[发明专利]基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统。

背景技术

电力电容器是一种重要的电力系统设备，常用于补偿电力系统感性负荷的无功功率，提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗，或用于工频高压输、配电线路中，用以补偿线路的分布感抗，提高系统的静、动态稳定性，改善线路的电压质量，加长送电距离和增大输送能力。在使用中，电力电容器常通过串并联构成电容器组，以满足耐压、电流、容量的实际应用需要。

电力电容器组在运行过程中由于电容器自身性能老化、各台电容器参数差异、谐波、系统过电压、环境温度、机械振动等各种不利因素的影响，造成其参数变化，从而导致故障损坏。在通常情况下，电力电容器的参数变化，性能下降是一个逐渐发展的过程。而且，电容器的工作温度变化和外壳膨胀是这个过程明显的外部表征。因此，通过监测电容器组中各台电容器的温度和外壳位移情况，就可以对电容器组故障做出早期预测。现有技术中对于电容器组的温度和位移情况一般通过将电容器的结构进行改变在电容器的内部设置相应的监测装置对电容器的温度和位移进行监测。但是现有技术中采用常规温度、位移的检测系统难以满足高压电力系统的绝缘、耐压、安全要求，同时在高压电、磁场的环境下易受到干扰，造成测量精度的下降。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种能够满足高压电力系统绝缘、耐压、安全要求的前提下，检测结果安全、精确的基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统。

为达到上述目的，本发明基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统，其特征在于：包括每台电容器通过光纤分别连接的温度传感器和位移传感器，所述温度传感器和所述位移传感器通过光纤分别与温度变送器和位移变送器相连，所述温度变送器和位移变送器通过通讯总线和工控机相连；

其中，所述温度传感器，用于实时监测每台电容器的温度信号，将所述温度信号输出给所述温度变送器；

所述温度变送器，用于提供所述温度传感器工作所需的激励光源，将接收的所述温度信号转换为所述工控机能够识别的温度信号，并将该温度信号源输出给所述工控机；

所述位移传感器，用于实时监测每台电容器的位移信号，将所述位移信号输出给所述光纤位移变送器；

所述位移变送器，用于提供所述位移传感器工作所需的激励光源，将接收的所述位移信号转换为所述工控机能够识别的位移信号，并将该位移信号输出给所述工控机；

所述工控机，用于基于所述温度信号和所述位移信号确定所述电容器组中每台电容器的工作状态信号，并将所述工作状态信号输出。

进一步地，所述温度传感器通过一台所述温度变送器和所述工控机连接；每台所述位移变送器和一台或两台所述位移传感器电连接。

优选地，所述温度传感器为光栅式光纤温度传感器；所述位移传感器为反射式光纤位移传感器。

特别地，每台电容器的温度传感器和位移传感器分别通过支架设置在所述电容器的柜架上。

于一具体实施中，所述温度变送器和所述位移变送器通过RS485通讯总线和所述工控机相连接。

本发明基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统，应用方便，在不改变现有电力电容器制造工艺的前提下实现了对其工作温度和外壳变形位移的监测；采用在高压带电设备附件全部采用光元件、光信号传输，安全可靠、抗干扰性强；在电力电容器损坏更换后，各传感器只需重新安装、调节，可重复使用，降低了应用成本；通过对每台电力电容器性能变化过程中的表征参数的检测，根据每台电力电容器温度或位移的变化情况、各台电力电容器之间的温度或位移的差异，综合判断电力电容器参数是否发生改变，预测准确性高；最终提高整个电力电容器组的运行可靠性。

附图说明

图1是本发明基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统的结构框图；

图2是本发明基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统的应用实施方式原理图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。

本实施例基于光纤传感器的电力电容器组故障预测系统，包括每台电容器通过光纤分别连接的温度传感器和位移传感器，所述温度传感器和光纤温度变送器通过光纤电连接，所述位移传感器和光纤位移变送器通过光纤电连接，所述光纤温度变送器和所述光纤位移变送器分别通过通讯总线和工控机相连；

所述温度传感器，用于实时监测每台电容器的温度，将监测的温度信号输出给所述光纤温度变送器；