专利名称：电容器智能化装置及其监控方法
技术领域：
本发明属于电力系统设备技术领域，更具体地说，涉及电容器补偿装置在线监测和保护装置及方法。
背景技术：
电容器是一种电力系统设备，主要用于给电力系统提供的容性无功补偿。一般电容器为成组使用，根据整组容量及单元容量的不同，每组需要的数量也不 同，少则几台，多则数百台。目前市场上对电容器装置监测均为整组电容器的相间或单相段间的不平衡监测， 没有针对单台电容器的监测，即当整组电容器中的某台或几台电容器部分或全部损坏后， 保护装置将开关断开，检修人员要根据实际情况，测量每台电容器的容量，判断每台电容器 的好坏，找到损坏的电容器后再换下。而上述检测工作只有在电容器损坏，装置的继电保护动作，开关跳闸后才能进行， 且现场无法准确判断故障电容器的损坏程度，检查和维护工作量烦重，需要付出较大的人 力物力，影响电力系统设备正常运行。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术领域存在的上述问题，提供一种电容器智能化装置 及其监控方法，所述的电容器智能化监控装置为电容器单元提供一种在线监测及保护手 段，可以针对单台电容器的运行情况实时监测，以便运行人员能将异常电容器定位，提前准 备更换，以便设备正常运转。本发明所述的一种电容器智能化装置，包括电压传感器、电流传感器、温度传感 器、多通道AD转换装置、传输模块及用户后台分析诊断系统，电压传感器、电流传感器、温 度传感器采样电容器的电压、电流、温度信号，直接送入多通道AD转换装置，多通道AD转换 装置转换上述信号后，经传输模块传输到用户后台分析诊断系统，用户后台分析诊断系统 包括数据处理系统，对数据进行处理，以供用户分析判断。其中多通道AD转换装置就是同时可以实现多路的模拟信号转换为数字信号的变 换器。本发明还可以包括取能装置，用来为多通道AD转换装置供电。所述取能装置为CT 电磁取能或激光供电。当电容器智能化装置不含取能装置时，整套装置便为无源装置。所述传输模块为有线或无线传输模块。所述电压传感器、电流传感器、温度传感器内置于电容器内部或位于电容器外部， 即不限于传感器的安放位置。其中电压传感器是内置于单台电容器内部的分压器或采用电 流、磁场强度等表征电势差的传感器，或并联于电容器串联段的电压互感器或放电线圈；电 流传感器是电流互感器或空心或带铁心的Rogowski线圈，Rogowski线圈又叫电流测量线 圈、微分电流传感器，是一个均勻缠绕在骨架上的环形线圈。输出信号是电流对时间的微分，通过一个对输出的电压信号进行积分的电路，就可以真实还原输入电流；温度传感器是 各种温度变送装置。所述多通道AD转换装置或传输模块配有防护外壳，密封、防雨和外界电磁干扰， 可以安装在户外或户内。本发明所述的电容器智能化监控方法，通过电压传感器、电流传感器、温度传感器 采样电容器的电压、电流、温度信号，直接送入多通道AD转换装置，多通道AD转换装置转换 上述信号后，经有线或各种无线传输模块传输到用户后台，用户后台包括数据处理系统，对 数据进行处理，以供用户分析判断电容器的状态。
其中多通道AD转换装置是有源或无源的，当为有源装置时，需取能装置。本发明还包括取能装置用来为多通道AD转换装置供电，包括CT电磁取能或激光 供电。当电容器智能化装置不含取能装置时，整套装置便为无源装置。电压传感器、电流传感器、温度传感器内置于电容器内部或位于电容器外部，即不 限于传感器的安放位置。所述电压传感器是内置于单台电容器内部的分压器或采用电流、磁场强度表征电 势差的传感器，或并联于电容器串联段的电压互感器或放电线圈。所述电流传感器是电流互感器或空心或带铁心的Rogowski线圈等，Rogowski线 圈又叫电流测量线圈、微分电流传感器，是一个均勻缠绕在骨架上的环形线圈。输出信号是 电流对时间的微分，通过一个对输出的电压信号进行积分的电路，就可以真实还原输入电流。所述温度传感器是各种温度变送装置。所述多通道AD转换装置和无线传输模块配有防护外壳，密封、防雨和外界电磁干 扰，可以安装在户外或户内。本发明的优点和积极效果是
电容器智能化监控装置可以实现单台电容器的监测，即异常电容器在运行期间运行人 员随时可以监视到，做到提早准确定位异常电容器，并可避免常用的电容器装置保护都存 在的保护盲点，从而避免此类故障而导致的事故扩大，提高装置的安全运行可靠性。电容器智能化监控方法可以实现单台电容器的监测，即异常电容器在运行期间运 行人员随时可以监视到，做到提早准确定位异常电容器，并可避免常用的电容器装置保护 都存在的保护盲点，从而避免此类故障而导致的事故扩大，提高装置的安全运行可靠性。本发明通过电压传感器、电流传感器将电容器的电压电流信号经过AD转换后，如 果采用无线传输模块传到后台，大大节省了电缆，同时避免了后台若干个模拟量接口的问 题。整套装置经耐候性和电磁防护等处理，户内、户外场所均可应用。所述电容器智能化装置的安装不影响电容器的绝缘性能。整个结构制作简单，安装容易，设备成本低，且大大节省了电容器维护的费用。当单台电容器内部出现故障时，电容器的两端电压和电流就会发生变化，工作人 员在上位机中就可以发现，做到预先报警，维护人员准确判断电容器的故障程度，避免了最 初的当有一台电容器出现故障就要整组电容器切除，并且逐台测量、检查，在大型变电站中 一般配有几百台电容器，这样便可以节约很大的人力物力。
