密封式高壓電氣設備內部環境在線監測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及高壓電氣設備參數檢測領域，具體說是一種密封式高壓電氣設備內部 環境在線監測方法。
【背景技術】
[0002] 高壓電氣設備如高壓變壓器內部的絕緣狀態直接關系到電氣設備的運行狀態和 高壓系統的整體正常運行，關系到大面積的國民生產和社會生活，因此，對高壓電氣設備的 絕緣檢測意義重大。
[0003] 六氟化硫氣體可以有效監測出絕緣狀態而被廣泛的用于電氣設備中。六氟化硫氣 體的氣壓、濕度、溫度等參數間接表征出絕緣狀態，與氣體的壓力有密切的關系，六氟化硫 中的水分對電氣設備絕緣性能、開斷性能、設備的零部件產生影響。因此，通過六氟化硫氣 體密度的變化，可以判斷電氣設備是否漏氣，對電力設備的安全運行非常重要。
[0004] 而高壓電器設備內部空間有限，不適合放置復雜的電子監測裝置，且不可能從成 品密封的高壓電氣設備上取電，如果監測裝置自帶電池必然涉及到電池更換的問題，復雜 的電子裝置的故障率較高，使得高壓電氣設備的維護須要打開機殼，導致六氟化硫泄漏，檢 測狀態發生變化，給維護帶來困難。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是在完全密封和不漏氣的狀態下解決高壓電氣設備內氣體密度、微 水含量的在線實時監測的問題且在內部空間有限的狀態下實現在線監測。
[0006] 所述密封式高壓電氣設備內部環境在線監測方法，其特征是：
[0007] 在完全密封的高壓電氣設備內部設置LC傳感回路，所述傳感回路包括氣壓檢測 回路，氣壓檢測回路是僅由電感和氣壓敏感電容連接的帶設備內部天線的回路；在高壓電 氣設備外部的無線信號有效范圍內設置帶外部接收天線的信號接收裝置，和帶外部發射天 線的可調信號發射裝置，信號接收裝置和可調信號發射裝置由控制系統連接并控制，控制 系統連接與控制中心通訊的通訊裝置；
[0008] 需獲取氣壓檢測參數時，從預設的氣壓LC傳感回路的諧振頻率端值開始，由可調 信號發射裝置發射頻率連續變化的激勵信號，激勵設備內部氣壓LC傳感回路產生諧振，并 回傳帶有LC參數值的諧振信號，由帶外部接收天線的信號接收裝置接收，由控制系統按下 述公式獲得氣壓敏感電容C1的值：
[0009]
[0010] 式中f為接收信號的頻率，L為電感值；
[0011] 再由氣壓與敏感電容的函數關系獲得氣壓值，將獲得的氣壓值或頻率值通過通訊 裝置上傳給控制中心。
[0012] 在高壓電氣設備內部設置濕度LC傳感回路，所述濕度LC傳感回路是僅由電感和 濕敏電容連接的帶設備內部天線的回路；
[0013] 需獲取濕度檢測參數時，從預設的濕度LC傳感回路的諧振頻率端值開始，由可調 信號發射裝置發射頻率逐步連續變化的激勵信號，激勵設備內部濕度LC傳感回路產生諧 振，并回傳帶有LC參數值的諧振信號，由帶外部接收天線的信號接收裝置接收，由控制系 統按下述公式獲得濕敏電容C 2的值：
[0014]
[0015] 式中f為接收信號的頻率，L為電感值。
[0016] 在高壓電氣設備內部設置溫度LC傳感回路，所述溫度LC傳感回路是僅由電感和 熱敏電容連接的帶設備內部天線的回路；
[0017] 需獲取溫度檢測參數時，從預設的溫度LC傳感回路的諧振頻率端值開始，由可調 信號發射裝置發射頻率逐步連續變化的激勵信號，激勵設備內部溫度LC傳感回路產生諧 振，并回傳帶有LC參數值的諧振信號，由帶外部接收天線的信號接收裝置接收，由控制系 統按下述公式獲得熱敏電容C 3的值：
[0018]
[0019] 式中f為接收信號的頻率，L為電感值。
[0020] 本發明完全避免了高壓電氣設備的六氟化硫密封泄漏問題，且將傳感器體積極小 化，且無需電源，外部設備可使用便攜式或固定式，并保持與控制中心的通信聯系，通過控 制外部設備了解到高壓電器設備內部的絕緣氣參數，有效保證了高壓電力設備的安全可靠 運行。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合實施例對本發明進一步說明：在高壓電氣設備內部設置LC傳感回路，所 述傳感回路包括氣壓檢測回路、濕度檢測回路和溫度檢測回路，檢測回路是僅由電感和敏 感電容連接的帶設備內部天線的回路；在高壓電氣設備外部的無線信號有效范圍內設置帶 外部接收天線的信號接收裝置，和帶外部發射天線的可調信號發射裝置，信號接收裝置和 可調信號發射裝置由控制系統連接并控制，控制系統連接與控制中心通訊的通訊裝置。
