一种电容型电流互感器在线检测装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力工程技术领域，具体涉及一种电容型电流互感器在线检测装置及方法。
【背景技术】
[0002]电容型电流互感器是主绝缘为电容均压结构的互感器，即在较厚的绝缘层中，设置一些中间电屏，每两个电屏及其中间的绝缘就构成一个电容器，将靠近一次绕组的电屏与一次绕组作电气连接，靠近二次绕组的电屏接地，这样就构成了接在相连高电压与地电位之间的一组串联电容器，此类绝缘的互感器均为110KV及以上电压等级的高压电流互感器。
[0003]电容型电流互感器是电网中重要设备，在运行时，经常出现因绝缘不良，造成的贯穿性故障，绝缘不良而尚未形成金属性短路接地，也会产生较大的入地电流，在贯穿性故障演变过程中，有时也会出现不稳定短路接地，当绝缘缺陷逐渐演变，发展成接地故障时，便形成工频短路电流，导致设备烧坏、电网停电事故的腐蚀。因此，需要对电容型电流互感器进行监测，通过监测，及时掌握电容型电流互感器的运行状态，及时发现电容型电流互感器运行缺陷和故障，及时消缺。
[0004]当前，在电网系统企业也有一些针对电容型电流互感器的在线监测系统设备和方法，这些设备检测方法是以测量相电压下流过绝缘介质的电流，通过Cx=I/ ω U，计算出被测设备主绝缘的电容量；但在安装这些在线监测设备获取相电压时，由于GB1207《电压互感器》中规定110KV及以上高压电压互感器对二次绕组输出的准确度有0.1、0.2、0.5、1.0、3.0级，其中0.1级接计量回路，0.2级接其它仪表回路，0.5级接保护回路，在这些回路中，不得接入其它设备；公告号为CN 204143613U的中国发明专利公开了一种电容型电流互感器主绝缘状态专业巡检装置，采用安装在与被测电流互感器同母线、同相位上的电压互感器二次端的电压采集固定端来检测对地电压，获取二次电压的测量信号的输出准确度只有3.0级，鉴于DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》中规定的电容型电流互感器主绝缘电容量变化阀值:“要求其实际测量的电容值与电容型电流互感器的出厂时给定电容值，变化应在±5%范围内”，这种专业巡检装置的检测准确度很低，再加上测量中的积累误差，设备运维、检测人员，很难准确的进行故障诊断和运行状态评价。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种电容型电流互感器在线监测装置及方法，可以解决现有电容型电流互感器主绝缘状态专业巡检装置采用安装在与被测电流互感器同母线、同相位上的电压互感器二次端的电压采集固定端来检测对地电压，准确度只有3.0级，导致检测准确度低的问题。
[0006]本发明通过以下技术方案实现:
一种电容型电流互感器在线检测装置，包括电流采集端、电压采集端和数据显示端，所述电流采集端和电压采集端分别将数据上传至数据显示端，所述电流采集端安装在被测电容型电流互感器的末屏接地线上检测电流数据，所述电压采集端连接变电站能量管理系统获取与被测电容型电流互感器同母线、同相位上的电压互感器二次计量回路相电压。
[0007]本发明的进一步方案是，所述电压采集器为输入端与变电站能量管理系统输出端通讯的规约转换器，所述规约转换器输出端连接数据显示端。
[0008]本发明的再进一步方案是，所述规约转换器的输出端采用无线通信方式连接数据显示端上传数据。
[0009]本发明的进一步方案是，所述电流采集端包括工频电流互感器和数据处理单元，被测电容型电流互感器的末屏接地线穿过工频电流互感器的铁芯作为工频电流互感器的初级，所述数据处理单元的信号输入端连接工频电流互感器二次输出端，所述数据处理单元的信号输出端连接数据显示端。
[0010]本发明的再进一步方案是，所述数据处理单元由测量转换模块和单片机组成，所述测量转换模块输入端连接工频电流互感器二次输出端，将工频电流互感器测量到的交流信号转换成直流信号，所述单片机输入端连接测量转换模块输出端，将该直流信号经单片机转换为数字信号，所述单片机输出端连接数据显示端。
[0011]本发明的更进一步方案是，所述单片机输出端采用无线通信方式连接数据显示端上传数据。
[0012]本发明的进一步方案是，所述数据显示端为计算机。
[0013]一种电容型电流互感器在线检测方法，包括获取被测电容型电流互感器的电流数据和电压数据，计算得到电容值，所述电压数据从变电站能量管理系统中获取。
[0014]本发明与现有技术相比的优点在于:
一、从变电站能量管理系统获取与被测电容型电流互感器同母线、同相位上的电压互感器二次计量回路相电压，该数据由仪表回路提供，准确度达到0.2级，大幅提高实时监测数据的可信度，为电容型电流互感器的故障诊断和运行状态评价提供有效证据，进而确保电网运行的安全性、稳定性；
