基于tvoc和温度检验的干式空心电抗器过热故障预警系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种干式空心电抗器过热故障预警系统，更具体的说涉及一种基于 TV0C和温度检验的干式空心电抗器过热故障预警系统，属于电力设备干式空心电抗器过热 故障监测技术领域。
【背景技术】
[0002] 国内外干式空心电抗器的实际运行经验和大量资料表明：造成干式空心电抗器烧 毁的主要原因是匝间绝缘短路故障。IEEE以及国内相关部门已经制定了干式空心电抗器的 匝间绝缘故障监测试验标准，但是，目前国内外对匝间绝缘故障监测理论的研究进行得不 多，对匝间绝缘监测设备的研究也较少，基本处于软件模拟仿真阶段，未能开发实用产品。
[0003] 电抗器的包封温度能够用于判别电抗器是否发生过热故障。近年来，随着红外监 测技术不断成熟和日臻完善，电力设备的红外监测诊断技术作为一项简便快捷的设备状态 在线监测技术得到了快速发展，目前已广泛使用红外成像仪对干式空心电抗器进行温度监 测。但红外成像仪只能对电抗器暴露在最外层的包封进行测温，对内包封的温升情况无法 详细监测，且由于红外成像仪探头扫描点的位置限制，只能监测到电抗器包封下部，而电抗 器温度最高点一般出现在各包封的中上部，红外成像仪只能监测到电抗器温度最低点的部 分，所以非接触式远红外在线测量方法无法监测到电抗器的温度最高点部位，对干式空心 电抗器内部绝缘性能的监测亟需研究一种新的简单有效的方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对现有的对干式空心电抗器绝缘故障监测实用产品较少、或 者红外监测技术不准确等缺陷，提供基于TV0C和温度检验的干式空心电抗器过热故障预警 系统。
[0005] 为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：.基于TV0C和温度检验的干式空心电 抗器过热故障预警系统，包括一个无线气体数据采集装置、一个无线温度数据采集装置、两 个或两个以上的无线TV0C气体传感器、两个或两个以上的无线温度传感器、远程客户端和 报警系统，所述的两个或两个以上的无线TV0C气体传感器分别布置在干式空心电抗器包封 外表面，所述的两个或两个以上的无线温度传感器分别布置在干式空心电抗器包封外表 面，两个或两个以上的无线TV0C气体传感器分别与无线气体数据采集装置通过无线网络相 连接，两个或两个以上的无线温度传感器分别与无线温度数据采集装置通过无线网络相连 接，所述的无线气体数据采集装置和无线温度数据采集装置分别与远程客户端相连接，所 述的远程客户端与报警系统相连接。
[0006] 所述的两个或两个以上的无线TV0C气体传感器分别布置在干式电抗器的顶部和 底部的风道口，所述的两个或两个以上的无线温度传感器分别布置在干式电抗器的顶部和 底部的风道口。
[0007] 所述的无线气体数据采集装置和无线温度数据采集装置通过RS485总线分别与远 程客户端相连接。
[0008] 所述的无线温度传感器包括温度传感器、单片微处理系统、无线收发模块和电源 单元，所述的温度传感器与单片微处理系统相连接，所述的单片微处理系统与无线收发模 块通过无线网络相连接，所述的电源单元分别与温度传感器和单片微处理系统相连接。
[0009] 所述的温度传感器为数字化温度传感器。
[0010] 所述的无线TV0C气体传感器包括气体传感器、单片微处理系统、无线收发模块和 电源单元，所述的气体传感器与单片微处理系统相连接，所述的单片微处理系统与无线收 发模块通过无线网络相连接，所述的电源单元分别与温度传感器和单片微处理系统相连 接。
[0011] 所述的电源单元包括太阳能板、电池单元和电源控制单元，所述的太阳能板和电 源控制单元分别与电池单元相连接。
[0012] 与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
