專(zhuān)利名稱(chēng):一種電容性設(shè)備絕緣狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于電容性設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種電容性設(shè)備絕緣狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù):
電容性設(shè)備主要包括電流互感器(TA)、耦合電容器(0Y)、電容式電壓互感器 (CVT),避雷器等都是重要的輸變電設(shè)備,在變電站中比例很大,在變電站中占有非常重要的地位,其絕緣狀態(tài)是否良好直接關(guān)系到整個(gè)變電站能否正常運(yùn)行,甚至還會(huì)危及其它設(shè)備及人身的安全。近年來(lái)所采用的狀態(tài)檢修逐步彌補(bǔ)預(yù)防性維修的不足,共同完善電力系統(tǒng)設(shè)備檢修和維護(hù)。狀態(tài)檢修可節(jié)省大量人力物力、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,增加輸變電可靠性。但是,早期已實(shí)際投運(yùn)的安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行效果并不理想,沒(méi)有取得預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì),在全國(guó)調(diào)研的157個(gè)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,能正常運(yùn)行的只占 15 %,已不能正常使用或處于癱瘓狀態(tài)的占51 %,不能準(zhǔn)確反映現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)絕緣狀態(tài),尤其不能通過(guò)專(zhuān)家軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)終端所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確分析來(lái)判斷設(shè)備的實(shí)時(shí)絕緣狀態(tài),更不能將狀態(tài)直觀顯示在專(zhuān)家軟件界面中,并在檢測(cè)到故障時(shí)及時(shí)向值班人員發(fā)出報(bào)警。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電容性設(shè)備絕緣狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法,能對(duì)電容型設(shè)備絕緣狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè),避免了以往的狀態(tài)檢修帶來(lái)的勞動(dòng)強(qiáng)度大、試驗(yàn)周期長(zhǎng)、缺陷檢出時(shí)效性差、影響供電可靠性的問(wèn)題,減少了變電站中因電容型設(shè)備絕緣導(dǎo)致的停電、供電異常的現(xiàn)象。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是,一種電容性設(shè)備絕緣狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法,具體按照以下步驟實(shí)施步驟1 數(shù)據(jù)采集;步驟2 數(shù)據(jù)解析;步驟3:報(bào)警。本發(fā)明的特點(diǎn)還在于,其中的步驟1數(shù)據(jù)采集,具體按照以下步驟實(shí)施自檢電路對(duì)整體硬件狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)信號(hào)是由工頻信號(hào)發(fā)生模塊產(chǎn)生的50Hz的正弦信號(hào),在檢測(cè)結(jié)束并確認(rèn)硬件正常工作后,信號(hào)選擇模塊將檢測(cè)電路關(guān)閉,選擇二次末屏泄漏電流采集通路,泄漏電流采集模塊將采集數(shù)據(jù)送往程控放大器進(jìn)行放大,在GPS同步觸發(fā)秒脈沖的激勵(lì)下,所有采集終端同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)被送往核心處理芯片F(xiàn)PGA內(nèi)部的高速RAM 中,由NIOSII微處理器將設(shè)備編號(hào)、設(shè)備類(lèi)型、采樣間隔、采樣時(shí)間、現(xiàn)場(chǎng)溫濕度、電網(wǎng)頻率、采樣放大倍數(shù)、以及存儲(chǔ)在高速RAM中的經(jīng)數(shù)字化處理后的二次末屏泄漏電流數(shù)據(jù)信息進(jìn)行打包,然后通過(guò)GPRS無(wú)線模塊上傳至上位機(jī)。
其中的步驟2數(shù)據(jù)解析,具體按照以下步驟實(shí)施步驟a 根據(jù)下式計(jì)算采集數(shù)據(jù)的電壓峰峰值其中Upeak+,Upeak_為經(jīng)快速FFT后的采樣數(shù)據(jù)的正負(fù)峰值,Kfflag為信號(hào)放大倍數(shù);步驟b 根據(jù)下式計(jì)算泄漏電流的大小
u vion1 = .二 -——
,其中Ureal為電壓峰峰值;步驟c 按照下式,結(jié)合泄漏電流、電網(wǎng)頻率計(jì)算等值電容其中U為母線電壓,f為泄漏電流的頻率;步驟d 按照下式用相對(duì)比較法得出相對(duì)介損
