[发明专利]自供能高压干式空心电抗器故障监测装置

权利要求书

1.一种自供能高压干式空心电抗器故障监测装置，其特征在于：所述的故障监测装置包括：气体检测模块(1)、气体探头(2)、无线通信模块(3)、信息处理模块(4)、太阳能发电模块(5)、电源调理与储能模块(6)及安装台(7)；所述气体检测模块(1)、气体探头(2)、无线通信模块(3)、电源调理与储能模块(6)均安装在安装台(7)上，安装台(7)装设在高压干式空心电抗器(8)的防雨帽(10)顶部，气体探头(2)安装在高压干式空心电抗器(8)的防雨帽(10)出风口，便于捕捉上升气流(11)；所述太阳能发电模块(5)布设在防雨帽(10)的外部；所述气体探头(2)与气体检测模块(1)相连，将气体导入气体检测模块(1)；所述气体检测模块(1)与无线通信模块(3)相连，无线通信模块(3)和信息处理模块(4)连接，气体检测模块(1)将检测结果通过无线通信模块(3)发送至信息处理模块(4)；所述太阳能发电模块(5)与电源调理与储能模块(6)相连，为电源调理与储能模块(6)提供电能，电源调理与储能模块(6)调制电源的电压幅值、波形，并分别与气体检测模块(1)和无线通信模块(3)相连，给气体检测模块(1)和无线通信模块(3)供电；所述信息处理模块(4)设置在高压干式空心电抗器(8)安装位置附件的地上，用于接收无线通信模块(3)传输的测量结果、判断故障并与变电站的上级控制系统通信；气体探头(2)不吸附CO、O₃、NO、N₂O、NO₂、NO₃、N₂O₅气体，不与上述气体产生化学反应，所述太阳能发电模块(5)额定发电功率等于气体检测模块(1)、无线通信模块(3)和电源调理与储能模块(6)三者额定功率之和。

2.按照权利要求1所述的自供能高压干式空心电抗器故障监测装置，其特征在于：所述气体探头(2)为喇叭型开口(21)，且开口朝下，气体探头(2)开口装有滤网(22)。

3.按照权利要求1或2所述的自供能高压干式空心电抗器故障监测装置，其特征在于：所述的故障监测装置检测高压干式空心电抗器(8)放电故障下产生的气体CO、O₃、NO、N₂O、NO₂、NO₃、N₂O₅的组分及含量，监测高压干式空心电抗器(8)放电故障，具体如下：

高压干式空心电抗器(8)发生故障时产生的气体从故障发生位置随上升气流(11)流至防雨帽(10)顶部开口，通过气体探头(2)进入气体检测模块(1)，气体检测模块(1)检测气体组分浓度，并通过无线通信模块(3)将检测到的气体浓度信息传输到信息处理模块(4)，信息处理模块(4)比对本次气体测量结果与上次测量结果，判断是否产生分解气体；如产生的气体浓度及本次气体浓度值与上次测量值之比超过设定阈值，或者本次测量值与上次测量值之比连续大于1，则认为有故障产生；根据产生各气体组分的浓度情况及气体浓度比值情况可判断故障严重程度及故障类型；

检测过程中，如果只检测到O₃浓度发生变化，且在一定时间内持续上升，而NO、N₂O、NO₂、NO₃、CO、N₂O₅气体组分基本无变化，则认为只发生不涉及固体绝缘的低强度放电；

如果既检测到O₃浓度发生变化，又检测到CO浓度发生变化，同时在一定时间内持续上升，则可以确认发生了涉及固体绝缘的低强度放电；

如果既检测到O₃浓度发生变化，又检测到NO、NO₂、N₂O、NO₃、N₂O₅中的至少一种浓度发生变化，同时在一定时间内除NO外都持续上升，则可以确认发生了不涉及固体绝缘的高强度放电；

如果既检测到O₃浓度发生变化，又检测到NO、NO₂、N₂O、NO₃、N₂O₅中的至少一种，以及CO浓度发生变化，同时在一定时间内除NO外都持续上升，则可以确认发生了涉及固体绝缘的高强度放电。

4.按照权利要求3所述的自供能高压干式空心电抗器故障监测装置，其特征在于，所述浓度发生变化是指当体积浓度小于30ppbv时，本次测量值与上次测量值之比大于1.2；浓度在30～60ppbv之间时，浓度提高6ppbv以上；当体积浓度在60ppbv以上时，本次测量值与上次测量值之比大于1.1；但体积浓度在500ppbv以上时，本次测量值与上次测量值之比大于1.05；在任意浓度下，本次测量值与上次测量值之比连续5次大于1。