专利名称：一种电容性设备绝缘状态实时在线监测方法
技术领域：
本发明属于电容性设备在线监测技术领域，具体涉及一种电容性设备绝缘状态实时在线监测方法。
背景技术：
电容性设备主要包括电流互感器(TA)、耦合电容器(0Y)、电容式电压互感器 (CVT)，避雷器等都是重要的输变电设备，在变电站中比例很大，在变电站中占有非常重要的地位，其绝缘状态是否良好直接关系到整个变电站能否正常运行，甚至还会危及其它设备及人身的安全。近年来所采用的状态检修逐步弥补预防性维修的不足，共同完善电力系统设备检修和维护。状态检修可节省大量人力物力、延长设备使用寿命，增加输变电可靠性。但是，早期已实际投运的安全运行监测系统运行效果并不理想，没有取得预期的经济效益和社会效益。据文献统计，在全国调研的157个在线监测系统中，能正常运行的只占 15 %，已不能正常使用或处于瘫痪状态的占51 %，不能准确反映现场设备实时绝缘状态，尤其不能通过专家软件对现场在线监测终端所采集数据进行准确分析来判断设备的实时绝缘状态，更不能将状态直观显示在专家软件界面中，并在检测到故障时及时向值班人员发出报警。
发明内容
本发明的目的是提供一种电容性设备绝缘状态实时在线监测方法，能对电容型设备绝缘状态进行在线监测，避免了以往的状态检修带来的劳动强度大、试验周期长、缺陷检出时效性差、影响供电可靠性的问题，减少了变电站中因电容型设备绝缘导致的停电、供电异常的现象。本发明所采用的技术方案是，一种电容性设备绝缘状态实时在线监测方法，具体按照以下步骤实施步骤1 数据采集；步骤2 数据解析；步骤3:报警。本发明的特点还在于，其中的步骤1数据采集，具体按照以下步骤实施自检电路对整体硬件状态进行检测，检测信号是由工频信号发生�？椴�50Hz的正弦信号，在检测结束并确认硬件正常工作后，信号选择�？榻觳獾缏饭乇眨≡穸文┢列孤┑缌鞑杉罚孤┑缌鞑杉？榻杉菟屯炭胤糯笃鹘蟹糯螅贕PS同步触发秒脉冲的激励下，所有采集终端同时对信号进行A/D转换，转换后的数字信号被送往核心处理芯片FPGA内部的高速RAM 中，由NIOSII微处理器将设备编号、设备类型、采样间隔、采样时间、现场温湿度、电网频率、采样放大倍数、以及存储在高速RAM中的经数字化处理后的二次末屏泄漏电流数据信息进行打包，然后通过GPRS无线�？樯洗辽衔换�。
其中的步骤2数据解析，具体按照以下步骤实施步骤a 根据下式计算采集数据的电压峰峰值其中Upeak+，Upeak_为经快速FFT后的采样数据的正负峰值，Kfflag为信号放大倍数；步骤b 根据下式计算泄漏电流的大小
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，其中Ureal为电压峰峰值；步骤c 按照下式，结合泄漏电流、电网频率计算等值电容其中U为母线电压，f为泄漏电流的频率；步骤d 按照下式用相对比较法得出相对介损
相对介损， T其中Ts为计数器的计数周期，T为电网电压的周期，η为计算脉冲数。其中的步骤3报警，具体按照以下步骤实施当监测到的相对介损的值大于总阈值0. 5时，通过手机短信Modem向值班人员发送手机短信。其中的步骤3报警，具体按照以下步骤实施在专家软件数据报表界面中将检测到故障的数据以红色方式突出显示。其中的步骤3报警，具体按照以下步骤实施使用报警灯，当接收到故障消息时报
警灯亮并发声。本发明的有益效果是，对各种类型容性设备进行在线监测的基础上，通过上位机专家软件对现场在线监测终端所采集数据进行准确分析与处理，将反映设备状态的各个参数以图表、数据、曲线形式直观显示在专家软件画面上，并在检测到设备故障时及时向值班人员以三种方式发出报警，提高了在线监测的实时性、准确性、稳定性和可靠性以及时效性。
图1为本发明方法中监测终端数据采集框图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明。本发明电容性设备绝缘状态实时在线监测方法，具体按照以下步骤实施步骤1 由于反映电容型设备绝缘性能的一个主要参数是介质损耗因数，而本方法中使用相对比较法对介质损耗因数进行计算，该计算需要将若干个电容性设备的二次末屏电流进行采样，然后通过上位机将采集数据进行计算分析。数据采集框图如图1，为了保证系统设计的稳定、安全，该方法的硬件实现包含自检电路对整体硬件状态进行检测，而检测信号是由工频信号发生模块产生的50Hz的正弦信号，在检测结束并确认硬件正常工作后，信号选择�？