CN114740315A - 干式空心并联电抗器故障监测方法、***、介质及设备 - Google Patents

干式空心并联电抗器故障监测方法、***、介质及设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种干式空心并联电抗器故障监测方法、***、介质及设备，包括：获取电抗器放电产生的电磁信号，作为检测干式空心并联电抗器状态的特征量；或根据高频电流检测法对干式空心并联电抗器电流中的高频局部放电信号进行采样、滤波、特征提取和识别，以分辨出预设条件下的正常状态和故障状态，并对故障状态进行预警。本发明通过结合超高频局部放电检测的高灵敏度和非接触特性、高频电流检测方法的确认和直观的分布式无线测温等3种检测方法进行数据融合分析，解决了寒冷地区干式空心并联电抗器的早期潜伏性故障的检测，达到了对干式空心并联电抗器运行状态进行早期预警的效果。

Description

干式空心并联电抗器故障监测方法、***、介质及设备
技术领域
本发明涉及电抗器故障监测技术领域，具体地，涉及一种干式空心并联电抗器故障监测方法、***、介质及设备。
背景技术
寒冷地区干式空心并联电抗器较容易出现故障，其原因较为复杂，既有线圈受潮或绝缘有弱点、局部放电电弧烧损、局部过热绝缘挠损击穿、过电压、小动物搭桥短路等外力因素的影响，也有因短路电流产生的机械应力使线圈变形而导致的损伤等。
专利文献CN109387734A(申请号：CN201811591051.0)公开了一种电抗器匝间短路故障在线监测装置及其监测方法，将采集到的数据传送至上位机进行存储，计算出被监测的电抗器***的初始损耗因数；在线监测***对电抗器***的信号进行实时采样；计算出当前损耗因数；将当前损耗因数与初始损耗因数做商，若商小于预设阈值，则重复计算出当前损耗因数；若商大于预设阈值，则当前电抗器出现匝间短路故障，上位机存储并显示当前数据。然而该专利仍无法解决寒冷地区干式空心并联电抗器较容易出现故障的问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种干式空心并联电抗器故障监测方法、***、介质及设备。
根据本发明提供的干式空心并联电抗器故障监测方法，包括：
获取电抗器放电产生的电磁信号，作为检测干式空心并联电抗器状态的特征量；或根据高频电流检测法对干式空心并联电抗器电流中的高频局部放电信号进行采样、滤波、特征提取和识别，以分辨出预设条件下的正常状态和故障状态，并对故障状态进行预警。
或以无线温度传感器为传感元件，在干式空心并联电抗器的各节点上进行温度监测，设置温度自动测量的间隔时间，并将测得的温度数据通过无线信号发送至后台计算机，然后通过预设算法进行电抗器的状态分析。
优选的，在干式空心并联电抗器四周安装宽带微波天线，检测电抗器放电所产生的高频电磁波信号，实现对电抗器局部放电缺陷的检测，同时保证在现场干扰环境下的信噪比和灵敏度。
优选的，同时进行超高频检测和高频电流检测，根据现场受电磁干扰情况，选择受干扰更小的检测作为主检，将另一个检测作为辅助进行验证。
根据本发明提供的干式空心并联电抗器故障监测***，包括：
获取电抗器放电产生的电磁信号，作为检测干式空心并联电抗器状态的特征量；或根据高频电流检测法对干式空心并联电抗器电流中的高频局部放电信号进行采样、滤波、特征提取和识别，以分辨出预设条件下的正常状态和故障状态，并对故障状态进行预警。
或以无线温度传感器为传感元件，在干式空心并联电抗器的各节点上进行温度监测，设置温度自动测量的间隔时间，并将测得的温度数据通过无线信号发送至后台计算机，然后通过预设算法进行电抗器的状态分析。
优选的，通过宽带微波天线检测电抗器放电所产生的高频电磁波信号，实现对电抗器局部放电缺陷的检测，同时保证在现场干扰环境下的信噪比和灵敏度。
优选的，同时进行超高频检测和高频电流检测，根据现场受电磁干扰情况，选择受干扰更小的检测作为主检，将另一个检测作为辅助进行验证。
根据本发明提供的存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的方法的步骤。
根据本发明提供的干式空心并联电抗器故障监测设备，包括：控制器；
所述控制器包括所述的存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的干式空心并联电抗器故障监测方法的步骤；或者，所述控制器包括所述的干式空心并联电抗器故障监测***。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明通过结合超高频局部放电检测的高灵敏度和非接触特性、高频电流检测方法的确认和直观的分布式无线测温等3种检测方法进行数据融合分析，解决了寒冷地区干式空心并联电抗器的早期潜伏性故障的检测，达到了对干式空心并联电抗器运行状态进行早期预警的效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明***结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例：
本发明提供了一种寒冷地区干式空心并联电抗器故障监测方法，包括：
电抗器发生烧损故障前一般都会伴有局部放电现象，可以将局部放电产生的电磁信号作为检测干式空心电抗器状态的主要特征量；局放检测采用高频方法，即在干式空心电抗器附件安装超高频或特高频传感器(即宽带微波天线)，检测局部放电所产生的高频电磁波信号，实现对局部放电缺陷的检测，同时保证在现场干扰环境下的信噪比和灵敏度。
利用高频电流检测技术对干式空心并联电抗器电流中的高频局部放电信号进行采样、滤波、特征提取和识别，以分辨出正常状态和故障状态，对故障状态进行预警。
