專利名稱：一種火電廠高壓廠用電絕緣監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力設(shè)備的絕緣監(jiān)測，尤其是關(guān)于高壓廠電力設(shè)備絕緣的在線檢測。
背景技術(shù)：
電力設(shè)備絕緣 材料的性能決定了設(shè)備的使用壽命，這就需要對設(shè)備的絕緣性能進行檢測，并作出綜合評價，從而判斷設(shè)備的絕緣情況，安排消除缺陷性維修，以保證電氣設(shè)備的安全運行。電力設(shè)備是否能繼續(xù)運行不取決于已運行年數(shù)，而是由其絕緣的實際情況決定的，電力設(shè)備壽命取決于絕緣壽命，絕緣壽命的檢測具有顯著的經(jīng)濟意義，它是長期以來一直在研究的內(nèi)容。電力設(shè)備隨著“絕緣年齡”增加，設(shè)備運行的可靠性將降低；當(dāng)可靠性低于某一預(yù)定值時，認為絕緣壽命已盡，設(shè)備即退出運行或進行相應(yīng)的處理。高壓電力設(shè)備絕緣性能的衡量指標有電氣性能、機械性能、熱穩(wěn)定性與化學(xué)穩(wěn)定性等。絕緣材料的電氣性能主要是指在電場作用下的導(dǎo)電性能、介電性能和絕緣強度，經(jīng)常用電導(dǎo)率、相對介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切以及擊穿強度4個參數(shù)來描述。電氣設(shè)備在首次使用、檢修后及故障處理后都要進行絕緣檢查，避免給生命和國家財產(chǎn)安全埋下重大安全急 ^^ ο廠用電系統(tǒng)絕緣通常采用直流法進行檢測，其工作原理是對高壓電機、低壓變壓器設(shè)備、電纜、架空線在停機和運行情況下，對地施加間斷或連續(xù)直流電壓，測量其絕緣情況。目前診斷電力設(shè)備絕緣性能的檢測手段都是通過停運設(shè)備來實現(xiàn)的，即離線式檢測。常用的檢測方法有搖表檢查，直流耐壓及泄露電流的測量，交流工頻耐壓、介質(zhì)損失角的測
量等方法。搖表檢查只能通過檢查被試物的電阻率，發(fā)現(xiàn)絕緣的顯著缺陷；直流耐壓與測量絕緣物的泄露電流一般是同時進行的，這就便于測取被試物的伏安特性，從而便于發(fā)現(xiàn)被試物的局部缺陷；直流耐壓便于發(fā)現(xiàn)電機端部缺陷；電氣設(shè)備由于制造工藝不良以及安裝與檢修工作中的機械損傷，一般依靠交流工頻耐壓和沖擊試驗方法對絕緣進行檢查；介質(zhì)損失角測量可以判別電氣設(shè)備的絕緣變化情況。而且，這些離線式檢測方法具有需要停電試驗、檢測效率低以及檢測不及時等缺陷。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提出一種高壓電廠用絕緣在線檢測系統(tǒng)，采用的直流檢測法，本實用新型將該方法用于電力系統(tǒng)在線檢測首先要解決的是使得電氣設(shè)備性能正常時施加的檢測直流量不能通過系統(tǒng)接地點構(gòu)成通路，又要確保交流電流通路不被阻斷，破壞電力系統(tǒng)的特性。另一方面，實現(xiàn)在線檢測，所施加的直流電壓與設(shè)備工作電壓相疊加后必須要小于設(shè)備的額定耐受電壓。施加的直流電壓較小，檢測的數(shù)據(jù)值就較小，同時相對回路中的干擾電流對檢測結(jié)果的準確性影響就越大，在線式檢測要最大限度地削弱或者消除干擾電流， 實現(xiàn)檢測的最佳功效。[0007]根據(jù)本實用新型的實施例，該在線式電力設(shè)備絕緣檢測系統(tǒng)包括信號發(fā)生裝置、 信號采集裝置、信號處理裝置、信號隔離裝置，其中所述信號發(fā)生裝置產(chǎn)生直流電壓信號， 并將連續(xù)的直流電壓信號施加在運行的電力設(shè)備上，信號采集裝置采集電力設(shè)備所在的交流電源系統(tǒng)中的直流電壓信號，信號處理裝置對所采集到的直流電壓信號進行計算、分析和判斷，據(jù)此確定電力設(shè)備的絕緣情況，所述信號隔離裝置位于該電力設(shè)備所在的交流電源系統(tǒng)中的變壓器的中性點與地之間。根據(jù)本實用新型的在線式電力設(shè)備絕緣檢測系統(tǒng)的實施例，所述信號隔離裝置為電容器。根據(jù)本實用新型的在線式電力設(shè)備絕緣檢測系統(tǒng)的實施例，該電力設(shè)備絕緣檢測系統(tǒng)還包括與所述信號處理裝置連接的監(jiān)控顯示裝置。