图1为本发明所述的电容器智能化方法的原理图。附图各部件符号名称
I"电容器2-温度传感器3-取能装置4-电流传感器 5-多通道AD转换装置6-电压传感器7-无线传输模块8-上位机
具体实施例方式实施例1。一种电容器智能化装置由温度传感器2、取能装置3、电流传感器4、多通道AD转换 装置5、电压传感器6、无线传输模块7、上位机8组成。取能装置3用来为多通道AD转换装 置5供电。电容器1的电压、电流、温度信号由电压传感器6和电流传感器4、温度传感器2输 入到多通道AD转换装置5中，再通过无线传输模块7送到用户的上位机8，便可以实现电 容器电压、电流、电容量及温度的实时监测。上位机8即用户后台分析诊断系统，包括数据 处理系统，对数据进行处理，以供用户分析判断。电容器在运行期间运行人员随时可以监视 至IJ，做到提早准确定位异常电容器、防患于未然。电容器在运行期间运行人员随时可以监视到，做到提早准确定位异常电容器、防 患于未然。当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域 的技术人员作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电容器智能化装置，其特征在于包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、 多通道AD转换装置、传输模块及用户后台分析诊断系统，所述电压传感器、电流传感器、温 度传感器采样电容器的电压、电流、温度信号，直接送入多通道AD转换装置，所述多通道AD 转换装置转换上述信号后，经传输模块传输到用户后台分析诊断系统，所述用户后台分析 诊断系统包括数据处理系统，对数据进行处理，以供用户分析判断。
2.按照权利要求1所述的电容器智能化装置，其特征在于还包括取能装置，用来为 多通道AD转换装置供电。
3.按照权利要求2所述的电容器智能化装置，其特征在于所述取能装置为CT电磁取 能或激光供电。
4.按照权利要求1所述的电容器智能化装置，其特征在于所述传输模块为有线或无 线传输模块。
5.按照权利要求1或2所述的电容器智能化装置，其特征在于所述电压传感器、电流 传感器、温度传感器内置于电容器内部或位于电容器外部。
6.按照权利要求5所述的电容器智能化装置，其特征在于所述电压传感器是内置于 单台电容器内部的分压器或采用电流、磁场强度表征电势差的传感器，或并联于电容器串 联段的电压互感器或放电线圈；所述电流传感器是电流互感器或空心或带铁心的电流测量 线圈；所述温度传感器是温度变送装置。
7.按照权利要求1或2所述的电容器智能化装置，其特征在于所述多通道AD转换装 置或传输模块有防护外壳。
8.一种电容器智能化监控方法，其特征在于通过电压传感器、电流传感器、温度传感 器采样电容器的电压、电流、温度信号，直接送入多通道AD转换装置，多通道AD转换装置转 换上述信号后，经有线或各种无线传输模块传输到用户后台，用户后台包括数据处理系统， 对数据进行处理，以供用户分析判断。
9.按照权利要求8所述的电容器智能化监控方法，其特征在于还包括取能装置用来 为多通道AD转换装置供电，所述取能装置包括CT电磁取能或激光供电。
10.按照权利要求8或9所述的电容器智能化监控方法，其特征在于所述电压传感器 是内置于单台电容器内部的分压器或采用电流、磁场强度表征电势差的传感器，或并联于 电容器串联段的电压互感器或放电线圈；电流传感器是电流互感器或空心或带铁心的电流 测量线圈，温度传感器是温度变送装置；电压传感器、电流传感器、温度传感器内置于电容 器内部或位于电容器外部；所述多通道AD转换装置或传输模块有防护外壳。
全文摘要
本发明提供了一种电容器智能化装置及其监控方法，装置包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、多通道AD转换装置、传输模块及用户后台分析诊断系统，监控方法由电压电流传感器采样到单台电容器的电压电流信号、温度传感器采样到的电容器温度信号，送入多通道AD转换器中，再由有线或无线传输模块送入上位机，可以实现单台电容器电压、电流、电容量及电容器温度的在线监测，即当单台电容器内部出现故障时，电容器的两端电压和电流就会发生变化，工作人员在上位机中就可以发现，做到预先报警。
文档编号H02H7/16GK102035184SQ20111000916
公开日2011年4月27日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者付大志, 王波 申请人:青岛市恒顺电气股份有限公司