一种干式空心电抗器热损耗在线监测系统的制作方法

本发明属于电力电子领域。

背景技术：

1、随着当前电力系统体量越来越大，各个设备、元件之间的相互组合、相互协调能够最大限度的发挥作用。电抗器是整个电力系统中不可代替的重要角色，但就现实情况而言，针对电抗器制定落实的在线监测措施很少。亟需一款能够在线监测电抗器运行线情况的装置来填补空白。对于电抗器绝缘故障来讲，包封发热异常是其主要原因之一，发热异常导致匝间聚脂薄膜水解，匝间绝缘下降，出现过热鼓包，绝缘恶化。产生一个由发热异常导致的匝间绝缘恶性循环，导致匝间短路的发生，不同程度烧毁设备。

2、当电抗器正常运行时，也会由于过电压、过电流等因素，导致电抗器局部放电的频率过大，温度升高，影响设备的稳定运行。

技术实现思路

1、本发明是为了解决现有电抗器在运行时易出现异常，影响设备稳定运行的问题，现提供一种干式空心电抗器热损耗在线监测系统。

2、本发明所述一种干式空心电抗器热损耗在线监测系统，包括：电抗器控制电路、无线传输模块、控制器、显示屏、三相采样单元和取能单元；

3、三相采样单元用于对电抗器的负载电流、端电压和电抗器设备表面温度信号的采集；并将所采集的信号通过无线传输模块发送至控制器；

4、取能单元用于从电抗器的三相输入中提取电能，并对提取的电能转换为直流电源为电抗器控制电路、无线传输模块、控制器、显示屏和三相采样单元供电；

5、所述控制器用于接收的电流、电压和温度信号，将接收的信号传输至显示屏进行显示，同时利用接收的电流和电压信号计算电抗的功率损耗，将所述电抗功率损耗发送至显示屏；

6、所述控制器还用于根据接收的电压、电流、温度和功率损耗向电抗器控制电路1发送控制信号；

7、所述电抗器控制电路根据接收的控制的控制信号控制电抗器的开启或关闭；将电抗器的开启或关闭状态发送至控制器；

8、所述控制器还将电抗器的开启或关闭状态发送至显示屏；

9、所述显示屏对接收的电压、电流、温度、功率损耗和电抗器的开启或关闭状态进行显示。

10、进一步地，本发明中，显示屏采用触控屏实现。

11、进一步地，本发明中，触控屏上设置有电抗器开启或关闭触控端口，所述端口为操作人员提供对电抗器开启或关闭控制的端口，所述触控端口接收到的控制信号将所述控制信号发送至控制器，所述控制器将接收的控制信号转发至电抗器控制电路。

12、进一步地，本发明中，控制器采用dsp28335实现。

13、进一步地，本发明中，取能单元包括整流稳压电路，所述整流稳压电路同于对取能的电源进行整流稳压后输出供电。

14、进一步地，本发明中，控制器还用于判断接收的电压、电流、温度、功率损耗是否处于阈值范围内，若不在所述阈值范围内，则向显示屏发送报警信号，所述显示屏对报警信号进行显示。

15、进一步地，本发明中，三相采样单元包括阻容分压器、电流互感器和温度传感器，所述阻容分压器用于采集电抗器的端电压，电流互感器用于采集电抗器的负载电流的信号，温度传感器用于采集电抗器线圈的温度，并将采集的信号发送给控制器。

16、进一步地，本发明中，控制器利用接收的电流和电压信号计算电抗的功率损耗的方法为：

17、pr＝i2×r

18、其中，pr为干式空心电抗器相应的电阻损耗；i为电抗器绕组中流经的负载电流；r为干式空心电抗器相对应的等效直流电阻。

19、本发明采用传感器实时采集电抗器的温度、电流和端电压信号进行无线传输和显示，同时实施计算电抗器的功率损耗，实时判断所述电压、电流、温度和功耗是否超出了阈值范围，若是超出了阈值范围，则进行报警，同时对超出范围的数值进行显示，本申请采用无线的方式进行数据传输，既无需布线同时实现了对电抗器的实时信号检测报警，有效的实现了电抗器异常的检测，保证了设备的稳定运行。

技术特征：

1.一种干式空心电抗器热损耗在线监测系统，其特征在于，包括：电抗器控制电路(1)、无线传输模块(2)、控制器(3)、显示屏(4)、三相采样单元(5)和取能单元(6)；

2.根据权利要求1所述的一种干式空心电抗器热损耗在线监测系统，其特征在于，显示屏(4)采用触控屏实现。

3.根据权利要求2所述的一种干式空心电抗器热损耗在线监测系统，其特征在于，触控屏上设置有电抗器开启或关闭触控端口，所述端口为操作人员提供对电抗器开启或关闭控制的端口，所述触控端口接收到的控制信号将所述控制信号发送至控制器(3)，所述控制器(3)将接收的控制信号转发至电抗器控制电路(1)。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种干式空心电抗器热损耗在线监测系统，其特征在于，控制器(3)采用dsp28335实现。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种干式空心电抗器热损耗在线监测系统，其特征在于，取能单元(6)包括整流稳压电路，所述整流稳压电路同于对取能的电源进行整流稳压后输出供电。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种干式空心电抗器热损耗在线监测系统，其特征在于，控制器(3)还用于判断接收的电压、电流、温度、功率损耗是否处于阈值范围内，若不在所述阈值范围内，则向显示屏(4)发送报警信号，所述显示屏(4)对报警信号进行显示。

7.根据权利要求1、2或3所述的一种干式空心电抗器热损耗在线监测系统，其特征在于，三相采样单元(5)包括阻容分压器、电流互感器和温度传感器，所述阻容分压器用于采集电抗器的端电压，电流互感器用于采集电抗器的负载电流的信号，温度传感器用于采集电抗器线圈的温度，并将采集的信号发送给控制器(3)。

8.根据权利要求1、2或3所述的一种干式空心电抗器热损耗在线监测系统，其特征在于，控制器(3)利用接收的电流和电压信号计算电抗的功率损耗的方法为：

技术总结一种干式空心电抗器热损耗在线监测系统，属于电力电子领域。解决了现有电抗器在运行时易出现异常，影响设备稳定运行的问题。本发明的三相采样单元用于对电抗器的负载电流、端电压和电抗器设备表面温度信号的采集；并将所采集的信号通过无线传输模块发送至控制器；取能单元用于从电抗器的三相输入中提取电能进行供电，控制器接收的电流、电压和温度信号，计算电抗的功率损耗，将所述电抗功率损耗发送至显示屏；所述控制器还用于根据接收的信号向电抗器控制电路发送开关控制信号；所述电抗器控制电路根据接收的控制的控制信号控制电抗器的开启或关闭；所述控制器还将电抗器的开启或关闭状态发送至显示屏。本发明适用于电抗器监测。技术研发人员：高伟楠,周洪毅,张健,张航,蔡希国,申昱博,王雪婷,何洋,李志斌,韩思玮,杨洪达,李中原,贾海峰,卫兵受保护的技术使用者：国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/9/29