CN207689556U - 一种串补装置限压器泄漏电流在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种串补装置限压器泄漏电流在线监测系统，所述系统包括多只微电流传感器、电流互感器、平台数据单元、光纤绝缘柱以及地面监控单元，多只微电流传感器用于测量各限压器的泄漏电流，电流互感器用于测量主电容器电流，平台数据单元用于同步采样所述泄漏电流及主电容器电容，处理数据并得出计算结果，光纤绝缘柱用于进行数据传输，地面监控单元根据计算结果做判定，所述系统通过对泄漏电流及阻性电流的实时监控，评估对应串补装置金属氧化物限压器是否存在隐患；大大提高了串补装置及其金属氧化物限压器的工作可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备监测领域，更具体地，涉及一种串补装置限压器泄漏电流在线监测系统。
背景技术
目前，国内投运的220kV～1000kV串补装置已经持续运行多年，总体运行平稳，每个串补平台上一般有十多只至几十只金属氧化物限压器，每只限压器内部由多只金属氧化物电阻片并联组成。金属氧化物限压器本身具备优异的非线性保护特性，在电网区外故障时，金属氧化物限压器既可以及时保护主电容器，也无需串补装置短时退出；这大大提高串补装置的可用性，也减小了电网扰动；虽然电力运行单位每年都对多数限压器设备开展例行的预防性试验，但部分限压器的受潮和劣化等缺陷无法通过这些试验检测出来，也曾发生过金属氧化物限压器压力释放等故障，限压器无法承担过电压，发生损坏，致使串补退出运行，影响了电网的安全稳定运行，造成了输电容量的损失。
实用新型内容
为了解决背景技术存在的串补装置金属氧化物限压器存在故障隐患的问题，本实用新型提供了一种串补装置限压器泄漏电流在线监测系统，金属氧化物限压器的泄漏电流仅在限压器严重受潮或老化的情况下才会发生较大变化，在内部轻微受潮和老化时变化不大，测量泄漏电流得不到准确结论，而泄漏电流中的阻性电流即便在轻微受潮或老化时也会产生较大变化，所述系统通过对泄漏电流及阻性电流的实时监测，评估对应串补装置金属氧化物限压器是否存在隐患；
所述一种串补装置限压器泄漏电流在线监测系统包括：
多只微电流传感器，所述多只微电流传感器用于采集对应的金属氧化物限压器泄漏电流，所述多只微电流传感器输出端与平台数据单元相连；
电流互感器，所述电流互感器用于采集串补装置主电容器电流，所述电流互感器输出端与平台数据单元相连；
平台数据单元，所述平台数据单元用于同步采样多只微电流传感器采集的金属氧化物限压器泄漏电流以及电流互感器采集的串补装置主电容器电流，进行模数转换，对各数据进行处理计算，并将计算结果数据经光纤绝缘柱发送到地面监控单元；
光纤绝缘柱，所述光纤绝缘柱用于提供所述平台数据单元到地面监控单元的数据传输渠道；
地面监控单元，所述地面监控单元用于接受并存储平台数据单元发送的各数据，并根据各数据与正常工作阈值区间的比较结果判断串补装置限压器是否存在异常；
进一步的，所述微电流传感器为穿心式结构，所述金属氧化物限压器底部引出导线穿过微电流传感器与金属氧化物限压器的低压端汇流母排相连；所述金属氧化物限压器的低压端汇流母排与串补装置低压母线相连；
进一步的，所述微电流传感器与电流互感器通过屏蔽电缆与平台数据单元相连；
进一步的，所述主电容器由多只电容器单元串并联而成，所述主电容器的等效总电容C∑由所述多只电容器单元电容量串并联得出，所述电容器单元电容量由出厂检测或现场实测得出；所述主电容器的等效总电阻R∑由所述多只电容器单元等效电阻串并联得出，所述电容器单元等效电阻由功耗试验得出；所述串并联的连接方式是将m个电容器单元串联组成电容器单元组，再将n个电容器单元组进行并联，所述电容器单元等效为由电容与等效电阻并联组成，其中m、n为自然数；
进一步的，所述平台数据单元输出给地面监控单元的数据包括：每只金属氧化物限压器泄漏电流值、主电容器电压值、主电容器电流值、每只金属氧化物限压器电压与泄漏电流的功率因数角以及每只金属氧化物限压器的阻性电流值；
进一步的，所述平台数据单元同步对每只金属氧化物限压器的泄漏电流以及主电容器电流采样N个周波，采样间隔时间为T，其中，10≤N≤ 20，N为整数，50us≤T≤100us。
本实用新型的有益效果为：本实用新型的技术方案，给出了一种串补装置限压器泄漏电流在线监测系统，所述系统以主电容器电流为基准提取每只限压器的阻性电流，并基于此通过对泄漏电流及阻性电流的实时监测，评估对应串补装置金属氧化物限压器是否存在隐患；大大提高了串补装置及其金属氧化物限压器的工作可靠性；同时该系统无需在串补平台上额外加装电压互感器或分压器，解决了串补平台设备可用空间小、布置紧凑、绝缘裕度小等问题。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本实用新型的示例性实施方式：
图1为本实用新型具体实施方式的一种串补装置限压器泄漏电流在线监测系统的结构图；
图2为本实用新型具体实施方式的串补主电容器中各电容单元连接关系示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为本实用新型具体实施方式的一种串补装置限压器泄漏电流在线监测系统的结构图；所述装置通过多只微电流传感器及电流互感器采集同步数据，经平台数据单元进行模数转换及处理计算，得到结算结果通过光纤绝缘柱发送至地面监控单元，地面监控单元对监控结果进行分析评估；所述一种串补装置限压器泄漏电流在线监测系统包括：
多只微电流传感器CT-1至CT-k，所述多只微电流传感器用于采集对应的金属氧化物限压器泄漏电流，所述多只微电流传感器输出端与平台数据单元相连；
