量所 述电压互感器输出的电压信号及其与所述秒脉冲信号之间的电压相位差；并将所述电压相 位差和电压信号通过无线数据传输天线，以无线传输方式发送给数据处理模块203 ；电流测量模块202，连接位于被测设备近端的电流互感器的输出，用于通过全球同 步时钟信号接收天线获取全球同步时钟秒脉冲信号，作为电流信号相位参考信号，测量所 述电流互感器输出的电流信号及其与全球同步时钟秒脉冲信号之间的电流相位差；并将所 述电流相位差和电流信号发送给数据处本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种电力设备在线监测方法，其特征在于，该方法包括：根据全球同步时钟秒脉冲信号测量位于被测设备远端的电压互感器输出的电压信号及其与所述秒脉冲信号之间的电压相位差；根据所述秒脉冲信号测量位于被测设备近端的电流互感器输出的电流信号及其与所述秒脉冲信号之间的电流相位差；通过无线数据传输方式获取所述测量出的电压相位差和电压信号，并根据所述电流信号、电压信号、电压相位差和电流相位差，计算被测设备的介电特性参数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵秀山，
申请(专利权)人：北京诺斯卡科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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