高壓并聯電容器多通道無線監測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高壓并聯電容器多通道無線監測裝置，包括安裝于每個高壓電容器上的信號檢測模塊，還包括對多個所述信號檢測模塊所檢測的高壓電容器信號進行批量化采集處理的信號采集處理模塊，以及安裝于任一高壓電容器電極線路上的為所述信號采集處理模塊提供電能的取能模塊。本監測裝置實現了對高壓并聯電容器的在線監測，且監測裝置所需的設備元器件數量較少，降低了裝置成本，減少了維護工作量，便于推廣使用。
【專利說明】高壓并聯電容器多通道無線監測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電容器監測裝置，尤其涉及一種高壓并聯電容器多通道無線監測裝置。
【背景技術】
[0002]高壓并聯電容器作為高壓變電站的一種無功補償設備，對改善電力系統的結構，提高電能質量起著很重要的作用，它的穩定運行是電力系統安全的重要保障。高壓并聯電容器在長期的運行過程中，電容器故障時有發生，甚至有可能發生爆炸火災等重大事故，對電力系統的安全運行及檢修工作人員的人身安全構成了極大的威脅，因此對高壓并聯電容器進行實時的在線監測變得越來越重要。
[0003]傳統的對高壓并聯電容器的監測均為整組電容器的相間或單段間的不平衡監測，但它已不能適應智能變電站的需求。中國實用新型專利CN202929124U公開了一種變電站高壓并聯電容器智能在線監測系統，其包括檢測裝置、無線數據采集裝置、取能裝置，監控中心和報警裝置。該監測系統雖可滿足高壓并聯電容器在線監測的需要，但其需要在每個高壓電容器上安裝無線數據采集裝置及取能裝置，由于變電站高壓并聯電容器數量較多，監測裝置的需求量會很大，因此該監測系統存在成本高，維護工作量大的缺點，不利于變電站高壓并聯電容器在線監測裝置的推廣。
實用新型內容
[0004]為解決現有技術中存在的不足，本實用新型提供了一種高壓并聯電容器多通道無線監測裝置，其可實現對高壓并聯電容器的在線監測，且監測裝置所需的設備元器件數量較少，降低了裝置成本，減少了維護工作量，便于推廣使用。
[0005]為實現上述目的，本高壓并聯電容器多通道無線監測裝置包括安裝于每個高壓電容器上的信號檢測模塊，還包括對多個所述信號檢測模塊所檢測的高壓電容器信號進行批量化采集處理的信號采集處理模塊，以及安裝于任一高壓電容器電極線路上的為所述信號采集處理模塊提供電能的取能模塊。
[0006]采用上述的技術方案，安裝于每個高壓電容器上的信號檢測模塊對高壓電容器的運行工況進行檢測，檢測信號再由信號采集處理模塊進行批量化采集處理，實現了對高壓電容器的在線監測，由于采用可對檢測信號進行批量化采集處理的信號采集處理模塊，免去了對應每一個高壓電容器上的檢測模塊設置信號采集處理模塊的麻煩，不僅減少了信號采集處理模塊的需求量，同時一個信號采集處理模塊對應于多個檢測模塊也只需要一個取能模塊即可，也減少了取能模塊的需求量，從而降低了高壓并聯電容器在線監測的裝置成本，也可減少維護工作量，便于推廣使用。
[0007]作為對上述方式的限定，所述的信號檢測模塊包括安裝于每個高壓電容器上的用于測量流經高壓電容器電流的電流傳感器和用于檢測高壓電容器溫度的溫度傳感器。電流傳感器和溫度傳感器實現對高壓電容器的檢測，以用于實時掌握高壓電容器的運行情況。[0008]作為對上述方式的限定，所述的信號采集處理模塊包括對信號檢測模塊檢測的高壓電容器信號進行預處理的信號調理單元，對信號調理單元預處理的信號進行轉換的多通道信號轉換單元，以及對轉換的信號進行采集和處理分析的控制單元，還包括用于和控制單元進行數據交換的無線通信單元。信號調理單元將檢測模塊檢測的信號調理成適合多通道信號轉換單元的電壓，同時也可保護信號采集處理模塊不被高壓電容器投切時的沖擊電流損壞；多通道信號轉換單元可同時對多個檢測模塊的信號進行轉換，實現了多通道采集功能；控制單元可接受監控中心的命令采集高壓電容器的電流和溫度信息，并可在本地對采集的信息進行數據處理和分析；無線通信單元實現了控制單元和監控中心的數據傳輸，采用無線傳輸方式節省了傳輸線路成本和線路鋪設的麻煩。