干式空心并联电抗器出现故障时，一定伴随有局部发热，本发明通过对传感器性能的比较，及为了解决高电压环境下信号传输问题，选择了无线温度传感器作为传感元件。在需要监测温度的节点上安装无线温度传感器，该传感器每隔设定时间自动测量所在位置的温度，并将测得的温度数据用无线信号发送输出至后台计算机。每个无线温度传感器具有唯一的编号，实际使用时需要分配、记录每个传感器的安装位置。后台计算机上运行研制出的后台软件，用来定时循环地读取、保存通信终端中收集的温度数据。并通过研制的算法，进行状态分析。
超高频检测和高频电流检测都是局部放电检测方法，实验室理想情况下，二者可以相互验证，但二者在现场受电磁干扰的情况不同，所以具体根据检测受干扰情况，选择受干扰小的检测方法作为主要方法，另一种作为辅助。异常温升是故障的结果，通过异常温升进一步确认故障的存在。
如图1，根据本发明提供的干式空心并联电抗器故障监测***，包括：获取电抗器放电产生的电磁信号，作为检测干式空心并联电抗器状态的特征量；或根据高频电流检测法对干式空心并联电抗器电流中的高频局部放电信号进行采样、滤波、特征提取和识别，以分辨出预设条件下的正常状态和故障状态，并对故障状态进行预警。或以无线温度传感器为传感元件，在干式空心并联电抗器的各节点上进行温度监测，设置温度自动测量的间隔时间，并将测得的温度数据通过无线信号发送至后台计算机，然后通过预设算法进行电抗器的状态分析。
通过宽带微波天线检测电抗器放电所产生的高频电磁波信号，实现对电抗器局部放电缺陷的检测，同时保证在现场干扰环境下的信噪比和灵敏度。同时进行超高频检测和高频电流检测，根据现场受电磁干扰情况，选择受干扰更小的检测作为主检，将另一个检测作为辅助进行验证。
根据本发明提供的存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的方法的步骤。
根据本发明提供的干式空心并联电抗器故障监测设备，包括：控制器；所述控制器包括所述的存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的干式空心并联电抗器故障监测方法的步骤；或者，所述控制器包括所述的干式空心并联电抗器故障监测***。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的***、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的***、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的***、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种干式空心并联电抗器故障监测方法，其特征在于，包括：
获取电抗器放电产生的电磁信号，作为检测干式空心并联电抗器状态的特征量；或
根据高频电流检测法对干式空心并联电抗器电流中的高频局部放电信号进行采样、滤波、特征提取和识别，以分辨出预设条件下的正常状态和故障状态，并对故障状态进行预警。
2.根据权利要求1所述的干式空心并联电抗器故障监测方法，其特征在于，或
以无线温度传感器为传感元件，在干式空心并联电抗器的各节点上进行温度监测，设置温度自动测量的间隔时间，并将测得的温度数据通过无线信号发送至后台计算机，然后通过预设算法进行电抗器的状态分析。
3.根据权利要求1所述的干式空心并联电抗器故障监测方法，其特征在于，在干式空心并联电抗器四周安装宽带微波天线，检测电抗器放电所产生的高频电磁波信号，实现对电抗器局部放电缺陷的检测，同时保证在现场干扰环境下的信噪比和灵敏度。
4.根据权利要求1所述的干式空心并联电抗器故障监测方法，其特征在于，同时进行超高频检测和高频电流检测，根据现场受电磁干扰情况，选择受干扰更小的检测作为主检，将另一个检测作为辅助进行验证。
5.一种干式空心并联电抗器故障监测***，其特征在于，包括：
获取电抗器放电产生的电磁信号，作为检测干式空心并联电抗器状态的特征量；或
根据高频电流检测法对干式空心并联电抗器电流中的高频局部放电信号进行采样、滤波、特征提取和识别，以分辨出预设条件下的正常状态和故障状态，并对故障状态进行预警。
6.根据权利要求5所述的干式空心并联电抗器故障监测***，其特征在于，或
以无线温度传感器为传感元件，在干式空心并联电抗器的各节点上进行温度监测，设置温度自动测量的间隔时间，并将测得的温度数据通过无线信号发送至后台计算机，然后通过预设算法进行电抗器的状态分析。
7.根据权利要求5所述的干式空心并联电抗器故障监测***，其特征在于，通过宽带微波天线检测电抗器放电所产生的高频电磁波信号，实现对电抗器局部放电缺陷的检测，同时保证在现场干扰环境下的信噪比和灵敏度。
8.根据权利要求5所述的干式空心并联电抗器故障监测***，其特征在于，同时进行超高频检测和高频电流检测，根据现场受电磁干扰情况，选择受干扰更小的检测作为主检，将另一个检测作为辅助进行验证。
9.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
10.一种干式空心并联电抗器故障监测设备，其特征在于，包括：控制器；
所述控制器包括权利要求9所述的存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的干式空心并联电抗器故障监测方法的步骤；或者，所述控制器包括权利要求5至8中任一项所述的干式空心并联电抗器故障监测***。
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