[0022] 需獲取氣壓檢測參數時，從預設的氣壓LC傳感回路的諧振頻率端值開始，由可調 信號發射裝置發射頻率逐步連續變化的激勵信號，激勵信號在有效范圍內作用于LC回路， 當激勵信號的頻率與LC回路的本振頻率相同時，激發LC回路諧振，并向外發射帶有LC參 數值的諧振信號，由帶外部接收天線的信號接收裝置接收，由控制系統按下述公式獲得氣 壓敏感電容C 1的值：
[0023]
[0024] 式中f為接收信號的頻率，L為電感值；
[0025] 由氣壓與敏感電容的函數關系獲得氣壓值，將獲得的氣壓值或頻率值通過通訊裝 置上傳給控制中心。
[0026] 同樣原理獲得濕度/溫度傳感器的電容值，并通過電容與濕度/溫度的函數關系 得到濕度/溫度的數值。
[0027] 不同回路中的電感值不同，以保證各自的LC諧振頻率互不干擾。
【主權項】
1. 一種密封式高壓電氣設備內部環境在線監測方法，其特征是： 在完全密封的高壓電氣設備內部設置LC傳感回路，所述傳感回路包括氣壓檢測回路， 氣壓檢測回路是僅由電感和氣壓敏感電容連接的帶設備內部天線的回路；在高壓電氣設備 外部的無線信號有效范圍內設置帶外部接收天線的信號接收裝置，和帶外部發射天線的可 調信號發射裝置，信號接收裝置和可調信號發射裝置由控制系統連接并控制，控制系統連 接與控制中心通訊的通訊裝置； 需獲取氣壓檢測參數時，從預設的氣壓LC傳感回路的諧振頻率端值開始，由可調信號 發射裝置發射頻率連續變化的激勵信號，激勵設備內部氣壓LC傳感回路產生諧振，并回傳 帶有LC參數值的諧振信號，由帶外部接收天線的信號接收裝置接收，由控制系統按下述公 式獲得氣壓敏感電容C1的值：式中f為接收信號的頻率，L為電感值； 再由氣壓與敏感電容的函數關系獲得氣壓值，將獲得的氣壓值或頻率值通過通訊裝置 上傳給控制中心。2. 根據權利要求1所述的密封式高壓電氣設備內部環境在線監測方法，其特征是：在 高壓電氣設備內部設置濕度LC傳感回路，所述濕度LC傳感回路是僅由電感和濕敏電容連 接的帶設備內部天線的回路； 需獲取濕度檢測參數時，從預設的濕度LC傳感回路的諧振頻率端值開始，由可調信號 發射裝置發射頻率逐步連續變化的激勵信號，激勵設備內部濕度LC傳感回路產生諧振，并 回傳帶有LC參數值的諧振信號，由帶外部接收天線的信號接收裝置接收，由控制系統按下 述公式獲得濕敏電容C2的值：式中f為接收信號的頻率，L為電感值。3. 根據權利要求1或2所述的密封式高壓電氣設備內部環境在線監測方法，其特征是： 在高壓電氣設備內部設置溫度LC傳感回路，所述溫度LC傳感回路是僅由電感和熱敏電容 連接的帶設備內部天線的回路； 需獲取溫度檢測參數時，從預設的溫度LC傳感回路的諧振頻率端值開始，由可調信號 發射裝置發射頻率逐步連續變化的激勵信號，激勵設備內部溫度LC傳感回路產生諧振，并 回傳帶有LC參數值的諧振信號，由帶外部接收天線的信號接收裝置接收，由控制系統按下 述公式獲得熱敏電容C3的值：式中f為接收信號的頻率，L為電感值。
【專利摘要】一種密封式高壓電氣設備內部環境在線監測方法，在高壓電氣設備內部設置僅由電感和氣壓敏感電容連接的LC傳感回路，在高壓電氣設備外部從預設的LC傳感回路的諧振頻率端值開始，由可調信號發射裝置發射頻率逐步連續變化的激勵信號，由信號接收裝置接收，控制系統獲得敏感電容的值，再由待測參數與電容的函數關系獲得參數值，將獲得的氣壓值或頻率值通過通訊裝置上傳給控制中心。本發明完全避免了高壓電氣設備的六氟化硫密封泄漏問題，且將傳感器體積極小化，且無需電源，外部設備可使用便攜式或固定式，并保持與控制中心的通信聯系，通過控制外部設備了解到高壓電器設備內部的絕緣氣參數，有效保證了高壓電力設備的安全可靠運行。
【IPC分類】G01D21/02
【公開號】CN105136202
【申請號】CN201510550070
【發明人】楊武, 袁志剛, 崔勇, 李強, 袁紅斌, 何傳杰, 李海
【申請人】國家電網公司, 國網吉林省電力有限公司四平供電公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月1日