专利名称:一种电力电容器振动在线监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种电力电容器振动在线监测装置，其特征是它包括如下组成部分：若干振动监测传感器（2）、GPS同步对时采样模块、数据收集处理基站和分析诊断远程管理监控终端，所述的若干振动监测传感器（2）与电力电容器的若干外壳面（1）的数量相同，每个振动监测传感器（2）安装在每个外壳面（1）上，每个振动监测传感器（2）都具有唯一地址，若干振动监测传感器（2）的输出端与GPS同步对时采样模块的输入端连接，GPS同步对时采样模块的输出端与数据处理基站的输入端连接，数据处理基站的输出端与分析诊断远程管理监控终端连接，分析诊断远程管理监控终端与电力电容器的控制端对应连接。
【专利说明】一种电力电容器振动在线监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力设备在线检测【技术领域】，特别涉及一种电力电容器振动在线检测装置。
【背景技术】
[0002]电力电容器是变电站输变电系统中的重要设备，其主要的作用是对线路进行无功补偿，提高功率因数从而改善供电质量、限制电压升高，保护用电设备，减少线路损耗并维持无功平衡。随着我国经济快速发展和人们生活水平的日益提高，电网规模逐步扩大，对电能质量的要求越来越高，电力电容器组在电力系统中的应用越来越广泛。为了提高线路功率因数，抑制系统工频过电压，保证系统安全稳定运行，电力电容器在变电站中是必不可少的设备。变电站电力电容器在实际运行中由于各种原因会产生振动，如果振动过大，将会影响电压质量，不利于降损增效，同时会产生过大噪声，严重影响生产安全和生产运行环境。各大区域电网中均有电力电容器由于振动而引起故障的案例。因此，为确保电力电容器运行过程的安全性，以及该设备的正常使用寿命，保证电网质量，应注意确保电力电容器始终维持在允许的振动范围内。除此之外，电容器振动变化情况也是判断电力电容器故障发生趋势的重要依据之一，通过监测电容器振动幅值、频率等信息，能够相应的判断电容器工作状态，为电容器故障预判断提供数据支持。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供了一种电力电容器振动在线监测装置，它可以实现了同步振动检测数据采集与发送，具有管理方便，振动监测精度高、准确及时以及能够远程传输控制的优点，提高了电容器组的安全可靠运行。
[0004]本实用新型采用了以下技术方案:一种电力电容器振动在线监测装置，它包括如下组成部分:若干振动监测传感器、GPS同步对时采样模块、数据收集处理基站和分析诊断远程管理监控终端，所述的若干振动监测传感器与电力电容器的若干外壳面的数量相同，每个振动监测传感器安装在每个外壳面上，每个振动监测传感器都具有唯一地址，若干振动监测传感器的输出端与GPS同步对时采样模块的输入端连接，GPS同步对时采样模块的输出端与数据处理基站的输入端连接，数据处理基站的输出端与分析诊断远程管理监控终端连接，分析诊断远程管理监控终端与电力电容器的控制端对应连接，所述的振动监测传感器用于对电力电容器进行振动检测获得检测数据，检测数据经过无线传输给GPS同步对时采样模块进行同步对时采样处理后传输到数据收集处理基站，数据收集处理基站对采集的监测数据进行计算处理，得到监测参量的静态数据，包括外壳面振动信号的峰峰值、有效值及谐波值，获得的静态数据传递给分析诊断远程管理监控终端，通过分析诊断远程管理监控终端对电力电容器振动状态进行判断并发出相应操作指令对电力电容器进行控制，实现实时监测与控制。
[0005]所述的振动监测传感器通过磁力座与电力电容器的外壳贴合连接。所述的振动监测传感器与GPS同步对时采样模块之间为无线传输连接，无线传输为蓝牙传输。所述的振动监测传感器设置为无线激光振动传感器，无线激光振动传感器的采集方式为间隔5分钟的连续自动收集方式或者同时进行人工指令触发方式。所述的数据收集处理基站与分析诊断远程管理监控终端之间为3GHz无线网络传递连接。
