一种35kV高压并联电容器在线监测系统及方法

摘要

本发明公开了一种35kV高压并联电容器在线监测系统及方法，主要由数据采集模块、数据传输模块、数据分析模块、显示模块和电源供给模块组成。数据采集模块和电源供给模块位于变电站高压侧，分别负责收集电容器的运行参数和为数据采集模块供能。数据传输模块实现高、低压侧之间数据的光纤传输。数据分析模块和显示模块位于低压侧的工控机中，用于对所获数据做进一步分析处理，并将分析结果保存和输出显示。本发明实现了对电流、温度有效值的横向比较，对电容值的纵向比较，使系统有效避免已有单参量监测系统漏判率和误判率高的缺陷。同时，采用自适应加窗插值的FFT变换提高了谐波分析精度，有助于高压并联电容器的在线状态监测和故障诊断。

主权项

一种利用35kV高压并联电容器在线监测系统对35kV高压并联电容器在线监测方法，所述的35kV高压并联电容器中由6个单相高压电容器组成；包括数据采集模块、数据传输模块、数据分析模块、数据显示模块和电源供给模块；所述的电源供给模块包含高压电气隔离PT、开关电源和电源调理电路，所述的高压电气隔离PT为工业级的变电站用PT，输出端接所述的开关电源输入接口；所述的开关电源输出端直接与所述的电源调理电路的输入相连，电源调理电路的输出端与所述的数据采集模块相连，为所述的数据采集模块供电；所述的数据采集模块由48个电流互感器(1)、12个电压互感器(2)、48个温度传感器(3)和6块数据采集板(4)组成，所述的48个电流互感器(1)分别一一套接于所述的35kV高压并联电容器的内部电容根部，所述的12个电压互感器(2)分别一一安装在所述的35kV高压并联电容器的内部放电线圈的二次侧，所述的48个温度传感器(3)分别一一贴合在所述的35kV高压并联电容器的外壳上，所述的数据采集板(4)包括主控单元CPU和A/D转换电路，8个电流互感器(1)、2个电压互感器(2)、8个温度传感器(3)和1块数据采集板(4)组成一组，分别用于所述的35kV高压并联电容器中的单相高压电容器的电流、电压和温度的数据采集；所述的电流互感器(1)及电压互感器(2)的输出信号通过电源调理电路后直接送入所述的数据采集板(4)的A/D转换电路后送入所述的数据采集板(4)的主控单元CPU，所述温度传感器(3)输出信号为数字信号，直接送入所述的数据采集板(4)的主控单元CPU；所述的数据传输模块包括不止一个光纤收发器(5)和一个以太网交换机(6)，所述的数据采集板(4)的电流、温度和电压数据经双绞线传输给其一光纤收发器(5)后，经光纤传输给另一光纤收发器(5)，然后经双绞线传输给所述的以太网交换机(6)后再传输给另二光纤收发器(5)，接着经光纤传输给另三光纤收发器(5)后，经双绞线传输给所述的数据分析模块；所述的数据采集模块采集的电流、温度和电压数据经所述的数据分析模块分析后，得到的分析数据经所述的数据显示模块显示；其特征在于，包括以下步骤：步骤1：通过所述的数据采集模块采集所述的35kV高压并联电容器的电流、电压、温度数据，并通过所述的数据传输模块将所述的电流、电压、温度数据传输至所述的数据分析模块；步骤2：利用所述的数据分析模块对所述的电流、电压、温度数据进行分析，其具体分析过程包括以下子步骤：步骤2.1：判断电容器是否有分合闸动作，若有：则不进行故障判断，将分合闸动作前后50个周期的波形和数据存储到文件中，然后启动分合闸计时器，并进行谐波分析、定时存储和下一次的电流、电压、温度数据读取操作；若无：则执行下述操作，进行第二次判断；步骤2.2：判断分合闸计时器是否超时，若否，则仍不进行故障判断，定时记录当前谐波失真度和各次谐波分量并继续等待，直到分合闸计时器超时；若是，则执行下述操作，对所述的电流、电压、温度数据进行分析；步骤2.3：时域分析，其具体包括电流、电压有效值和电容量的计算；步骤2.4：频域分析，其具体是进行谐波失真度和各次谐波分量的计算；步骤2.5：依据电流、温度横向比较和电容计算值纵向比较进行故障判断和防范；步骤3：将各种情况的数据存储完毕后，根据用户选择来执行继续电流、电压、温度数据采集或退出操作；若执行继续电流、电压、温度数据采集操作，则等待用户重新设置采集参数，再次开始采集；若执行退出操作，则跳出循环，结束电流、电压、温度数据分析；步骤4：通过所述的数据显示模块将所述的电流、电压、温度数据分析结果显示出来。