[0009]作為對上述方式的限定，所述的信號調理單元包括保護電路和運算放大電路；所述的多通道信號轉換單元為多通道A/D轉換電路。
[0010]作為對上述方式的限定，所述的信號采集處理模塊還包括與控制單元相連接的數據存儲單元。設置數據存儲單元可用于對監測信息的本地儲存，以用于調取檢查使用。
[0011]作為對上述方式的限定，所述的取能模塊包括安裝于高壓電容器電極線路上的取能線圈，連接于取能線圈的保護電路、整流濾波電路和DC/DC轉換電路；所述取能線圈與安裝于該高壓電容器上的電流傳感器密封在同一絕緣殼體內，并設置于高壓電容器瓷套管的根部。保護電路和整流濾波電路用于對取能線圈獲取的電能進行處理，DC/DC轉換電路將電壓轉換成信號采集處理模塊需要的各種規格電壓。
[0012]作為對上述方式的限定，在所述取能模塊上還連接有能量泄放電路。設置能量泄放電路保證了在供電單元處于雷電沖擊電流或瞬時故障大電流的情況時，取能模塊能夠可
靠的工作。
[0013]綜上所述，采用本實用新型的技術方案，實現了對高壓并聯電容器的在線監測，且監測裝置所需的設備元器件數量較少，降低了裝置成本，減少了維護工作量，便于推廣使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖及【具體實施方式】對本實用新型作更進一步詳細說明:
[0015]圖1為本實用新型實施例的結構原理示意圖；
[0016]圖中:1、溫度傳感器；2、電流傳感器；3、信號保護放大電路；4、多通道A/D轉換電路；5、控制單元；6、無線通信單元；7、取能線圈；8、保護電路；9、整流濾波電路；10、DC/DC轉換電路；11、供電端口 ；12、能量泄放電路；13、天線；14、接口電路；15、數據存儲單元。
【具體實施方式】
[0017]本實施例涉及一種高壓并聯電容器的多通道無線監測裝置，如圖1所示其包括安裝于每個高壓電容器上的由溫度傳感器I和電流傳感器2構成的檢測模塊，還包括對多個溫度傳感器I和電流傳感器2檢測的信號進行批量化采集處理的信號采集處理模塊，以及安裝于任一個高壓電容器上的為信號采集處理模塊提供電能的取能模塊。
[0018]溫度傳感器I采用鉬電阻溫度傳感器，電流傳感器2采用非開口式高精度電流傳感器，電流傳感器2均安裝于每個高壓電容器瓷套管的根部，并通過雙屏蔽電纜連接至信號采集處理模塊。
[0019]信號采集處理模塊包括對溫度傳感器I和電流傳感器2檢測的高壓電容器溫度和電流信號進行預處理的信號調理單元，對信號調理單元預處理的信號進行轉換的多通道信號轉換單元，以及對轉換的信號進行采集和處理分析的控制單元5，還包括用于和控制單元5進行數據交換的無線通信單元6。信號調理單元包括信號保護電路和運算放大電路構成的信號保護放大電路3，信號保護放大電路3為將多組信號保護及運算放大電路集成在一起，以便采用接線排連接。多通道信號轉換單元為多通道A/D轉換電路4，本實施例中采用8通道A/D轉換電路，可同時對8只溫度傳感器I和8只電流傳感器2進行轉換。控制單元5為微控制器(MCU)，用于接收監控中心采樣命令采集高壓電容器的電流和溫度信號，并可在本地對采集的數據進行處理和分析。無線通信單元6用于控制單元5和監控中心的數據傳輸，其與控制單元5經由接口電路14連接，接口電路14可為10/100BAST以太網、CAN、RS232接口中的一種，在無線通信單元6上安裝有天線13。在信號采集處理模塊中還與控制單元5連接設置有數據存儲單元15，可用于控制單元5采集數據的本地存儲。
