[发明专利]一种换流变压器阀侧套管温度监测装置及监测方法

说明书

本发明公开了一种换流变阀侧套管温度监测装置，包括温度传感器、协调处理模块、GSM模块和控制平台。温度传感器包括设置有设备编码的测温芯片和收发天线，其通过测温芯片测量套管不同部位的温度，通过收发天线与协调处理模块建立通信连接；协调处理模块通过收发天线读取温度传感器的设备编码和测量的温度值，通过GSM模块与控制平台建立通信连接；控制平台对协调处理模块发送控制指令，接收协调处理模块读取的数据并判断阀侧套管是否出现过热故障。本发明能够对阀侧套管不同部位的温度进行实时监测，迅速定位过热故障产生的位置，温度传感器在工作期间通过ZigBee技术与协调处理模块建立无线通信连接，提高了设备运行的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及换流变压器阀侧套管温度监测技术领域，具体为一种换流变压器阀侧套管温度监测装置及监测方法。

背景技术

换流变压器及其阀侧套管是交、直流输电系统中换流、逆变两端接口的重要设备，因为其要承受交流电场、直流电场和磁场的共同作用，所以要求其具有高可靠性和高技术性能。随着直流输电容量和电压等级的提升，相比换流站内其它一次设备，阀侧套管更易发生故障，这对阀侧套管制造水平和运行可靠性也提出了更高的要求。换流变阀侧套管在运行过程中，空间电荷在长时间直流电压作用下在绝缘层之间积聚导致周围电场发生畸变，使得套管内部电场分布不均并且在局部区域比较集中，易发生闪络、击穿放电或过热故障，对整个特高压直流输电系统的安全运行产生严重威胁。

目前，电网运行单位主要通过由运维人员使用红外测温仪定期或不定期手动测量换流变阀侧套管温度，来实现温度数据的获取。但是此方法存在许多不足之处。首先，专业的红外测温仪成本较高，装备数量有限；其次，此方法需要人工操作，每隔一段时间逐点测温，不能实现连续监测，而阀侧套管过热故障发展较快，若不能及时发现故障，容易造成严重运行事故。另外，近年来尝试在电力设备中使用的光纤测温技术，应为在实际使用中光纤容易折断，灰尘积累后绝缘性能降低以及成本较高等因素，难以应用于换流变阀侧套管温度的监测。

鉴于上述问题，换流变阀侧套管的过热故障监测技术已经引起各方面包括电网运行部门的关注。申请号为201710284882.2的专利提出了一种具有过热警示的变压器低压侧绝缘套管，但换流变阀侧套管需要同时承受交流和直流复合电压，对结构设计有更高的要求，此专利并不能应用于阀侧套管。

因此，需要提出一种监测装置，可以应用于换流变压器阀侧套管的过热故障监测。

发明内容

本发明提供了一种换流变压器阀侧套管温度监测装置，用于实现换流变压器阀侧套管温度的连续监测，并及时将温度异常报告给运维人员，为套管的故障检修提供依据。

为实现上述目的，本发明可以通过以下技术方案来实现：

一种换流变压器阀侧套管温度监测装置，包括温度传感器、协调处理模块、GSM模块和控制平台，所述温度传感器为一个或两个或多个，各温度传感器分别安装在套管的不同位置，且分别与协调处理模块建立通信连接，用于测量套管不同位置的温度。上述一个或两个或若干个温度传感器分别安装在阀侧套管上的不同位置，用于测量阀侧套管安装有温度传感器位置的温度；所述协调处理模块与温度传感器建立通信连接，所述协调处理模块与温度传感器之间基于ZigBee技术建立有无线通信连接。所述控制平台通过GSM模块与协调处理模块建立无线通信连接，具体地，所述GSM模块与协调处理模块布置在一起，并通过线路连接，将协调处理模块接收的数据发送给控制平台，所述控制平台对协调处理模块进行控制并接受协调处理模块返回的数据，并据此判断阀侧套管是否出现过热故障。

进一步地，所述温度传感器包括测温芯片和收发天线，所述测温芯片与套管表面直接接触，所述测温芯片内设独立的控制装置和独立的设备编码，用于测量套管的温度，所述测温芯片通过收发天线基于ZigBee技术建立与协调处理模块的通信连接。所述测温芯片的测温范围为-40℃至120℃，测温精度为0.1℃。