專利名稱：一種電容器和電抗器的溫度監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)中的電力電容器和電抗器的溫度監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
目前電力部門在電容器投運(yùn)之后都是采用紅外測(cè)溫設(shè)備巡視檢查電容器的包封 內(nèi)部、引線接頭發(fā)熱情況，防止因電容器溫度過高引發(fā)電網(wǎng)運(yùn)行事故，但采用紅外測(cè)溫設(shè)備 巡視檢查無法實(shí)現(xiàn)在線運(yùn)行溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量、工況預(yù)測(cè)，容易發(fā)生事故。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種實(shí)時(shí)測(cè)量電容器在線運(yùn)行溫度以進(jìn) 行實(shí)時(shí)保護(hù)的溫度監(jiān)測(cè)裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種電容器和電抗器的溫度監(jiān)測(cè)裝置， 包括用于吸附在電容器和電抗器的內(nèi)壁或外壁上的數(shù)字溫度傳感器、微控制器、與微控制 器相連的無線信號(hào)發(fā)送單元；數(shù)字溫度傳感器的輸出端與微控制器的溫度信號(hào)輸入端相 連。進(jìn)一步，所述微控制器的電源端與耐高溫紐扣電池相連。進(jìn)一步，所述無線信號(hào)發(fā)送單元包括芯片天線。進(jìn)一步，所述數(shù)字溫度傳感器的輸出端設(shè)有用于將數(shù)字溫度傳感器的輸出限制在 OV 1. 8V的限幅器，以將干擾引起的振幅變化削平，避免高壓磁場(chǎng)、電暈對(duì)溫度采集的影 響。本實(shí)用新型具有積極的效果(1)本實(shí)用新型的電容器和電抗器的溫度監(jiān)測(cè)裝置 直接安裝在電力高壓電容器和電抗器的內(nèi)壁或外壁，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行溫度監(jiān)測(cè)并定量測(cè)定相關(guān) 部位的溫度數(shù)值及溫升趨勢(shì)。該裝置的實(shí)施采用無線方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送，從而實(shí)現(xiàn)電容器 和電抗器運(yùn)行溫度的本地或遠(yuǎn)程管理、監(jiān)測(cè)。(2)本實(shí)用新型的溫度測(cè)量裝置微功耗處理器 定時(shí)自喚醒采集數(shù)字溫度傳感器測(cè)量點(diǎn)的溫度數(shù)值；無線傳輸單元通過芯片天線實(shí)現(xiàn)裝置 與安裝在低壓側(cè)數(shù)據(jù)接收裝置的數(shù)據(jù)交換。(3)微型溫度測(cè)量監(jiān)測(cè)裝置在數(shù)字溫度傳感器 的輸入端、數(shù)據(jù)接收端設(shè)計(jì)限幅器將干擾引起的振幅變化削平，避免高壓磁場(chǎng)、電暈對(duì)溫度 采集的影響；使用軟件對(duì)無線信號(hào)進(jìn)行軟濾波，按照時(shí)間、頻率、幅度三維數(shù)學(xué)模型對(duì)失真 信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，在無線信號(hào)基本被湮沒的情況能進(jìn)行正確解碼，提高本產(chǎn)品無線接收靈敏 度，保證數(shù)據(jù)接收的可靠性和正確性。(4)在無無線數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)時(shí)，微控制器休眠并定時(shí) 自喚醒，采集溫度數(shù)值并與限值比較，采集的溫度值低于限值則微控制器休眠；采集的溫度 值高于限定值，微控制器通過無線傳輸單元進(jìn)行時(shí)鐘同步并進(jìn)行無線組網(wǎng)，確定無沖突后 將報(bào)警信息及溫度數(shù)值發(fā)送給諧波及過熱保護(hù)器，諧波及過熱保護(hù)器依據(jù)接收到的報(bào)警信 息及溫度數(shù)值判定是否開啟風(fēng)冷裝置或進(jìn)行報(bào)警通報(bào)值班人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察；有無線數(shù)據(jù) 傳輸信號(hào)時(shí)，無線傳輸單元喚醒微控制器，并將收到的無線數(shù)據(jù)傳輸給微控制器，微控制器 進(jìn)行地址判別，若是本裝置地址則執(zhí)行命令并應(yīng)答然后休眠，如不是本裝置地址則不執(zhí)行任何操作直接休眠。
為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附 圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1為實(shí)施例中的溫度測(cè)量裝置的電路結(jié)構(gòu) 示意圖；圖2為實(shí)施例中的諧波及過熱保護(hù)器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
見圖1-2，本實(shí)施例的電容器和電抗器的溫度監(jiān)測(cè)裝置，包括微控制器10、與微 控制器10相連的無線信號(hào)發(fā)送單元11和數(shù)字溫度傳感器12 ；微控制器10將數(shù)字溫度傳 感器12測(cè)得的溫度信息通過無線信號(hào)發(fā)送單元11調(diào)制在所述載波上并發(fā)送。本實(shí)施例的 溫度監(jiān)測(cè)裝置的直徑為30mm，可直接吸附在電容器和電抗器的各個(gè)位置，實(shí)現(xiàn)分布式溫度測(cè)量。微控制器10的電源端與耐高溫紐扣電池相連，無線信號(hào)發(fā)送單元11包括芯片天 線。所述數(shù)字溫度傳感器12的輸出端設(shè)有用于將數(shù)字溫度傳感器12的輸出限制在OV 1. 8V的限幅器。微控制器10自喚醒進(jìn)行數(shù)字溫度傳感器12的數(shù)據(jù)采集，保證耐高溫紐扣 電池5年以上的供電能力。微控制器10自動(dòng)通過無線信號(hào)發(fā)送單元11與其它同類的溫度監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行時(shí)鐘 同步，實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的錯(cuò)時(shí)發(fā)送，避免無線數(shù)據(jù)通信沖突紊亂。