[实用新型]一种用于干式空心电抗器的温度监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种用于干式空心电抗器的温度监控装置。

背景技术

在电力技术领域，超高压电网、特高压电网具有大容量、远距离输电的能力，是国家电力输送的主干网络。干式空心电抗器在电网系统中起到补偿无功功率、限制短路电流、滤除高次谐波等作用，是保障电力系统稳定运行的重要电力设备之一。

因为用于高压电网的干式空心电抗器主要在户外、免维护条件下服役，工况恶劣，所以导致干式空心电抗器事故频发。统计表明，导致该类电抗器事故的主要表现为高温下电抗器电绝缘性能恶化和剧烈燃烧损毁，尤其是后者会蔓延到其他电气设备，从而引发事故，危害电网安全。因此，有效监控电抗器工作温度是保证干式空心电抗器稳定运行的技术关键。

目前针对干式空心电抗器的温度监控，国内外采用的检测方法有5类：1、分布式和光栅式光纤测温法(专利公开号为：CN105679451A、CN204881907U和CN202793642U、CN104344913A、CN105067145A)；2红外测温法(专利公开号为：CN104048766A、CN203984091U、CN103698017A、CN202305017U、CN202928691U)；3热敏电阻、热电偶温度传感测温法(专利公开号为：CN105587679A、CN201464067U)4热敏材料涂敷热敏变色法(专利公开号为：CN205719328U)5热敏声表面波法(专利公开号为：CN102353473A)。

其原理在于通过热敏传感元器件的光波、声波、电性能、颜色等的变化来实时监测、监控电抗器的整体或者表面工作温度，当检测到温度值超出阈值时发出报警预警信号。由于电抗器设备户外服役条件多样性和气候条件差异性，温度阈值设定困难。因此，现有温度监控装置从原理上局限于对故障后期的报警。但是，对于电网系统服役的电抗器设备，出现电路(如匝间短路类故障)故障的基本特征是出现局部故障、诱发多处或严重局部故障、绝缘失效导致设备损毁，其分别对应于电抗器设备的故障初期、发展期和损毁期。在故障的初期和发展期，只是局部温度变化，设备整体温度变化不明显，而在故障的损毁期设备整体温度急剧升高、绝缘性能急剧恶化、蔓延其他电气设备引发灾难性事故，电抗器设备故障损毁期到灾难实际发生之间的间隔时间通常在30s～100s的时间量级。

综上所述，现有温度监控原理主要是提供电抗器设备损毁期内的故障警示，留给现场技术人员采取挽救、维护的时间和手段有限。严重局限了温度监控技术在电网、电力系统中的应用和作用。因此，需要提供一种技术方案，在对电抗器设备安全运行状态监控时，能够对电抗器设备的故障初期、发展期进行有效识别和预警。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于干式空心电抗器的温度监控装置，能够判断干式空心电抗器的初期或者发展期故障，并发出初期或者发展期故障报警，实现干式空心电抗器初期和发展期故障的识别、监测、预警。

本实用新型提供的一种用于干式空心电抗器的温度监控装置，包括有：若干对温度传感器、至少一个数据采样处理模块、通讯模块、上位机；

所述若干对温度传感器中的每一对温度传感器，分别设置在干式空心电抗器的不同包封间气道上下端部预设范围内；所述温度传感器，用于采集包封间气道上下端部的温度数据并转化为对应的第一电信号输出；

所述数据采样处理模块，与所述温度传感器电性连接并与所述通讯模块通讯连接，用于接收所述温度传感器输出的所述第一电信号，并将所述第一电信号转化为对应的温度数据，还将获取所述温度数据的时间作为采样时间节点数据，且将所述温度数据和所述采样时间节点数据发送至所述通讯模块；

所述通讯模块，与所述上位机通讯连接，用于接收所述温度数据和所述采样时间节点数据并转发至所述上位机；

所述上位机，用于根据所述温度数据及所述采样时间节点数据，计算同一包封间气道上下端部的温度数据差值的变化率作为温升变化率，当所述温升变化率超过预设的变化率值时，则判断干式空心电抗器发生初期或者发展期故障，并发出初期或者发展期故障报警。

优选地，还包括：

高压取电模块，与所述数据采样处理模块电性连接，用于从高压电线取电，为所述数据采样处理模块供电。

优选地，所述数据采样处理模块包括有：

光电隔离模块，与所述温度传感器电性连接，用于接收所述第一电信号并进行放大处理，得到第二电信号输出；

模数转换模块，与所述光电隔离模块电性连接，用于接收所述第二电信号并转化为对应的数字信号输出；