相對(duì)介損, T其中Ts為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)周期,T為電網(wǎng)電壓的周期,η為計(jì)算脈沖數(shù)。其中的步驟3報(bào)警,具體按照以下步驟實(shí)施當(dāng)監(jiān)測(cè)到的相對(duì)介損的值大于總閾值0. 5時(shí),通過(guò)手機(jī)短信Modem向值班人員發(fā)送手機(jī)短信。其中的步驟3報(bào)警,具體按照以下步驟實(shí)施在專(zhuān)家軟件數(shù)據(jù)報(bào)表界面中將檢測(cè)到故障的數(shù)據(jù)以紅色方式突出顯示。其中的步驟3報(bào)警,具體按照以下步驟實(shí)施使用報(bào)警燈,當(dāng)接收到故障消息時(shí)報(bào)
警燈亮并發(fā)聲。本發(fā)明的有益效果是,對(duì)各種類(lèi)型容性設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,通過(guò)上位機(jī)專(zhuān)家軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)終端所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確分析與處理,將反映設(shè)備狀態(tài)的各個(gè)參數(shù)以圖表、數(shù)據(jù)、曲線形式直觀顯示在專(zhuān)家軟件畫(huà)面上,并在檢測(cè)到設(shè)備故障時(shí)及時(shí)向值班人員以三種方式發(fā)出報(bào)警,提高了在線監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性以及時(shí)效性。
圖1為本發(fā)明方法中監(jiān)測(cè)終端數(shù)據(jù)采集框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明電容性設(shè)備絕緣狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法,具體按照以下步驟實(shí)施步驟1 由于反映電容型設(shè)備絕緣性能的一個(gè)主要參數(shù)是介質(zhì)損耗因數(shù),而本方法中使用相對(duì)比較法對(duì)介質(zhì)損耗因數(shù)進(jìn)行計(jì)算,該計(jì)算需要將若干個(gè)電容性設(shè)備的二次末屏電流進(jìn)行采樣,然后通過(guò)上位機(jī)將采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析。數(shù)據(jù)采集框圖如圖1,為了保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定、安全,該方法的硬件實(shí)現(xiàn)包含自檢電路對(duì)整體硬件狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),而檢測(cè)信號(hào)是由工頻信號(hào)發(fā)生模塊產(chǎn)生的50Hz的正弦信號(hào),在檢測(cè)結(jié)束并確認(rèn)硬件正常工作后,信號(hào)選擇模塊將檢測(cè)電路關(guān)閉,選擇二次末屏泄漏電流采集通路,泄漏電流采集模塊將采集數(shù)據(jù)送往程控放大器進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯?,目的是為了保證A/D轉(zhuǎn)換模塊的安全,在GPS同步觸發(fā)秒脈沖的激勵(lì)下,所有采集終端同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)被送往核心處理芯片F(xiàn)PGA內(nèi)部的高速RAM中,由NIOSII 微處理器將該方法實(shí)現(xiàn)中的設(shè)備編號(hào)、設(shè)備類(lèi)型、采樣間隔、采樣時(shí)間、現(xiàn)場(chǎng)溫濕度、電網(wǎng)頻率、采樣放大倍數(shù)、以及存儲(chǔ)在高速RAM中的經(jīng)數(shù)字化處理后的二次末屏泄漏電流數(shù)據(jù)信息進(jìn)行打包,然后通過(guò)GPRS無(wú)線模塊上傳至上位機(jī)。步驟2 上位機(jī)專(zhuān)家首先對(duì)接收到的由采集終端設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包按照設(shè)計(jì)協(xié)議進(jìn)行解析,解析參數(shù)包括設(shè)備編號(hào)、設(shè)備類(lèi)型、采樣間隔、采樣時(shí)間、現(xiàn)場(chǎng)溫度、現(xiàn)場(chǎng)濕度、電網(wǎng)頻率、采樣放大倍數(shù)以及泄漏電流數(shù)據(jù)。電網(wǎng)頻率前的各項(xiàng)參數(shù)主要用做采集終端標(biāo)識(shí)、 設(shè)置以及環(huán)境監(jiān)測(cè),而從電網(wǎng)頻率開(kāi)始往后的各項(xiàng)參數(shù)經(jīng)過(guò)以下運(yùn)算步驟得到反映設(shè)備主要性能的幾個(gè)重要參數(shù),包括泄漏電流、等值電容,相對(duì)介損。運(yùn)算步驟步驟a 根據(jù)公式(1)計(jì)算采集數(shù)據(jù)的電壓峰峰值。
權(quán)利要求
