专利名称：一种10kV电力电容器故障预警系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变电站，尤其涉及一种10KV电力电容器故障预警系统。
背景技术：
变电站中的10KV电容器运行寿命除与产品本身质量相关外，还与系统电压质量 (如电压过高或电压谐波含量过大)、环境温度、维护质量等因素息息相关，当电容器组中 的单只电容器损坏导致整组电容器跳闸时，其他电容器将会受到冲击，部分电容器会因受 冲击而损坏，严重者会发生电容器组群爆故障，扩大了事故的范围及影响。一般来说电容器 故障前会出现电容值严重偏离额定值、正常电压下电容器温度明显升高的现象。目前供电部门对电容器是采用定期检修的方法，即在停电状态下用测量仪表来测 量电容器的电容值，若电容值超标则将该电容器替换，但这种方法只能在停电检修期间才 能测量电容值，对电容器故障起不到报警与预警的作用。本实用新型提供了一种10KV电力电容器故障预警系统，其能起到预警作用。本实用新型的10KV电力电容器故障预警系统，包括电测单元、站端管理单元、与电容器外壳表面连接的智能测温单元及套在电容器 绝缘套管上的电流互感器；所述电测单元的第一端分别与所述电流互感器和连接在电容器上的放电电压互 感器连接,第二端与所述站端管理单元连接；所述智能测温单元与所述站端管理单元连 接；所述电测单元通过所述放电电压互感器采集电容器的电压值,通过所述电流互感 器采集电容器的电流值，并对所述采集的电压值和电流值进行频谱计算得出电容器电压基 波和电容器电流基波，并将该计算出的电容器电压基波和电容器电流基波发送到所述站端 管理单元；所述智能测温单元采集电容器的温升值并发送到所述站端管理单元；所述站端 管理单元根据接收的所述电容器电压基波和电容器电流基波计算出电容值,根据所述电容 值和所述温升值发出预警信号。本实用新型的故障预警系统可以通过放电电压互感器采集电容器电压值、通过电 流互感器采集电流值，再计算出电容器电压基波和电容器电流基波,最后得出电容器的电 容值，根据该温升值和电容值即可发出预警信号，由于利用了放电电压互感器,安装了测量 电容器电流的电流互感器，实现了电容器的电参量的带电在线采集，不需停电即可进行；另 外根据温升值和电容值发出报警信号，可以对电容器故障起到预警作用。
图1是本实用新型预警系统在一实施例中的结构框图；图2是本实用新型预警系统在另一实施例中的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例做一详细的阐述。本实用新型10KV电力电容器故障预警系统,用于对变电站中的10KV电力电容器 进行故障预警，如图1，其包括电测单元、站端管理单元、与电容器外壳表面连接的智能测温单元(具体实施时， 智能测温单元的探头可以固定在电容器外壳表面)及套在电容器绝缘套管上的电流互感所述电测单元的第一端分别与所述电流互感器和连接在电容器上的放电电压互 感器连接，第二端与所述站端管理单元连接；所述智能测温单元与所述站端管理单元连 接；所述电测单元通过所述放电电压互感器采集电容器的电压值,通过所述电流互感 器采集电容器的电流值,并对所述采集的电压值和电流值进行频谱计算(该频谱计算可以 是FFT计算)得出电容器电压基波和电容器电流基波，并将该计算出的电容器电压基波和 电容器电流基波发送到所述站端管理单元；所述智能测温单元采集电容器的温升值并发送 到所述站端管理单元；所述站端管理单元根据接收的所述电容器电压基波和电容器电流基 波计算出电容值，根据所述电容值和所述温升值发出预警信号。站端管理单元可以设置有预定值，当所述电容值超过预定值和/或温升值超过预 定值时发出预警信号，该站端管理单元可以提供软报文及硬接点预警，同时也可以提供告 警窗告警方式。由此可见,本实用新型的故障预警系统由于利用了放电电压互感器,安装了测量 电容器电流的电流互感器，实现了电容器的电参量的带电在线采集，不需停电即可进行；另 外根据温升值和电容值发出报警信号，可以对电容器故障起到预警作用。其中，智能测温单元可以是配合美国DALLAS —线现场总线技术、实现低成本温度 状态在线监测方案的实用型组网模块，可广泛应用于实时温度数据采集监测的各种应用场 合。该智能测温单元可以对DS1820数字温度传感器系列产品进行温度数据采集，使温度巡 回检测系统获得高可靠性、低成本和最简单的布线结构。作为传统测温系统的理想替代品， 其有体积小、测点多、组网灵活等特点。使用该智能测温单元,可以满足64个点的温度数据 采集，使用表面贴装的温度传感器探头,可以固定在电容器外壳表面测温。该智能测温单元 使用RS485组网方式。由于站端管理单元位于变电站内，不方便远方监测管理，在具体实施时，本实用新 型还可以包括远方主站管理单元,如图2,与所述站端管理单元连接，所述站端管理单元将 所述温升值、电容值发送到所述远方主站管理单元。这样可以方便远方中心管理单元对电 容器的状态数据进行监测或预警，制定相应的维护和检修策略。该远方主站管理单元和站 端管理单元可以通过广域网、电力局域网或专用网络进行连接。在具体实施时,如图2，所述电测单元的第一端还可以与母线电压互感器(该母线 电压互感器与母线连接)连接,该电测单元通过所述母线电压互感器采集母线电压值,对 该母线电压值进行频谱计算(可以是FFT计算)得出母线电压基波与谐波，并发送给站端 管理单元；电测单元还用于对所述采集的电容器的电压值和电流值进行频谱计算得出电容器电压谐波和电容器电流谐波，并发送给站端管理单元；站端管理单元根据接收的母线电 压基波与谐波、电容器电压谐波和电容器电流谐波监测电容器的运行环境。