根據(jù)本實用新型的在線式電力設(shè)備絕緣檢測系統(tǒng)的實施例，所述信號發(fā)生裝置對該電力設(shè)備所施加的直流電壓與該電力設(shè)備的運行額定電壓相疊加后的和不超過該電力設(shè)備運行的電壓上限。本實用新型利用現(xiàn)有成熟的診斷技術(shù)通過采取特殊措施實現(xiàn)電力設(shè)備絕緣的在線檢測，由于在線檢測是在設(shè)備運行狀況下連續(xù)進行的，能夠比停電測試更有效和及時地發(fā)現(xiàn)設(shè)備早期缺陷，及時安排設(shè)備檢修，可避免事故的發(fā)生，從而顯著地提高供電的可靠性。

圖1本實用新型的示例性的絕緣檢測系統(tǒng)的示意圖；其中的附圖標記為1——變壓器2——信號隔離裝置3——高壓廠用電母線4——信號發(fā)生裝置5——信號采集裝置6——信號處理裝置7——監(jiān)控顯示裝置8——電力設(shè)備9——電阻器。
具體實施方式
電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展為在線檢測技術(shù)提供了先進的手段，通過適當(dāng)?shù)姆椒ê蛿?shù)據(jù)處理可以在很大程度上削弱或消除不良因素對測量的影響，拓寬檢測范圍并提高在線檢測的適用性、可靠性，滿足了電力系統(tǒng)安全性、經(jīng)濟性的要求。采用在線檢測能夠在運行中及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備絕緣存在的問題，及時預(yù)警發(fā)展中的事故隱患，防患于未然；在線檢測代替停電試驗，減少設(shè)備停電時間，節(jié)省試驗費用；對老舊設(shè)備或已知有缺陷，有懷疑的設(shè)備，用在線檢測來隨時監(jiān)視其運行情況，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時退出，最大限度地延長電力設(shè)備的使用壽命。下面，根據(jù)附圖1所示的示例來說明本實用新型的電力系統(tǒng)設(shè)備絕緣檢測系統(tǒng)。如圖1所示，說明了本實用新型的絕緣檢測系統(tǒng)設(shè)備組成及與火電廠高壓廠用電系統(tǒng)電力設(shè)備之間的連接?；鹆Πl(fā)電廠高壓廠用電系統(tǒng)設(shè)備絕緣檢測系統(tǒng)由絕緣檢測信號發(fā)生裝置 4、信號采集裝置5、信號處理裝置6、信號隔離裝置2和監(jiān)控顯示裝置7組成。其中，信號發(fā)生裝置4、信號采集裝置5、信號處理裝置6采用一體化集成結(jié)構(gòu)，其對外連接輸出接口通過線纜與電力設(shè)備8所在的電源系統(tǒng)連接，信號發(fā)生裝置4、信號采集裝置5、信號處理裝置6 之間的內(nèi)部信號傳輸采用微機電子電路連接，信號處理裝置6的信號輸出通過其對外信號輸出接口用線纜與監(jiān)控顯示裝置7連接。信號隔離裝置2安裝在電廠的變壓器1的中性點與地直接連接的交流回路之間，整套絕緣檢測系統(tǒng)運用計算機、通訊技術(shù)完成對電力設(shè)備的絕緣進行在線式檢測功能。本實用新型的工作原理為信號發(fā)生裝置4產(chǎn)生直流電壓信號，并將連續(xù)的直流電壓信號施加在運行的電力設(shè)備8上，施加的直流電壓信號疊加在交流電源回路中，所施加的直流電壓值可通過不超過設(shè)備額定工作電壓的上限確定，以滿足被測設(shè)備工作在額定電壓的工況下。在線檢測首先要解決的是使得電氣設(shè)備性能正常時施加的檢測直流量不能通過系統(tǒng)接地點構(gòu)成通路，又要確保交流電流通路不被阻斷，破壞電力系統(tǒng)的特性。本實用新型中的信號隔離裝置2——隔直電容器有效解決了這個問題，實現(xiàn)了電氣設(shè)備絕緣性能的在線檢測。當(dāng)電力設(shè)備絕緣受 損，發(fā)生接地故障時，故障電流要流經(jīng)變壓器中性點接地， 由于變壓器中性點接地回路中安裝了本系統(tǒng)的直流信號隔離裝置(電容器)2，同時由于電容器的隔直通交的作用，接地故障交流電流將不受影響地正常流過信號隔離裝置(電容器) 2，而絕緣檢測信號發(fā)生裝置發(fā)出的直流信號受信號隔離電容的隔離作用，對地不能形成直流通路。