[实用新型]一种新型的高压容性电气设备绝缘在线监测系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及高压容性电气设备绝缘在线监测系统，尤其涉及一种基于太阳能供能、光同步和光传输的新型的高压容性电气设备绝缘在线监测系统。

【背景技术】

通过对电网高压容性设备绝缘的介质损耗角、绝缘泄漏电流及等值电容等参数在线监测，可及时掌握这些电力设备的绝缘状况，发现潜伏故障，提出预警，避免发生严重事故。为实现电力设备的状态检修代替现行的计划检修起重要作用，电力一次设备的在线监测装置就是智能电网实现自愈控制的最基础部分。

美国电科院（EPRI）的统计数据表明：在电力系统实施状态检修可以提高设备利用率2%～10%，节约检修费用25%～30%，延长设备使用寿命10%～15%。

电力一次设备的在线监测可将定期检修（计划检修）转变为状态检修。这样就大大地提高设备的利用率及寿命；并能及时发现电力设备绝缘隐患，预防事故发生，保证供电的可靠性；避免因停电检修所造成的损失，节约预防性定期检修的费用，具有良好的经济性。

高压容性设备的在线监测的主要内容是监测电容型设备的介质损耗，电容及其变化量，泄漏电流及其变化量。高压容性设备是电力一次设备中的大部分设备，主要包括变压器、套管、电流互感器、电压互感器、耦合电容器、避雷器、电容分压电压互感器(CVT)等。其数量约占变电站设备总量的40%～50%，其绝缘状况好坏直接影响到整个变电站的安全运行。因此，对它们进行绝缘状况的实时监测具有十分重要的意义。

由此可见，开展电力一次设备在线检测、带电测量和状态检修将为电力企业带来巨大的经济和社会效益，是检修发展的必然方向。

在我国电力一次设备的在线监测已进行十余年，取得很多经验，但也存在不少问题，主要表现在介质损耗因素测量不准确，稳定性、重复性较差；三相漏电流、电压难以同步，信号传感器误差大，电压信号畸变；采样率低使测量误差较大；测量系统抗干扰性能差，抗外界因素如温度、湿度变化的能力差；数据传输与处理部分故障，数据丢失等，故而起不到监测设备绝缘状况的作用。 

现有很多高压容性设备在线监测装置的研制者均未能将国际电工委员会和国内标准化组织相应颁布的有关协议和标准作为指导，不能满足IEC 61850-5-13( DL/T860.5-2006)的要求，或者不知道此标准。IEC 61850-5-13规定了变电站内智能电子设备IED（Intelligent Electronic Device）的同步标准以及电力系统有关参数值的指标，是变电站自动化系统的设计，电力一次设备在线监测装置性能研制和生产的标准。尽管有的厂家说明书上也提满足IEC61850标准，但却并未实现得了IEC 61850-5-13的规定。

根据国际标准IEC61850-5-13的要求，电子式互感器需为各种智能电子设备IED提供高准确度的电流I和电压U，其数据采样率必须≥12000次采样/秒，三相同步时间应小于±1μs。

目前市场上在线监测产品采样率一般在3000次/秒左右，而IEC61850-5-13对采样率的规定最高达到12000次/秒，所以此类产品在采样精度方面均不足。

三相泄漏电流I和电压U的同步也达不到小于±1μs标准。这样，介质损耗角无法测准。当然，要达到IEC 61850-5-13( DL/T860.5-2006)要求，在技术上是困难的。

其次，现有的在线监测装置中测量泄漏电流的微电流传感器准确度、稳定性和重复性也不过关。

【实用新型内容】

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可对变压器套管、电流互感器、电容型电压互感器、耦合电容器的介损及电容量和末屏电流、避雷器的阻性电流及全电流等绝缘参数进行监测，抗电磁干扰能力好，测量精度的可靠、稳定的新型的高压容性电气设备绝缘在线监测系统。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案为：

一种新型的高压容性电气设备绝缘在线监测系统，包括有依次导通连接的安装有MMI专家系统的主机算机、本地模块、远方模块和电流传感器，所述远方模块主要由A/D模数转换器、数字信号处理器、第一光电变换器和太阳能供电装置组成，所述A/D模数转换器、数字信号处理器和第一光电变换器依次导通连接，且所述太阳能供电装置均与所述A/D模数转换器、数字信号处理器、第一光电变换器和电流传感器电性连接，供给工作电源。

进一步地，所述电流传感器是有源动态零磁通穿芯结构的微电流传感器。