二、使用方便，安装简单，设备价格低廉。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示的一种电容型电流互感器在线检测装置，包括电流采集端1、电压采集端2和数据显示端3 ;
所述数据显示端3为计算机，其RS232串行口的输入端连接有无线通讯接收器；
所述电流采集端I包括工频电流互感器和由测量转换模块和单片机组成的数据处理单元，被测电容型电流互感器的末屏接地线穿过工频电流互感器的铁芯作为工频电流互感器的初级，所述测量转换模块的信号输入端连接工频电流互感器二次输出端，将工频电流互感器测量到的交流信号转换成直流信号，所述单片机输入端连接测量转换模块输出端，将该直流信号经单片机转换为数字信号，所述单片机输出端通过RS232串行通讯方式连接有第一无线通讯发送器，所述第一无线通讯发送器采用5GHz频段的无线通信方式连接无线通讯接收器将数据上传至计算机；
所述电压采集器2为输入端通过RS232串行口与变电站能量管理系统输出端通讯的规约转换器，所述规约转换器的输出端通过RS232串行通讯方式连接有第二无线通讯发送器，所述第二无线通讯发送器采用5GHz频段的无线通信方式连接无线通讯接收器将数据上传至计算机。
[0017]计算机将接收的电流数据、电压数据进行关联、电容量计算、与出厂时给定电容值进行比较，按国标规定的阀值进行评价、以及各种在线监测数据存储，在电流采集端1、电压采集端2上传的数据中均按需设有地址编码，并与计算机中的地址编码对应。
【主权项】
1.一种电容型电流互感器在线检测装置，包括电流采集端(I)、电压采集端(2)和数据显示端(3 )，所述电流采集端(I)和电压采集端(2 )分别将数据上传至数据显示端(3 )，所述电流采集端(I)安装在被测电容型电流互感器的末屏接地线上检测电流数据，其特征在于:所述电压采集端连接变电站能量管理系统获取与被测电容型电流互感器同母线、同相位上的电压互感器二次计量回路相电压。2.如权利要求1所述的一种电容型电流互感器在线检测装置，其特征在于:所述电压采集器(2)为输入端与变电站能量管理系统输出端通讯的规约转换器，所述规约转换器输出端连接数据显示端(3)。3.如权利要求2所述的一种电容型电流互感器在线检测装置，其特征在于:所述规约转换器的输出端采用无线通信方式连接数据显示端(3)上传数据。4.如权利要求1所述的一种电容型电流互感器在线检测装置，其特征在于:所述电流采集端(I)包括工频电流互感器和数据处理单元，被测电容型电流互感器的末屏接地线穿过工频电流互感器的铁芯作为工频电流互感器的初级，所述数据处理单元的信号输入端连接工频电流互感器二次输出端，所述数据处理单元的信号输出端连接数据显示端(3)。5.如权利要求4所述的一种电容型电流互感器在线检测装置，其特征在于:所述数据处理单元由测量转换模块和单片机组成，所述测量转换模块输入端连接工频电流互感器二次输出端，将工频电流互感器测量到的交流信号转换成直流信号，所述单片机输入端连接测量转换模块输出端，将该直流信号经单片机转换为数字信号，所述单片机输出端连接数据显示端(3)。6.如权利要求5所述的一种电容型电流互感器在线检测装置，其特征在于:所述单片机输出端采用无线通信方式连接数据显示端(3)上传数据。7.如权利要求1所述的一种电容型电流互感器在线检测装置，其特征在于:所述数据显示端(3)为计算机。8.一种电容型电流互感器在线检测方法，包括获取被测电容型电流互感器的电流数据和电压数据，计算得到电容值，其特征在于:所述电压数据从变电站能量管理系统中获取。
【专利摘要】本发明公开了一种电容型电流互感器在线检测装置，包括电流采集端、电压采集端和数据显示端，所述电流采集端和电压采集端分别将数据上传至数据显示端，所述电流采集端安装在被测电容型电流互感器的末屏接地线上检测电流数据，所述电压采集端连接变电站能量管理系统获取与被测电容型电流互感器同母线、同相位上的电压互感器二次计量回路相电压。本发明还公开了一种电容型电流互感器在线检测方法。本发明从变电站能量管理系统获取电压数据，该数据由仪表回路提供，准确度达到0.2级，大幅提高实时监测数据的可信度。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN105203886
【申请号】CN201510667468
【发明人】胥保成, 谢剑锋, 吴绍武, 杨超, 孔运运, 闫军
【申请人】江苏省电力公司淮安供电公司, 国家电网公司, 西安佳源技术贸易发展有限责任公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月16日