[0013] 1、本发明中两个或两个以上的无线TV0C气体传感器分别布置在干式空心电抗器 包封外表面，两个或两个以上的无线温度传感器分别布置在干式空心电抗器包封外表面， 两个或两个以上的无线TV0C气体传感器分别与无线气体数据采集装置通过无线网络相连 接，两个或两个以上的无线温度传感器分别与无线温度数据采集装置通过无线网络相连 接，无线气体数据采集装置和无线温度数据采集装置分别与远程客户端相连接，远程客户 端与报警系统相连接;即本发明提出了一种基于TV0C含量和温度共同检验的方法来在线监 测干式空心电抗器的过热故障情况，并在电抗器过热故障达到一定程度时进行报警，与现 有干式空心电抗器的匝间绝缘监测或者温度监测的方法相比，本发明能够进行实时在线自 动化监测干式空心电抗器的过热故障情况，具有更高的准确性和精确性。
[0014] 2、本发明适应性强，成本低；同时在干式空心电抗器发生过热故障时能有效预警， 减少电力系统的损失。
【附图说明】
[0015]图1是本发明结构框图。
[0016] 图2是本发明中无线温度传感器的结构框图。
[0017] 图3是本发明中无线TV0C气体传感器的结构框图。
【具体实施方式】
[0018] 以下结合【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。
[0019] 基于TV0C和温度检验的干式空心电抗器过热故障预警系统，其中当干式空心电抗 器内部绝缘发生局部过热时，局部温度会升至较高水平，绝缘材料环氧树脂因过热会分解 产生TV0C;而干式空心电抗器中其他部分的组成材料如线圈、玻璃纤维及聚酯薄膜等耐高 温性能较强且不会产生气体成分，预警系统可通过监测环氧树脂在高温燃烧前分解产生的 TV0C来判断干式空心电抗器是否发生过热故障。
[0020] 参见图1，本基于TV0C和温度检验的干式空心电抗器过热故障预警系统，括一个无 线气体数据采集装置、一个无线温度数据采集装置、两个或两个以上的无线TV0C气体传感 器、两个或两个以上的无线温度传感器、远程客户端和报警系统。所述的两个或两个以上的 无线TVOC气体传感器分别布置在干式空心电抗器包封外表面，无线TVOC气体传感器用于监 测干式空心电抗器的绝缘材过热后分解产生的TV0C含量并将数据进行无线传输;所述的两 个或两个以上的无线温度传感器分别布置在干式空心电抗器包封外表面，无线温度传感器 用于监测干式空心电抗器包封外表面的温度并将数据进行无线传输。
[0021] 参见图1，两个或两个以上的无线TV0C气体传感器分别与无线气体数据采集装置 通过无线网络相连接，所述无线气体数据采集装置用于接收无线TV0C气体传感器发出的信 号，无线TV0C气体传感器监测到的数据由无线气体数据采集装置采集。两个或两个以上的 无线温度传感器分别与无线温度数据采集装置通过无线网络相连接，所述无线温度数据采 集装置用于接收无线温度传感器发出的信号，无线温度传感器监测到的数据由无线温度数 据采集装置采集。
[0022] 参见图1，所述的无线气体数据采集装置和无线温度数据采集装置分别与远程客 户端相连接，所述的远程客户端与报警系统相连接;具体的，所述的无线气体数据采集装置 和无线温度数据采集装置通过RS485总线分别与远程客户端相连接。无线温度数据采集装 置和无线气体数据采集装置采到的数据信号通过RS485总线传递给远程客户端，所述远程 客户端用于显示无线TV0C气体传感器监测到的TV0C含量值和无线温度传感器监测到的温 度值，即程客户端将处理后的无线数据显示到屏幕上;远程客户端并与报警装置相连，所述 报警装置用于在接收到远程客户端发出的报警命令时进行报警，程客户端在TV0C含量值或 者温度值超过设定阈值时控制报警装置进行报警。
[0023] 干式空心电抗器散热、温度传递，主要由层间的风道完成，任何部位发热都将通过 辐射形式顶部温度上升，电抗器运行时空气开启自下而上，或者自下而上，发热产生的气体 也会通过风道散出，因此，电抗器发生故障时，温度升高，产生TV0C气体，会通过检查风道温 度及TV0C气体含量，进而监测整台电抗器运行情况。因此，具体的，所述的两个或两个以上 的无线TV0C气体传感器分别布置在干式电抗器的顶部和底部的风道口，所述的两个或两个 以上的无线温度传感器分别布置在干式电抗器的顶部和底部的风道口，具体布置位置如表 1所示。
[0024] 表1无线TV0C气体传感器和无线温度传感器布置位置
[0026]参见图2,所述的无线温度传感器包括温度传感器、单片微处理系统、无线收发模 块和电源单元，所述的温度传感器与单片微处理系统相连接