[0006]所述的数据收集处理基站与分析诊断远程管理监控终端之间通过国际通信协议IEC60850进行数据传输。所述的数据收集处理基站设置在变电站内，数据收集处理基站包括信号采集模块和信号调理电路，GPS同步对时采样模块的输出端依次与信号采集模块和信号调理电路连接，信号采集模块用于对采集的监测数据进行模/数转换和数据传输，信号调理电路用于对传输的数据进行滤波、放大和转换，信号采集模块将采集的监测数据进行模/数转换后传输给信号调理电路，信号调理电路用于对传输的数据进行滤波、放大和转换处理。所述的分析诊断远程管理监控终端设有控制主机，控制主机接收静态数据并对静态数据进行存储、分析和处理，并根据处理的结果对电力电容器振动状态进行判断并发出相应操作指令对电力电容器进行报警和控制。
[0007]本实用新型具有以下有益效果:采用了以上技术方案后，本实用新型可以实现了同步振动检测数据采集与发送，具有管理方便，振动监测精度高、准确及时以及能够远程传输控制的优点，提高了电容器组的安全可靠运行。本实用新型的数据监测采集采用无线激光振动传感器，它能够对变电站电力电容器振动参数进行连续、在线检测，实现了对电容设备振动参数的实时测量；无线通信的使用解决了铺设电缆等可能带来的投资、费用及安全性问题，实现了数据连续、安全、隔离、准确传输，降低了系统成本，同时使用数字传输技术，抗干扰能力增强，提高了数据的可靠性。本实用新型装置采用的GPS时钟信号同步对时采样技术，能够方便的提供网络统一时钟信号，给实测数据加上时间标签，并能实现异地数据在相同时间参考坐标系下进行比较，更精确安全，从而使得远程监控中心处理准确可靠。本实用新型装置基站与远程监控中心的数据结果传输均以IEC61850标准通信协议为标准，规范了通信过程，能够实现多个地点、多个地区之间的数据比较分析，使得本实用新型装置与主站网络兼容性更好。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的结构示意图。
[0009]图2为本实用新型电力电容器外壳测点无线激光振动传感器结构示意图。
[0010]图3为本实用新型在线监测装置工作流程图。
【具体实施方式】
[0011]实施例一，在图1中，本实用新型一种电力电容器振动在线监测装置，它包括如下组成部分:四个振动监测传感器2、GPS同步对时采样模块、数据收集处理基站和分析诊断远程管理监控终端，所述的四个振动监测传感器2与电力电容器的四个外壳面的数量相同，电力电容器壳体上设有出线端子3，每个振动监测传感2安装在每个外壳面I上，振动监测传感器2通过磁力座与电力电容器的外壳面I贴合连接，每个振动监测传感器2都具有唯一地址，四个振动监测传感器2的输出端与GPS同步对时采样模块的输入端连接，振动监测传感器2与GPS同步对时采样模块之间为无线传输连接，振动监测传感器设置为无线激光振动传感器，无线激光振动传感器的采集方式为间隔5分钟的连续自动收集方式或者同时进行人工指令触发方式，GPS同步对时采样模块的输出端与数据处理基站的输入端连接，GPS同步对时采样模块是对不同位置的无线激光振动传感器进行同步采样启动，并使数据处理基站收集的检测数据具有高精度时钟信号，提高远程监控中心的数据比较精度，数据处理基站的输出端与分析诊断远程管理监控终端连接，分析诊断远程管理监控终端与电力电容器的控制端对应连接，所述的振动监测传感器2用于对电力电容器进行振动检测获得检测数据，检测数据经过无线传输给GPS同步对时采样模块进行同步对时采样处理后传输到数据收集处理基站，数据收集处理基站对采集的监测数据进行计算处理，得到监测参量的静态数据，包括外壳面I的振动信号的峰峰值、有效值及谐波值，获得的静态数据传递给分析诊断远程管理监控终端，数据收集处理基站与分析诊断远程管理监控终端之间为3GHz无线网络传递连接，数据收集处理基站与分析诊断远程管理监控终端之间通过国际通信协议IEC60850进行数据传输，通过分析诊断远程管理监控终端对电力电容器振动状态进行判断并发出相应操作指令对电力电容器进行控制，实现实时监测与控制，所述的数据收集处理基站设置在变电站内，数据收集处理基站包括信号采集模块和信号调理电路，GPS同步对时采样模块的输出端依次与信号采集模块和信号调理电路连接，信号采集模块用于对采集的监测数据进行模/数转换和数据传输，信号调理电路用于对传输的数据进行滤波、放大和转换，信号采集模块将采集的监测数据进行模/数转换后传输给信号调理电路，信号调理电路用于对传输的数据进行滤波、放大和转换处理，所述的分析诊断远程管理监控终端设有控制主机，控制主机接收静态数据并对静态数据进行存储、分析和处理，并根据处理的结果对电力电容器振动状态进行判断并发出相应操作指令对电力电容器进行报警和控制，同时将收集到的数据以15分钟为间隔