諧波及過熱保護(hù)器用于對(duì)電容器組進(jìn)行電流、電壓采樣，以實(shí)時(shí)計(jì)算電容器組是 否處于諧波過電壓狀態(tài)；同時(shí)接收所述無線信號(hào)以判斷所述電容器組的溫度是否超限；當(dāng) 所述電容器組處于諧波過電壓時(shí)，按電容器過電壓的反時(shí)限曲線切斷所述電容器組；或，當(dāng) 所述電容器組溫度超限時(shí)(例如大于150°C時(shí))，切斷所述電容器組。所述諧波及過熱保護(hù)器包括CPU20，與CPU20相連的無線信號(hào)接收單元23，與 CPU20相連的電流電壓采樣單元21，與CPU20相連的用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理、監(jiān)測(cè)的通訊接口 22，與CPU20相連的用于檢測(cè)用于切斷所述電容器組的斷路器、隔離刀閘器的位置信息的 開關(guān)量輸入單元24、以及與CPU20相連的用于切斷所述電容器組的斷路器、隔離刀閘器的 開關(guān)量輸出單元25。開關(guān)量輸入單元24由光耦隔離及濾波電路構(gòu)成，220V或IlOV強(qiáng)電開關(guān)量輸入經(jīng) 光耦隔離輸出的電信號(hào)送入CPU20。CPU20包括模數(shù)轉(zhuǎn)換、微處理器模塊、IO驅(qū)動(dòng)、保護(hù)算法、定值事件管理、故障錄 波、人機(jī)界面、后臺(tái)通信和USB HOST接口等功能。模件提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘和GPS對(duì)時(shí)輸入接口， 作為整個(gè)裝置的時(shí)鐘源。CPU20使用軟件對(duì)無線信號(hào)進(jìn)行軟濾波，按照時(shí)間、頻率、幅度三維 數(shù)學(xué)模型對(duì)失真信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，在無線信號(hào)基本被湮沒的情況能進(jìn)行正確解碼，提高本產(chǎn) 品無線接收靈敏度，保證數(shù)據(jù)接收的可靠性和正確性。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用二階RC無源抗混疊低通濾波加16bit、6路同步采樣A/D轉(zhuǎn)換 器構(gòu)成模擬量采集系統(tǒng)。共提供15路交流采集通道。在交流采樣通道路數(shù)允許情況下，第 13-15通道作為復(fù)采通道。并設(shè)計(jì)有A/D芯片到CPU間數(shù)據(jù)通道的檢錯(cuò)機(jī)制，防止因這部分 數(shù)據(jù)通道故障導(dǎo)致的誤判。
4[0018]所述的保護(hù)算法，采用FFT快速傅立葉算法和積分算法，對(duì)電容器組的三相電壓 和電流通道進(jìn)行各次諧波和有效值的準(zhǔn)確計(jì)算。所述的定值事件管理和故障錄波模塊，采用文件系統(tǒng)對(duì)大容量的FLASH存儲(chǔ)器空 間進(jìn)行有效管理，對(duì)常規(guī)電容器保護(hù)功能和諧波保護(hù)功能動(dòng)作事件和故障錄波分區(qū)存儲(chǔ)， 分區(qū)之間不互相覆蓋。所述的USB接口模塊，可以通過外接U盤完成裝置程序升級(jí)和故障錄波數(shù)據(jù)的自 動(dòng)導(dǎo)出。顯然，上述實(shí)施案例僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí) 用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可 以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些 屬于本實(shí)用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍 之中。
權(quán)利要求一種電容器和電抗器的溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于包括用于吸附在電容器和電抗器的內(nèi)壁或外壁上的數(shù)字溫度傳感器(12)、微控制器(10)、與微控制器(10)相連的無線信號(hào)發(fā)送單元(11)；數(shù)字溫度傳感器(12)的輸出端與微控制器(10)的溫度信號(hào)輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電容器和電抗器的溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于微控制 器(10)的電源端與耐高溫紐扣電池相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容器和電抗器的溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于無線信號(hào)發(fā) 送單元(11)包括芯片天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電容器和電抗器的溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述數(shù) 字溫度傳感器(12)的輸出端設(shè)有用于將數(shù)字溫度傳感器(12)的輸出限制在OV 1.8V的 限幅器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電容器和電抗器的溫度監(jiān)測(cè)裝置，其包括微控制器、與微控制器相連的無線信號(hào)發(fā)送單元和數(shù)字溫度傳感器；微控制器將數(shù)字溫度傳感器測(cè)得的溫度信息通過無線信號(hào)發(fā)送單元調(diào)制在所述載波上并發(fā)送。本實(shí)施例的溫度監(jiān)測(cè)裝置的直徑為30mm，可直接吸附在電容器和電抗器的各個(gè)位置，實(shí)現(xiàn)分布式溫度測(cè)量。該裝置實(shí)現(xiàn)運(yùn)行溫度監(jiān)測(cè)并定量測(cè)定相關(guān)部位的溫度數(shù)值及溫升趨勢(shì)。該裝置的實(shí)施采用無線方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送，從而實(shí)現(xiàn)電容器和電抗器運(yùn)行溫度的本地或遠(yuǎn)程管理、監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)H02H7/06GK201724751SQ20102016399
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者倪菁, 楊振宇, 虞堅(jiān)陽 申請(qǐng)人:江蘇省電力公司常州供電公司