一种高压电容器在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种省时、省力、安全可靠的高压电容器在线监测系统，包括上位机，与所述上位机相连的电压监测单元和数据采集终端，与所述数据采集终端信号连接的电流监测单元和温度监测单元；电压监测单元A采集电容器端电压模拟信号，进行A/D转换后进行处理得出电压幅值，通过通讯线路将结果传给上位机；电流监测单元B通过自取电模块或接电源后开始工作，通过采样线圈采集电流模拟信号，进行A/D装换后进行处理得出电流幅值，通过数据采集终端上传给上位机；上位机对电压电流结果进行处理得出电容值；温度监测单元采集电容器外壳上的温度，将温度结果通过数据采集终端上传给上位机；最后经上位机综合判断得出是否故障的结论。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电容器监测装置，尤其是一种高压电容器在线监测系统。
技术介绍
变电站中的高压并联电容器用于吸收和消耗电网中的无功功率，无功功率也就是在电气设备中建立和维持磁场的电功率，是需要靠建立电磁场才能维持运行的电力设备所必须的。在电力系统中，无功功率过高会降低电网发送有功功率的效率，但无功功率过低又会造成电网电压下降，恶化电网环境，甚至造成电网崩溃。变电站高压并联电容器组，大都由上百台并联电容器单元组合而成。在长时间的运行过程中，由于电容器内部绝缘介质老化、外部过电压、外部环境温度变化和反复投切，造成个别单台电容器出现故障，只要其中有一台发生了击穿，其余各台就会同时通过这一台放电。放电能量很大，脉冲功率很高，使电容器油迅速汽化，引起爆炸，甚至起火，严重时有可能使建筑物也遭到破坏。为防止这种 事故，可在每台电容器上串联适当的电抗器或熔丝，然后并联使用。但是，如果熔丝的安秒特性太差，电容器内部元件严重击穿产生故障电流时熔丝就不能及时熔断，同时，有效的继电保护措施未跟上，过电流使电容器内部的温度急剧上升，导致电容器胀裂或爆炸。电容器故障的产生不是突然发生的，它有一个从无到有、从小到大缓慢的发展过程。在这个发展过程中电容器容量将会发生变化，同时电容器外壳的温度也将发生变化。如果能够实时测量单台电容器的容量和电容器外壳温度，通过分析电容器容量和温度的实时监测数据就能够诊断出电容器是否会发生故障，并将分析结果通过声、光、电的形式通知变电站值班人员，提前进行处置。可有效避免重大事故的发生。
技术实现思路
本技术提供了一种省时、省力、安全可靠的高压电容器在线监测系统。实现本技术目的的高压电容器在线监测系统，包括上位机，与所述上位机相连的电压监测单元和数据采集终端，与所述数据采集终端信号连接的电流监测单元和温度监测单元；电压监测单元A采集电容器端电压模拟信号，进行A/D转换后进行处理得出电压幅值，通过通讯线路将结果传给上位机；电流监测单元B通过自取电模块或接电源后开始工作，通过采样线圈采集电流模拟信号，进行A/D装换后进行处理得出电流幅值，通过数据采集终端上传给上位机；上位机对电压电流结果进行处理得出电容值；温度监测单元采集电容器外壳上的温度，将温度结果通过数据采集终端上传给上位机；上位机将电容量和温度监测结果和预置阀值进行比较；最后经上位机综合判断得出是否故障的结论。所述上位机连接有报警装置。本技术的高压电容器在线监测系统的有益效果如下本技术的高压电容器在线监测系统，不需停电，即可实现对高压电容器组中的每一台电容器的电容量、电容器外壳温度进行在线监测，具有省时、省力、实时的特点，避免由于电容器组局部故障引起的外壳膨胀、爆炸和燃烧以及因此而造成的重大经济损失和人身安全。附图说明图I为本技术的高压电容器在线监测系统的结构示意图。具体实施方式如图I所示，本技术的高压电容器在线监测系统，包括上位机E，与所述上位机E相连的电压监测单元A、数据采集终端D和报警装置，与所述数据采集终端D信号连接的电流监测单元B和温度监测单元C。首先电压监测单元A通过PT采集电容器端电压模拟信号，进行A/D转换后进行处理得出电压幅值，通过通讯线路将结果传给上位机E ；电流监测单元B通过自取电模块或的 电源后开始工作，通过采样线圈采集电流模拟信号，进行A/D装换后进行处理得出电流幅值，通过数据采集终端D上传给上位机E ;上位机对电压电流结果进行处理得出电容值；温度监测单元C采集电容器外壳上的温度，将温度结果通过数据采集终端D上传给上位机E。上位机E安装电容器在线监测系统软件，实时接收监测数据，将电容量和温度监测结果和预置阀值进行比较，同时将结果和历史数据进行纵向比较，和其它电容器结果进行横向比较。