这样站端管理 单元通过接收母线电压基波与谐波、电容器电压基波与谐波和电容器电流基波与谐波可以 判断电容器目前的工作状态,当发生故障时,也方便对电容器的故障原因进行分析，对维护 和检修起到很大作用。另外，所述站端管理单元也可以将所述母线电压基波与谐波、电容器电压谐波和 电容器电流谐波发送到所述远方主站管理单元。方便远方主站管理单元监测电容器目前的 工作状态，对电容器发生故障的原因进行分析。远方主站管理单元可以对接收的母线电压 谐波、电容器电压谐波和电容器电流谐波及电容值和温升值进行保存,方便以后查看和管 理，这些数据可以周期性的保存。由于电测单元采集的数据量大，对于数据传输速度要求很高,为此可以在电测单 元上设置一个以太网接口，电测单元通过该以太网接口与站端管理单元连接，该以太网接 口数据传输速率为100Mbps,可以满足高速数据的传输。如图2，本实用新型的预警系统还可以包括交换机，所述以太网接口和所述智能测 温单元通过交换机与所述站端管理单元连接。这样交换机可以将电测单元和智能测温单元 输出的数据汇总后再传输到站端管理单元,方便站端管理单元对接收到的数据进行整理和 分析，同时也能提高数据传输速度。以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何 在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的权利要求保护范围之内。
权利要求一种10kV电力电容器故障预警系统，其特征在于，包括电测单元、站端管理单元、与电容器外壳表面连接的智能测温单元及套在电容器绝缘套管上的电流互感器；所述电测单元的第一端分别与所述电流互感器和连接在电容器上的放电电压互感器连接，第二端与所述站端管理单元连接；所述智能测温单元与所述站端管理单元连接；所述电测单元通过所述放电电压互感器采集电容器的电压值，通过所述电流互感器采集电容器的电流值，并对所述采集电容器的电压值和电流值进行频谱计算得出电容器电压基波和电容器电流基波，并将该计算出的电容器电压基波和电容器电流基波发送到所述站端管理单元；所述智能测温单元采集电容器的温升值并发送到所述站端管理单元；所述站端管理单元根据接收的所述电容器电压基波和电容器电流基波计算出电容值，根据所述电容值和所述温升值发出预警信号。
2.根据权利要求1所述的10KV电力电容器故障预警系统，其特征在于还包括远方主 站管理单元，与所述站端管理单元连接,所述站端管理单元将所述温升值和电容值发送到 所述远方主站管理单元。
3.根据权利要求1所述的10KV电力电容器故障预警系统，其特征在于所述电测单元 的第一端还与连接在母线上的母线电压互感器连接，该电测单元通过所述母线电压互感器 采集母线电压值,对该母线电压值进行频谱计算得出母线电压基波与谐波,并发送给站端 管理单元；所述电测单元还用于对所述采集的电容器的电压值和电流值进行频谱计算得出 电容器电压谐波和电容器电流谐波，并发送给站端管理单元；所述站端管理单元根据接收 的母线电压基波与谐波、电容器电压谐波和电容器电流谐波监测电容器的运行环境。
4.根据权利要求2所述的10KV电力电容器故障预警系统,其特征在于所述电测单元 的第一端还与连接在母线上的母线电压互感器连接，该电测单元通过所述母线电压互感器 采集母线电压值，对该母线电压值进行频谱计算得出母线电压基波与谐波，并发送给站端 管理单元；所述电测单元还用于对所述采集的电容器的电压值和电流值进行频谱计算得出 电容器电压谐波和电容器电流谐波，并发送给站端管理单元；站端管理单元根据接收的母 线电压基波与谐波、电容器电压谐波和电容器电流谐波监测电容器的运行环境,并将所述 母线电压谐波、电容器电压谐波和电容器电流谐波发送到所述远方主站管理单元。
5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的10KV电力电容器故障预警系统，其特征在 于在所述电测单元上设置有以太网接口，所述电测单元通过以太网接口与所述站端管理 单元连接。
6.根据权利要求5所述的10KV电力电容器故障预警系统，其特征在于还包括交换 机，所述以太网接口和智能测温单元通过交换机与所述站端管理单元连接。
专利摘要本实用新型公开了一种10kV电力电容器故障预警系统，其包括电测单元、站端管理单元、与电容器外壳表面连接的智能测温单元及套在电容器绝缘套管上的电流互感器；所述电测单元的第一端分别与所述电流互感器和连接在电容器上的放电电压互感器连接，第二端与所述站端管理单元连接；所述智能测温单元与所述站端管理单元连接。本实用新型的故障预警系统由于利用了放电电压互感器，安装了测量电容器电流的电流互感器，实现了电容器的电参量的带电在线采集，不需停电即可进行；另外根据温升值和电容值发出报警信号，可以对电容器故障起到预警作用。
文档编号G01R27/26GK201607492SQ20102012942
公开日2010年10月13日 申请日期2010年3月8日 优先权日2010年3月8日
发明者刘永强, 李新海, 汪海涛 申请人:广东电网公司中山供电局;华南理工大学