榻觳獾缏饭乇眨≡穸文┢列孤┑缌鞑杉罚孤┑缌鞑杉？榻杉菟屯炭胤糯笃鹘惺实钡姆糯螅康氖俏吮Ｖ/D转换�？榈陌踩贕PS同步触发秒脉冲的激励下，所有采集终端同时对信号进行A/D转换，转换后的数字信号被送往核心处理芯片FPGA内部的高速RAM中，由NIOSII 微处理器将该方法实现中的设备编号、设备类型、采样间隔、采样时间、现场温湿度、电网频率、采样放大倍数、以及存储在高速RAM中的经数字化处理后的二次末屏泄漏电流数据信息进行打包，然后通过GPRS无线模块上传至上位机。步骤2 上位机专家首先对接收到的由采集终端设备发送的数据包按照设计协议进行解析，解析参数包括设备编号、设备类型、采样间隔、采样时间、现场温度、现场湿度、电网频率、采样放大倍数以及泄漏电流数据。电网频率前的各项参数主要用做采集终端标识、 设置以及环境监测，而从电网频率开始往后的各项参数经过以下运算步骤得到反映设备主要性能的几个重要参数，包括泄漏电流、等值电容，相对介损。运算步骤步骤a 根据公式(1)计算采集数据的电压峰峰值。
权利要求
1.一种电容性设备绝缘状态实时在线监测方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施步骤1 数据采集； 步骤2 数据解析； 步骤3:报警。
2.根据权利要求1所述的电容性设备绝缘状态实时在线监测方法，其特征在于，所述的步骤1数据采集，具体按照以下步骤实施自检电路对整体硬件状态进行检测，检测信号是由工频信号发生�？椴�50Hz的正弦信号，在检测结束并确认硬件正常工作后，信号选择�？榻觳獾缏饭乇眨≡穸文┢列孤┑缌鞑杉罚孤┑缌鞑杉？榻杉菟屯炭胤糯笃鹘蟹糯螅贕PS同步触发秒脉冲的激励下，所有采集终端同时对信号进行A/D转换，转换后的数字信号被送往核心处理芯片FPGA内部的高速RAM中，由NIOSII 微处理器将设备编号、设备类型、采样间隔、采样时间、现场温湿度、电网频率、采样放大倍数、以及存储在高速RAM中的经数字化处理后的二次末屏泄漏电流数据信息进行打包，然后通过GPRS无线�？樯洗辽衔换�
3.根据权利要求1所述的电容性设备绝缘状态实时在线监测方法，其特征在于，所述的步骤2数据解析，具体按照以下步骤实施步骤a 根据下式计算采集数据的电压峰峰值其中Upeak+，Upeak_为经快速FFT后的采样数据的正负峰值，Kfflag为信号放大倍数； 步骤b 根据下式计算泄漏电流的大小其中Ureal为电压峰峰值；步骤c 按照下式，结合泄漏电流、电网频率计算等值电容其中U为母线电压，f为泄漏电流的频率； 步骤d 按照下式用相对比较法得出相对介损相对介损， T其中&为计数器的计数周期，τ为电网电压的周期，η为计算脉冲数。
4.根据权利要求1所述的电容性设备绝缘状态实时在线监测方法，其特征在于，所述的步骤3报警，具体按照以下步骤实施当监测到的相对介损的值大于总阈值0. 5时，通过手机短信Modem向值班人员发送手机短信。
5.根据权利要求1所述的电容性设备绝缘状态实时在线监测方法，其特征在于，所述的步骤3报警，具体按照以下步骤实施在专家软件数据报表界面中将检测到故障的数据以红色方式突出显示。
6.根据权利要求1所述的电容性设备绝缘状态实时在线监测方法，其特征在于，所述的步骤3报警，具体按照以下步骤实施使用报警灯，当接收到故障消息时报警灯亮并发
全文摘要
本发明公开的一种电容性设备绝缘状态实时在线监测方法，对各种类型容性设备进行在线监测的基础上，通过上位机专家软件对现场在线监测终端所采集数据进行准确分析与处理，将反映设备状态的各个参数以图表、数据、曲线形式直观显示在专家软件画面上，并在检测到设备故障时及时向值班人员以三种方式发出报警，提高了在线监测的实时性、准确性、稳定性和可靠性以及时效性。避免了以往的状态检修带来的劳动强度大、试验周期长、缺陷检出时效性差、影响供电可靠性等问题，减少了变电站中因电容型设备绝缘导致的停电、供电异常等现象。
文档编号G01R31/16GK102426328SQ201110345949
公开日2012年4月25日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日
发明者付涛阳, 刘娟, 刘宗杰, 刘锦英, 孔令明, 李斌, 肖云东 申请人:山东电力集团公司济宁供电公司
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