专利名称：用于串补电容器中限压器的在线监测装置及其方法
技术领域：
本发明涉及限压器检测和保护领域，具体涉及一种用于串补电容器中限压器的在线监测装置及其方法。
背景技术：
在目前电容器的使用领域中，无论是常规串补还是可控串补方式，限压器都是其电容器组的基本过电压保护设备。串补电容器中限压器一般都是采用多只并联结构，要求这种限压器在动作时流过各阀片柱的电流分流均匀或特性一致。若某只限压器阀片特性不一致或者发生老化导致通过的电流不均匀，可能会导致电容器等一直相连的设备损坏，为避免发生类似的事故，有必要对串补电容器中的限压器进行状态监测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于串补电容器中限压器的在线监测装置及其方法，解决现有的用于电容器中的限压器出现电流不均匀或特性不一致，容易导致相关设备损毁的问题。为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案一种用于串补电容器中限压器的在线监测装置，包括
用于采集并传输限压器故障时产生的泄露电流的零磁通电流互感器；
用于采集并传输限压器动作时的导通电流的大量程电流互感器；
用于将限压器的导通电流、泄漏电流和动作次数收集并转化为数字信号，传送给处理分析装置的信号采集装置；
对信号采集装置传送来的数字信号进行集中处理、分析，得出检测结果的处理分析装置。更进一步的技术方案是，上述零磁通电流互感器和大量程电流互感器均安装在限压器的高电压一侧。更进一步的技术方案是，上述零磁通电流互感器是用于采集并传输限压器故障时产生的ΙΟΟμΑ IOmA泄露电流，所述大量程电流互感器是用于采集并传输限压器动作时的150Α 1500Α导通电流。更进一步的技术方案是，上述处理分析装置通过网络信号与中心控制装置相连接。另外，本发明还公开了一种用于串补电容器中限压器的在线监测方法，包括以下步骤
采集限压器故障时产生的泄露电流；
采集限压器动作时的导通电流；
将限压器的导通电流、泄漏电流和动作次数收集并转化为数字信号；
对数字信号进行集中处理、分析，得出检测结果。
更进一步的技术方案是，包括以下更具体的步骤
利用零磁通电流互感器采集并传输限压器故障时产生的泄露电流；
利用大量程电流互感器采集并传输限压器动作时的导通电流；
利用信号采集装置将限压器的导通电流、泄漏电流和动作次数收集并转为数字信号，传送给处理分析装置；
利用处理分析装置对信号采集装置传送来的数字化信号进行集中处理、分析，得出检测结果。更进一步的技术方案是，上述泄露电流和导通电 流均是从限压器的高电压一侧采集的。更进一步的技术方案是，上述泄露电流的采集范围是ΙΟΟμΑ 10mA，导通电流的采集范围是150A 1500A。更进一步的技术方案是，上述对数字信号进行集中处理、分析，得出检测结果后，通过网络信号传输至控制中心。与现有技术相比，本发明的有益效果是能及时发现限压器在运行中出现的问题，实现常规串补或者可控串补中限压器的在线监测和分析，避免发生爆炸，保护设备及运行人员的安全，有效阻止事故的发生，有极大的经济效益和社会效益，可广泛用于常规串补或者可控串补中限压器的监测，更进一步的具有向监测后台计算机提供远程通讯接口功能，使限压器的运行参数、波形等实时进入控制中心的信息系统。
图I为本发明用于串补电容器中限压器的在线监测装置一个实施例的连接示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。图I示出了本发明用于串补电容器中限压器的在线监测装置的一个实施例一种用于串补电容器中限压器的在线监测装置，包括
用于采集并传输限压器I故障时产生的泄露电流的零磁通电流互感器2 ；
用于采集并传输限压器I动作时的导通电流的大量程电流互感器3 ；
用于将限压器I的导通电流、泄漏电流和动作次数收集并转化为数字信号，传送给处理分析装置5的信号采集装置4 ；
对信号采集装置4传送来的数字信号进行集中处理、分析，得出检测结果的处理分析装置5。根据本发明用于串补电容器中限压器的在线监测装置的一个优选实施例，零磁通电流互感器2和大量程电流互感器3均安装在限压器I的高电压一侧，这样传感器在采集泄露电流和导通电流时灵敏度更高。根据本发明用于串补电容器中限压器的在线监测装置的另一个优选实施例，零磁通电流互感器2是用于采集并传输限压器I故障时产生的ΙΟΟμΑ IOmA泄露电流，所述大量程电流互感器3是用于采集并传输限压器I动作时的150Α 1500Α导通电流。当变电站中的串补电容器使用的限压器I发生雷击导致动作时，限压器I上会产生高达几百至几千安培的导通电流，而当限压器I受潮、老化等原因发生故障时，限压器I上会产生几毫安甚至几微安的泄漏电流。所以采集限压器I的导通电流选用了量程大、线性程度高的电流互感器；采集限压器I的泄漏电流选用了精度相对较高、抗干扰性也很强的零磁通电流互感器2。根据本发明用于串补电容器中限压器的在线监测装置的一个优选实施例，处理分析装置5通过网络信号与中心控制装置6相连接，即可以用以太网、光纤或GPRS等通信手段实现数据远传功能，运行人员可以在控制室内直接通过中心控制装置6 了解限压器I的运行情况。根据本发明用于串补电容器中限压器的在线监测装置的另一个优选实施例，在本发明中用于传输信息的装置可以是光纤，纹波较小，可以减小来自电源的噪声，而且光纤作 为激光能源的载体，有效隔离高、低电压，抵御了外界交流噪声的干扰。根据本发明用于串补电容器中限压器的在线监测装置的另一个优选实施例，导通电流、泄漏电流和动作次数经过采集装置内部的隔离、滤波和运放处理后转换成数字信号。上述各实施例中的装置均可以采用连接220V交直流电源的供电装置7来提供能量。另外，本发明还公开了用于串补电容器中限压器的在线监测方法的一个实施例，该实施例包括以下步骤
