[发明专利]线圈类设备匝绝缘状态监测装置、系统及监测方法

权利要求书

1.一种线圈类设备匝绝缘状态监测装置，其特征在于，包括：

第一探测线圈（11），其与线圈类设备（2）的首端等电位连接；

第二探测线圈（12），其与线圈类设备（2）的尾端等电位连接；

第一电流互感器（13），其与所述第一探测线圈（11）连接；

第一电压互感器（14），其与所述第一探测线圈（11）连接；

第二电流互感器（15），其与所述第二探测线圈（12）连接；

第二电压互感器（16），其与所述第二探测线圈（12）连接；

第一AD转换单元（17），其与所述第一电流互感器（13）以及所述第一电压互感器（14）连接；

第二AD转换单元（18），其与所述第二电流互感器（15）以及所述第二电压互感器（16）连接；

第一无线传输单元（19），其与所述第一AD转换单元（17）连接；

第二无线传输单元（110），其与所述第二AD转换单元（18）连接。

2.根据权利要求1所述的线圈类设备匝绝缘状态监测装置，其特征在于，还包括：

第一匹配负载（111），其与所述第一探测线圈（11）的两个端子连接；

第二匹配负载（112），其与所述第二探测线圈（12）的两个端子连接。

3.根据权利要求1至2任一项所述的线圈类设备匝绝缘状态监测装置，其特征在于，所述第一探测线圈（11）与所述第二探测线圈（12）的线圈绕制方向相反且线圈匝数相同。

4.一种线圈类设备匝绝缘状态监测系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至3任一项所述的线圈类设备匝绝缘状态监测装置；

FFT模块，用于通过无线接收单元接收两个探测线圈感应得到的电压信号以及电流信号，将两个探测线圈感应得到的电压信号相加，并对相加得到电压信号进行快速傅里叶变换，计算得到频谱，再计算出40kHz~50kHz频率分量的信号幅值，以及对每个探测线圈的感应得到的电压信号进行快速傅里叶变换，计算得到频谱，再分别计算出两个探测线圈工频信号的相位差；

状态判断模块，用于根据40kHz~50kHz频率分量的信号幅值以及两个探测线圈工频信号的相位差对线圈类设备进行故障状态判断。

5.根据权利要求4所述的线圈类设备匝绝缘状态监测系统，其特征在于，所述状态判断模块具体用于：

将线圈类设备正常运行时的40kHz~50kHz频率分量的信号幅值作为基准值，在第一时间内实时计算得到的40kHz~50kHz频率分量的信号幅值大于十倍基准值时，发出警报信号，记录警报次数；

在第一时间段内实时计算得到的两个探测线圈工频信号的相位差大于预设相位差值时，发出警报信号，记录警报次数；

若第二时间段内，报警次数满足预设条件时，判定线圈类设备发生匝间短路故障；其中，第二时间为第一时间的整数倍。

6.根据权利要求5所述的线圈类设备匝绝缘状态监测系统，其特征在于，所述预设条件具体为：

K/（T2/T1）0.5；

式中，K为报警次数，T2为第二时间，T1为第一时间。

7.根据权利要求5或6所述的线圈类设备匝绝缘状态监测系统，其特征在于，所述系统还包括：

开关控制模块，用于在判定线圈类设备发生匝间短路故障时，控制开关投入跳闸，控制线圈类设备退出运行。

8.一种如权利要求7所述的线圈类设备匝绝缘状态监测系统的监测方法，其特征在于，包括：

获取两个探测线圈感应得到的电压信号以及电流信号，将两个探测线圈感应得到的电压信号相加，并对相加得到电压信号进行快速傅里叶变换，计算得到频谱，再计算出40kHz~50kHz频率分量的信号幅值，以及对每个探测线圈的感应得到的电压信号进行快速傅里叶变换，计算得到频谱，再分别计算出两个探测线圈工频信号的相位差；

将第一时间内实时计算得到的40kHz~50kHz频率分量的信号幅值与基准值进行比较，当第一时间内实时计算得到的40kHz~50kHz频率分量的信号幅值大于十倍基准值时，发出警报信号，记录警报次数；其中，基准值为线圈类设备正常运行时的40kHz~50kHz频率分量的信号幅值；

将第一时间段内实时计算得到的两个探测线圈工频信号的相位差与预设相位差值进行比较，当第一时间段内实时计算得到的两个探测线圈工频信号的相位差大于预设相位差值时，发出警报信号，记录警报次数；

若第二时间段内，警报次数满足如下条件：K/（T2/T1）0.5，则判定线圈类设备发生匝间短路故障；其中，K为报警次数，T2为第二时间，T1为第一时间；

在判定线圈类设备发生匝间短路故障时，控制开关投入跳闸，控制线圈类设备退出运行。