1.一種電容性設(shè)備絕緣狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,具體按照以下步驟實(shí)施步驟1 數(shù)據(jù)采集; 步驟2 數(shù)據(jù)解析; 步驟3:報(bào)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容性設(shè)備絕緣狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述的步驟1數(shù)據(jù)采集,具體按照以下步驟實(shí)施自檢電路對(duì)整體硬件狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)信號(hào)是由工頻信號(hào)發(fā)生模塊產(chǎn)生的50Hz的正弦信號(hào),在檢測(cè)結(jié)束并確認(rèn)硬件正常工作后,信號(hào)選擇模塊將檢測(cè)電路關(guān)閉,選擇二次末屏泄漏電流采集通路,泄漏電流采集模塊將采集數(shù)據(jù)送往程控放大器進(jìn)行放大,在GPS同步觸發(fā)秒脈沖的激勵(lì)下,所有采集終端同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)被送往核心處理芯片F(xiàn)PGA內(nèi)部的高速RAM中,由NIOSII 微處理器將設(shè)備編號(hào)、設(shè)備類(lèi)型、采樣間隔、采樣時(shí)間、現(xiàn)場(chǎng)溫濕度、電網(wǎng)頻率、采樣放大倍數(shù)、以及存儲(chǔ)在高速RAM中的經(jīng)數(shù)字化處理后的二次末屏泄漏電流數(shù)據(jù)信息進(jìn)行打包,然后通過(guò)GPRS無(wú)線模塊上傳至上位機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容性設(shè)備絕緣狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述的步驟2數(shù)據(jù)解析,具體按照以下步驟實(shí)施步驟a 根據(jù)下式計(jì)算采集數(shù)據(jù)的電壓峰峰值其中Upeak+,Upeak_為經(jīng)快速FFT后的采樣數(shù)據(jù)的正負(fù)峰值,Kfflag為信號(hào)放大倍數(shù); 步驟b 根據(jù)下式計(jì)算泄漏電流的大小其中Ureal為電壓峰峰值;步驟c 按照下式,結(jié)合泄漏電流、電網(wǎng)頻率計(jì)算等值電容其中U為母線電壓,f為泄漏電流的頻率; 步驟d 按照下式用相對(duì)比較法得出相對(duì)介損相對(duì)介損, T其中&為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)周期,τ為電網(wǎng)電壓的周期,η為計(jì)算脈沖數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容性設(shè)備絕緣狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述的步驟3報(bào)警,具體按照以下步驟實(shí)施當(dāng)監(jiān)測(cè)到的相對(duì)介損的值大于總閾值0. 5時(shí),通過(guò)手機(jī)短信Modem向值班人員發(fā)送手機(jī)短信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容性設(shè)備絕緣狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述的步驟3報(bào)警,具體按照以下步驟實(shí)施在專(zhuān)家軟件數(shù)據(jù)報(bào)表界面中將檢測(cè)到故障的數(shù)據(jù)以紅色方式突出顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容性設(shè)備絕緣狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述的步驟3報(bào)警,具體按照以下步驟實(shí)施使用報(bào)警燈,當(dāng)接收到故障消息時(shí)報(bào)警燈亮并發(fā)
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的一種電容性設(shè)備絕緣狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方法,對(duì)各種類(lèi)型容性設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,通過(guò)上位機(jī)專(zhuān)家軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)終端所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確分析與處理,將反映設(shè)備狀態(tài)的各個(gè)參數(shù)以圖表、數(shù)據(jù)、曲線形式直觀顯示在專(zhuān)家軟件畫(huà)面上,并在檢測(cè)到設(shè)備故障時(shí)及時(shí)向值班人員以三種方式發(fā)出報(bào)警,提高了在線監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性以及時(shí)效性。避免了以往的狀態(tài)檢修帶來(lái)的勞動(dòng)強(qiáng)度大、試驗(yàn)周期長(zhǎng)、缺陷檢出時(shí)效性差、影響供電可靠性等問(wèn)題,減少了變電站中因電容型設(shè)備絕緣導(dǎo)致的停電、供電異常等現(xiàn)象。
文檔編號(hào)G01R31/16GK102426328SQ201110345949
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者付濤陽(yáng), 劉娟, 劉宗杰, 劉錦英, 孔令明, 李斌, 肖云東 申請(qǐng)人:山東電力集團(tuán)公司濟(jì)寧供電公司