采集限压器I故障时产生的泄露电流；
采集限压器I动作时的导通电流；
将限压器I的导通电流、泄漏电流和动作次数收集并转化为数字信号；
对数字信号进行集中处理、分析，得出检测结果。更进一步的技术方案是，包括以下更具体的步骤
利用零磁通电流互感器2采集并传输限压器I故障时产生的泄露电流；
利用大量程电流互感器3采集并传输限压器I动作时的导通电流；
利用信号采集装置4将限压器I的导通电流、泄漏电流和动作次数收集并转为数字信号，传送给处理分析装置5;
利用处理分析装置5对信号采集装置4传送来的数字化信号进行集中处理、分析，得出检测结果。根据本发明用于串补电容器中限压器的在线监测方法的一个优选实施例，上述泄露电流和导通电流均是从限压器I的高电压一侧采集的。根据本发明用于串补电容器中限压器的在线监测方法的另一个优选实施例，上述泄露电流的采集范围是ΙΟΟμΑ 10mA，导通电流的采集范围是150A 1500A。根据本发明用于串补电容器中限压器的在线监测方法的另一个优选实施例，上述对数字信号进行集中处理、分析，得出检测结果后，通过网络信号传输至控制中心。尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对 于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
权利要求
1.一种用于串补电容器中限压器的在线监测装置，其特征在于包括 用于采集并传输限压器故障时产生的泄露电流的零磁通电流互感器； 用于采集并传输限压器动作时的导通电流的大量程电流互感器； 用于将限压器的导通电流、泄漏电流和动作次数收集并转化为数字信号，传送给处理分析装置的信号采集装置； 对信号采集装置传送来的数字信号进行集中处理、分析，得出检测结果的处理分析装置。
2.根据权利要求I所述的用于串补电容器中限压器的在线监测装置，其特征在于所述零磁通电流互感器和大量程电流互感器均安装在限压器的高电压一侧。
3.根据权利要求I所述的用于串补电容器中限压器的在线监测装置，其特征在于所述零磁通电流互感器是用于采集并传输限压器故障时产生的ΙΟΟμΑ IOmA泄露电流，所述大量程电流互感器是用于采集并传输限压器动作时的150Α 1500Α导通电流。
4.根据权利要求I所述的用于串补电容器中限压器的在线监测装置，其特征在于所述处理分析装置通过网络信号与中心控制装置相连接。
5.一种用于串补电容器中限压器的在线监测方法，其特征在于包括以下步骤 采集限压器故障时产生的泄露电流； 采集限压器动作时的导通电流； 将限压器的导通电流、泄漏电流和动作次数收集并转化为数字信号； 对数字信号进行集中处理、分析，得出检测结果。
6.根据权利要求5所述的用于串补电容器中限压器的在线监测方法，其特征在于包括以下步骤 利用零磁通电流互感器采集并传输限压器故障时产生的泄露电流； 利用大量程电流互感器采集并传输限压器动作时的导通电流； 利用信号采集装置将限压器的导通电流、泄漏电流和动作次数收集并转为数字信号，传送给处理分析装置； 利用处理分析装置对信号采集装置传送来的数字化信号进行集中处理、分析，得出检测结果。
7.根据权利要求5或6所述的用于串补电容器中限压器的在线监测方法，其特征在于所述泄露电流和导通电流均是从限压器的高电压一侧采集的。
8.根据权利要求5或6所述的用于串补电容器中限压器的在线监测方法，其特征在于所述泄露电流的采集范围是ΙΟΟμΑ 10mA，导通电流的采集范围是150A 1500A。
9.根据权利要求5所述的用于串补电容器中限压器的在线监测方法，其特征在于所述对数字信号进行集中处理、分析，得出检测结果后，通过网络信号传输至控制中心。
全文摘要
本发明涉及限压器检测和保护领域，具体涉及一种用于串补电容器中限压器的在线监测装置及其方法，包括零磁通电流互感器，大量程电流互感器，信号采集装置，处理分析装置。本发明是作用是能及时发现限压器在运行中出现的问题，实现常规串补或者可控串补中限压器的在线监测和分析，避免发生爆炸，保护设备及运行人员的安全，有效阻止事故的发生，有极大的经济效益和社会效益，可广泛用于常规串补或者可控串补中限压器的监测，更进一步的具有向监测后台计算机提供远程通讯接口功能，使限压器的运行参数、波形等实时进入控制中心的信息系统。
文档编号G01R31/00GK102955089SQ20121046173
公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者崔涛, 曾宏, 许安 申请人:四川电力科学研究院, 国家电网公司