[0020]取能模塊包括安裝于高壓電容器電極線路上的取能線圈7，取能線圈7中鐵芯采用超微晶合金材料，通過配置合理的線圈匝數，可保證由于電容器容量不同導致電容器工作電流不同的情況下，向信號采集處理模塊提供可靠的能量供應。取能線圈7安裝于任一高壓電容器的瓷套管的根部，并且取能線圈7與安裝在該高壓電容器上的電流傳感器2密封在同一個絕緣殼體內部。取能線圈7獲取的電能通過與取能線圈7依次連接的保護電路
8、整流濾波電路9處理，然后由DC/DC轉換電路10變換成信號采集處理模塊需要的各種規格的電壓經供電端口 11供給信號采集處理模塊。在取能模塊上還連接設置有能量泄放電路12，能量泄放電路12由穩壓二極管與大功率三極管組成，以在供電單元處于雷電沖擊電流或瞬時故障大電流的情況時，取能模塊能夠可靠的工作。
[0021]本監測裝置通過安裝于每個高壓電容器上的電流傳感器2和溫度傳感器I實時檢測高壓電容器的工況，檢測信號經信號調理單元預處理，再由多通道信號轉換單元轉換即可被控制單元5采集并進行處理分析，控制單元5采集的信號數據可通過無線通信單元6傳輸到監控中心，也可在本地由數據存儲單元15進行存儲。由于信號采集處理模塊中使用多通道信號轉換單元使得多個高壓電容器上的檢測模塊可以共用一個信號采集處理模塊，可實現監測裝置的一體化和小型化設計。信號采集處理模塊的減少也使得取能模塊的減少，從而也可實現監測裝置的低功耗設計。本監測裝置減少了模塊元器件數量，降低了成本和維護工作量，便于推廣實施。
【權利要求】
1.一種高壓并聯電容器多通道無線監測裝置，包括安裝于每個高壓電容器上的信號檢測模塊，其特征在于:還包括對多個所述信號檢測模塊所檢測的高壓電容器信號進行批量化采集處理的信號采集處理模塊，以及安裝于任一高壓電容器電極線路上的為所述信號采集處理模塊提供電能的取能模塊。
2.根據權利要求1所述的高壓并聯電容器多通道無線監測裝置，其特征在于:所述的信號檢測模塊包括安裝于每個高壓電容器上的用于測量流經高壓電容器電流的電流傳感器和用于檢測高壓電容器溫度的溫度傳感器。
3.根據權利要求1所述的高壓并聯電容器多通道無線監測裝置，其特征在于:所述的信號采集處理模塊包括對信號檢測模塊檢測的高壓電容器信號進行預處理的信號調理單元，對信號調理單元預處理的信號進行轉換的多通道信號轉換單元，以及對轉換的信號進行采集和處理分析的控制單元，還包括用于和控制單元進行數據交換的無線通信單元。
4.根據權利要求3所述的高壓并聯電容器多通道無線監測裝置，其特征在于:所述的信號調理單元包括保護電路和運算放大電路；所述的多通道信號轉換單元為多通道A/D轉換電路。
5.根據權利要求3所述的高壓并聯電容器多通道無線監測裝置，其特征在于:所述的信號采集處理模塊還包括與控制單元相連接的數據存儲單元。
6.根據權利要求2所述的高壓并聯電容器多通道無線監測裝置，其特征在于:所述的取能模塊包括安裝于高壓電容器電極線路上的取能線圈，連接于取能線圈的保護電路、整流濾波電路和DC/DC轉換電路；所述取能線圈與安裝于該高壓電容器上的電流傳感器密封在同一絕緣殼體內，并設置于高壓電容器瓷套管的根部。
7.根據權利要求6所述的高壓并聯電容器多通道無線監測裝置，其特征在于:在所述取能模塊上還連接有能量泄放電路。
【文檔編號】G01R31/00GK203688692SQ201320887769
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】王建海, 劉建軍, 傅志勇, 齊雪松, 秦博, 張運嶺 申請人:中電科技電子信息系統有限公司