最后经上位机综合判断得出是否故障的结论，通过由上位机E控制的报警装置发出声光信号，如有必要，还可以经过一定延时后发出跳闸信号。电压监测单元A :采用高速16位A/D转换器，通过PT 二次侧采集电容器端电压信号，经过电压监测单元A处理后，将结果通过通讯线路送给上位机E。电流监测单元B :采用高速16位A/D转换器，直接套在电容器的瓷套上采集电流信号。它的主要特点在于I、电流监测单元工作的供电电源是通过互感器方式从电容器的冲放电电流中取得；2、供电电源线圈和采样线圈完全独立，防止相互之间的干扰，影响采样精度；3、内置无线通讯模块，通过无线的方式将处理结果通过采集终端D送给上位机E。温度监测单元C :温度监测单元供电电源由内置大容量锂电池提供，采用微功耗设计及先进的数字温度传感器，可长期运行五年以上，内置无线通讯模块，通过无线的方式将处理结果通过采集终端D送给上位机E。数据采集终端D :内置无线通讯模块，可通过串口、网口或USB 口与上位机E连接，采集电流监测单元B和温度监测单元C的数据并上传给上位机E。上位机E :将采集到的电容器电压值、每台电容器电流值、每台电容器外壳温度值进行处理和分析，由计算机判断每台电容器是否存在和将要发生故障，并以声、光、电的形式通知值班人员。上面所述的实施例仅仅是对本技术的优选实施方式进行描述，并非对本技术的范围进行限定，在不脱离本技术设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本技术技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本技术的权利要求书确定的保护范围内。权利要求1.一种高压电容器在线监测系统，其特征在于包括上位机，与所述上位机相连的电压监测单元和数据采集终端，与所述数据采集终端信号连接的电流监测单元和温度监测单元; 电压监测单元(A)采集电容器端电压模拟信号，进行A/D转换后进行处理得出电压幅值，通过通讯线路将结果传给上位机；电流监测单元(B)通过自取电模块或接电源后开始工作，通过采样线圈采集电流模拟信号，进行A/D装换后进行处理得出电流幅值，通过数据采集终端上传给上位机；上位机对电压电流结果进行处理得出电容值；温度监测单元采集电容器外壳上的温度，将温度结果通过数据采集终端上传给上位机；上位机将电容量和温度监测结果和预置阀值进行比较；最后经上位机综合判断得出是否故障的结论。2.根据权利要求I所述的高压电容器在线监测系统，其特征在于所述上位机连接有报警装置。专利摘要本技术提供了一种省时、省力、安全可靠的高压电容器在线监测系统，包括上位机，与所述上位机相连的电压监测单元和数据采集终端，与所述数据采集终端信号连接的电流监测单元和温度监测单元；电压监测单元A采集电容器端电压模拟信号，进行A/D转换后进行处理得出电压幅值，通过通讯线路将结果传给上位机；电流监测单元B通过自取电模块或接电源后开始工作，通过采样线圈采集电流模拟信号，进行A/D装换后进行处理得出电流幅值，通过数据采集终端上传给上位机；上位机对电压电流结果进行处理得出电容值；温度监测单元采集电容器外壳上的温度，将温度结果通过数据采集终端上传给上位机；最后经上位机综合判断得出是否故障的结论。文档编号G01R27/26GK202631641SQ20122023820公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日专利技术者王红寨 申请人:北京中科瑞德科技发展有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压电容器在线监测系统，其特征在于：包括上位机，与所述上位机相连的电压监测单元和数据采集终端，与所述数据采集终端信号连接的电流监测单元和温度监测单元；电压监测单元(A)采集电容器端电压模拟信号，进行A/D转换后进行处理得出电压幅值，通过通讯线路将结果传给上位机；电流监测单元(B)通过自取电模块或接电源后开始工作，通过采样线圈采集电流模拟信号，进行A/D装换后进行处理得出电流幅值，通过数据采集终端上传给上位机；上位机对电压电流结果进行处理得出电容值；温度监测单元采集电容器外壳上的温度，将温度结果通过数据采集终端上传给上位机；上位机将电容量和温度监测结果和预置阀值进行比较；最后经上位机综合判断得出是否故障的结论。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王红寨，
申请(专利权)人：北京中科瑞德科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：