电流互感器CT，所述电流互感器CT用于采集串补装置主电容器电流，所述电流互感器输出端与平台数据单元101相连；
平台数据单元101，所述平台数据单元101用于同步采样多只微电流传感器采集的金属氧化物限压器泄漏电流以及电流互感器采集的串补装置主电容器电流，进行模数转换，对各数据进行处理计算，并将计算结果数据经光纤绝缘柱102发送到地面监控单元103；
光纤绝缘柱102，所述光纤绝缘柱102用于提供所述平台数据单元到地面监控单元103的数据传输渠道；
地面监控单元103，所述地面监控单元103用于接受并存储平台数据单元101发送的各数据，并根据各数据与正常工作阈值区间的比较结果判断串补装置限压器是否存在异常；
进一步的，所述串补装置包含k个编号为MOV-1至MOV-k金属氧化物限压器，在每只金属氧化物限压器上安装微电流传感器，对应的微电流传感器编号依次为CT-1至CT-k；优选的，所述微电流传感器为穿心式结构，将金属氧化物限压器底部引出的导线穿过微电流传感器，并与金属氧化物限压器的低压端汇流母排相连；所述串补装置主电容器低压端接线安装电流互感器CT；所述电流互感器CT为穿心式结构；在本实施例中，微电流电流传感器中心孔径为30mm至100mm；微电流传感器测量范围为50 μA至100mA、最大输出电压信号为±7V；所述电流互感器一次侧额定电流取串补平台额定电流，二次输出电流为1A；
优选的，为了紧凑布局，将微电流传感器安装在金属氧化物限压器底部靠近母线侧的位置；
优选的，所述微电流传感器与电流互感器通过屏蔽电缆与平台数据单元相连；
进一步的，所述平台数据单元计算电流幅值和相位的方法包括快速傅里叶变换方法以及谐波分析法；
进一步的，所述串补装置主电容器与金属氧化物限压器并联在高压母线与低压母线之间；
进一步的，如图2所示，所述主电容器的等效总电容C∑由所述多只电容器单元电容量串并联得出，所述电容器单元电容量由出厂检测或现场实测得出；所述主电容器的等效总电阻R∑由所述多只电容器单元等效电阻串并联得出，所述电容器单元等效电阻由功耗试验得出，串并联方式为将m 个电容器单元串联组成电容器单元组，再将n个电容器单元组进行并联，所述等效电阻包含电容器单元内部导线损耗、介质损耗、并联放电电阻损耗等诸多分量，所述每只电容器单元等效为由电容与等效电阻并联组成的电路；其中m、n为自然数；
进一步的，所述平台数据单元输出给地面监控单元的数据包括：每只金属氧化物限压器泄漏电流值、主电容器电压值、主电容器电流值、每只金属氧化物限压器电压与泄漏电流的功率因数角以及每只金属氧化物限压器的阻性电流值。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种串补装置限压器泄漏电流在线监测系统，所述系统包括：
多只微电流传感器，所述多只微电流传感器用于采集对应的金属氧化物限压器泄漏电流，所述多只微电流传感器输出端与平台数据单元相连；
电流互感器，所述电流互感器用于采集串补装置主电容器电流，所述电流互感器输出端与平台数据单元相连；
平台数据单元，所述平台数据单元用于同步采样多只微电流传感器采集的金属氧化物限压器泄漏电流以及电流互感器采集的串补装置主电容器电流，进行模数转换，对各数据进行处理计算，并将计算结果数据经光线绝缘柱发送到地面监控单元；
光纤绝缘柱，所述光纤绝缘柱用于提供所述平台数据单元到地面监控单元的数据传输渠道；
地面监控单元，所述地面监控单元用于接受并存储平台数据单元发送的各数据，并根据各数据与正常工作阈值区间的比较结果判断串补装置限压器是否存在异常。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述微电流传感器为穿心式结构，所述金属氧化物限压器底部引出导线穿过微电流传感器与金属氧化物限压器的低压端汇流母排相连；所述金属氧化物限压器的低压端汇流母排与串补装置低压母线相连。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述微电流传感器与电流互感器通过屏蔽电缆与平台数据单元相连。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述平台数据单元输出给地面监控单元的数据包括：每只金属氧化物限压器泄漏电流值、主电容器电压值、主电容器电流值、每只金属氧化物限压器电压与泄漏电流的功率因数角以及每只金属氧化物限压器的阻性电流值。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述平台数据单元同步对每只金属氧化物限压器的泄漏电流以及主电容器电流采样N个周波，采样间隔时间为T，其中，10≤N≤20，N为整数，50us≤T≤100us。
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| CN107525996A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-12-29 | 中国电力科学研究院 | 一种串补装置限压器泄漏电流在线监测方法及系统 |
| CN119154233A (zh) * | 2024-11-21 | 2024-12-17 | 数邦电力科技有限公司 | 串联补偿装置 |
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| CN107525996B (zh) * | 2017-08-25 | 2024-04-30 | 中国电力科学研究院 | 一种串补装置限压器泄漏电流在线监测方法及系统 |
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