记录最大值、最小值和平均值，形成趋势数据，进行动态图形化显示，在图2中，实施例一中在电力电容器四个外壳面I上分别选取四个典型测试点，电力电容器表面四个典型测试点位置安置在电力电容器表面能够反映振动大小和频率的振动敏感点，每个测试点设置一个无线激光振动传感器，通过磁力座贴合在电力电容器外壳面I上，无线激光振动传感器设置为定期定时自动测量，时间间隔为30秒，另外也加入随时手动启动测量控制系统，启动后同步测量电力电容器的四个振动测试点的振动信号，测量得到的振动信号经无线传输到GPS同步对时采样模块获得带时钟信号的振动检测量，所述振动检测量为电力电容器表面振动加速度。
[0012]参照图1、图2和图3，本实用新型工作流程如下:装置工作开始，由无线激光振动传感器进行信号调理采集后，通过安装在电力电容器上的无线激光振动传感器对电力电容器工作状态中的振动参量进行检测获得检测数据，振动检测数据为表面振动加速度信号，同时记录检测量的测点号、无线激光振动传感器灵敏度、采样频率和采集方式，并将采集后的数据无线传输到GPS同步对时采样模块进行同步对时采样后，计算同步检测静态数据，包括电容器表面振动峰峰值、有效值。计算完毕传输给分析诊断远程管理监控终端，分析诊断远程管理监控终端设置有电力电容器表面振动数据峰峰值的阈值，分析诊断远程管理监控终端用计算得到的电力电容器表面振动信号峰峰值及有效值与设定的振动信号报警阈值比较，若超过报警阈值，则进行告警处理，并单独存储此时刻检测数据及告警前后的10分钟内的检测数据，作为异常分析数据。分析诊断远程管理监控终端将所有检测数据进行存储，并形成图形化波形数据，有利于进行趋势分析、运行状态预测和告警。
【权利要求】
1.一种电力电容器振动在线监测装置，其特征是它包括如下组成部分:若干振动监测传感器(2)、GPS同步对时采样模块、数据收集处理基站和分析诊断远程管理监控终端，所述的若干振动监测传感器(2)与电力电容器的若干外壳面(I)的数量相同，每个振动监测传感器(2)安装在每个外壳面(I)上，振动监测传感器(2)通过磁力座与电力电容器的外壳贴合连接，每个振动监测传感器(2)都具有唯一地址，若干振动监测传感器(2)的输出端与GPS同步对时采样模块的输入端连接，振动监测传感器(2)与GPS同步对时采样模块之间为无线传输连接，无线传输为蓝牙传输，GPS同步对时米样模块的输出端与数据处理基站的输入端连接，数据处理基站的输出端与分析诊断远程管理监控终端连接，所述的数据收集处理基站与分析诊断远程管理监控终端之间为3GHz无线网络传递连接，所述的数据收集处理基站与分析诊断远程管理监控终端之间通过国际通信协议IEC60850进行数据传输，分析诊断远程管理监控终端与电力电容器的控制端对应连接，振动监测传感器(2)设置为无线激光振动传感器，无线激光振动传感器的采集方式为间隔5分钟的连续自动收集方式或者同时进行人工指令触发方式，所述的振动监测传感器(2)用于对电力电容器进行振动检测获得检测数据，检测数据经过无线传输给GPS同步对时采样模块进行同步对时采样处理后传输到数据收集处理基站，数据收集处理基站对采集的监测数据进行计算处理，得到监测参量的静态数据，包括外壳面(I)的振动信号的峰峰值、有效值及谐波值，获得的静态数据传递给分析诊断远程管理监控终端，通过分析诊断远程管理监控终端对电力电容器振动状态进行判断并发出相应操作指令对电力电容器进行控制，实现实时监测与控制，数据收集处理基站设置在变电站内，数据收集处理基站包括信号采集模块和信号调理电路，GPS同步对时采样模块的输出端依次与信号采集模块和信号调理电路连接，信号采集模块用于对采集的监测数据进行模/数转换和数据传输，信号调理电路用于对传输的数据进行滤波、放大和转换，信号采集模块将采集的监测数据进行模/数转换后传输给信号调理电路，信号调理电路用于对传输的数据进行滤波、放大和转换处理，所述的分析诊断远程管理监控终端设有控制主机，控制主机接收静态数据并对静态数据进行存储、分析和处理，并根据处理的结果对电力电容器振动状态进行判断并发出相应操作指令对电力电容器进行报警和控制。
【文档编号】G01H9-00GK204269221SQ201320433128
【发明者】蒋浩, 张文春, 陈国珍, 孙志, 何菲 [申请人]国家电网公司, 东南大学, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司泰州供电公司