[发明专利]一种用于干式电抗器匝间的绝缘性在线监测装置

说明书

本发明提供了一种用于干式电抗器匝间的绝缘性在线监测装置，包括缠绕在干式电抗器的端部的感应线圈，以及分别与感应线圈连接的探测器，探测器包括采样模块、无线传输模块、电源模块及防雷电装置，干式电抗器包括干式电抗器上连接的母线，以及与所述电源模块相连接并设置在母线上的取电互感器，探测器固定于母线上；探测器还配有相适配的无线接收器，无线接收器的信号输出通过信号线连接至集线交换器，集线交换器通过信号线连接监控终端，集线交换器还设置信号线连接干式电抗器断路控制端子。本发明能够实现在变电站对干式电抗器的匝间绝缘进行实时监测，能够完整的监测匝间短路事故发生早期和成熟期，双重监测，无监测误区。

技术领域

本发明涉及干式电抗器诊断领域，具体说是涉及一种用于干式电抗器匝间的绝缘性在线监测装置。

背景技术

干式电抗器是电力系统重要的无功补偿设备，市面干式电抗器质量参差不齐，维护不到位，电抗器烧毁的事故屡见不鲜。原因多见于：绝缘处理不当、包封龟裂进水以及绝缘老化，最终在干式电抗器匝间短路，引起产品烧毁，所以对于干式电抗器匝间绝缘监测十分必要。

目前关于干式电抗器匝间绝缘监测装置的主要有以下几种：

1、干式电抗器退出运行后试验装置

指干式电抗器退出运行以后，进行匝间绝缘试验对匝间的绝缘性能进行测试，输出任意频率的交流电，使被测试的干式电抗器和与其并联的电容达到谐振频率，再通过高频变压器给电抗器两端提供所需的测试电压(详见专利号CN201510791199.9),该装置主要包括三相调压器、整流电路、逆变电路、RLC滤波电路、高频变压器T和测试电路构成。但是鉴于此装置是用于干式电抗器出厂之前或者检修时的匝间绝缘测试，电抗器需要退出运行以后试验，无法实现设备现场带电在线监测。

2、电抗器匝间绝缘带电监测装置

现有技术公开了一种电抗器匝间绝缘带电监测装置(专利号CN108226699A)，在电抗器三相其中一相的正下方活动设置感应线圈，感应线圈上连接有绝缘手柄，在绝缘手柄上有电压表，利用不同频率的电压施加到电抗器上，对比分析三相电抗器在不同频率下的电流变化，验证空心电抗器是否存在匝间绝缘故障。这种方法一方面需要检验人员靠近电抗器操作，在干式电抗器运行时，不符合变电站安全操作规程；另一方面，这种方法需要三相数据分析对比，考虑到三相电抗器同时存在故障时，这种三相数据失准的情况下采集方法的判断准确性无法保证；最后，干式电抗器存在故障时甚至无法给处调度系统开断信号，将故障电抗器退出运行。因此实现干式电抗器匝间故障在线监测需要在电抗器运行时，进行设备数据实时监测，配备后台软件查看相关动态数据，并对开关设备提供判断信号。

发明内容

为了解决现实中存在的上述问题，本发明提供一种用于干式电抗器匝间的绝缘性在线监测装置。本装置基于磁场差分法和相位差法原理对干式电抗器匝间绝缘进行在线监测。干式电抗器在运行过程中，匝间承受同向的工频交变电流，产生波动应力。由于绝缘材料的不可避免的老化或者工艺缺陷等因素，导致匝间出现短路，这种短路会在某些局部区域、位置形成匝间短路，对该短路进行监测，同时对电抗器支路的断路器提供跳闸信号，能够实现在变电站对干式电抗器的匝间绝缘进行实时监测、控制。

本发明是通过以下技术方案实现的，一种用于干式电抗器匝间的绝缘性在线监测装置，包括干式电抗器支路上的电流互感器和电压互感器，电流互感器和电压互感器经二次采样输送至电流/电压互感器采集端子，还包括缠绕在干式电抗器的端部的感应线圈，以及分别与感应线圈连接的探测器，所述探测器包括采样模块、无线传输模块、电源模块及防雷电装置，所述干式电抗器包括干式电抗器上连接的进出线，以及与所述电源模块相连接并设置在进出线上的取电互感器，所述探测器固定于进出线上；所述探测器还配有相适配的无线接收器，所述无线接收器的信号输出通过信号线连接至集线交换器，集线交换器通过信号线连接监控终端，所述电流/电压互感器采集端子通过信号线连接到集线交换器，集线交换器还设置信号线连接干式电抗器的断路器控制端子。