本系統(tǒng)的信號采集裝置5采集交流電源系統(tǒng)中的直流電壓信號，采用現(xiàn)有技術(shù)中比較成熟的檢測和判斷方法，經(jīng)絕緣檢測系統(tǒng)的信號處理裝置6進行計算、分析、判斷，可準確地得出電力設(shè)備絕緣情況，并將結(jié)果傳輸?shù)浇^緣檢測系統(tǒng)監(jiān)控顯示裝置7上，供運行人員監(jiān)控設(shè)備運行。另一方面，絕緣檢測系統(tǒng)設(shè)置的信號隔離裝置2對絕緣檢測信號進行有效隔離，免受交流信號干擾，使采集到的檢測信號精確保真，處理的檢測結(jié)果準確可靠， 真實監(jiān)測電力設(shè)備的絕緣情況，保證電力設(shè)備長期安全穩(wěn)定運行。本實用新型的高壓廠用電絕緣檢測系統(tǒng)對電力設(shè)備施加的直流電壓與設(shè)備運行額定電壓疊加，不超過設(shè)備運行的電壓上限，使電力設(shè)備工作在允許的工作電壓內(nèi)，不損傷電力設(shè)備的絕緣，不會導(dǎo)致設(shè)備絕緣能力下降和自恢復(fù)式的絕緣缺陷發(fā)展為擊穿。高壓廠用電絕緣檢測系統(tǒng)安裝有信號隔離裝置，過濾掉回路的干擾信號，保持被測信號的真值，保證絕緣檢測結(jié)果的準確性。高壓廠用電絕緣檢測系統(tǒng)為在線式檢測，在設(shè)備運行狀態(tài)下，能靈敏地發(fā)現(xiàn)細微的缺陷，找出潛在的安全隱患，保證電力設(shè)備和電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
權(quán)利要求1、一種火電廠高壓廠用電絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，包括信號發(fā)生裝置、信號采集裝置、信號處理裝置、信號隔離裝置，其中所述信號發(fā)生裝置產(chǎn)生直流電壓信號，并將連續(xù)的直流電壓信號施加在運行的電力設(shè)備上，信號采集裝置采集電力設(shè)備所在的交流電源系統(tǒng)中的直流電壓信號，信號處理裝置對所采集到的直流電壓信號進行計算、分析和判斷，據(jù)此確定電力設(shè)備的絕緣情況，其特征在于，所述信號隔離裝置位于該電力設(shè)備所在的交流電源系統(tǒng)中的變壓器的中性點與地之間。
2、如權(quán)利要求1所述的一種火電廠高壓廠用電絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述信號隔離裝置為電容器。
3、如權(quán)利要求1所述的一種火電廠高壓廠用電絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該電力設(shè)備絕緣檢測系統(tǒng)還包括與所述信號處理裝置連接的監(jiān)控顯示裝置。
4、如權(quán)利要求1所述的一種火電廠高壓廠用電絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述信號發(fā)生裝置對該電力設(shè)備所施加的直流電壓與該電力設(shè)備的運行額定電壓相疊加后的和不超過該電力設(shè)備運行的電壓上限。
專利摘要本實用新型公開了一種火電廠高壓廠用電絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，其包括信號發(fā)生裝置、信號采集裝置、信號處理裝置，并且，該電力設(shè)備絕緣檢測系統(tǒng)還包括位于該電力設(shè)備所在的交流電源系統(tǒng)中的變壓器的中性點與地之間的信號隔離電容器。其中的信號隔離電容器過濾掉回路的干擾信號，保持被測信號的真值，保證絕緣檢測結(jié)果的準確性。該檢測系統(tǒng)可在設(shè)備運行狀態(tài)下靈敏地發(fā)現(xiàn)細微的缺陷，找出潛在的安全隱患，保證電力設(shè)備和電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
文檔編號G01R31/12GK202210133SQ20112022216
公開日2012年5月2日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者王樂天, 白文光, 蔡紅軍, 趙忠立, 趙春剛 申請人:內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計院