1.本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种干式电抗器故障检测系统。
背景技术：2.干式电抗器具有价格低、结构简单、损耗低、维护方便等技术优势，已广泛应用于电力系统中，并起到无功补偿、抑制高次谐波、冲击电流、短路电流等作用，是保证电力系统安全、稳定运行的重要设备。干式电抗器绕组经常有较大的电流冲击，造成线圈发热，进而使得绝缘不同程度的老化和损伤，进而发生故障，因此需要进行有效准确的检测，保证其工作的稳定性。
3.为了更加准确的判断干式电抗器绕组是否发生故障，本发明提出一种干式电抗器故障检测系统，采集所述干式电抗器工作参数，根据电流的差异与损耗的差异，确定所述电机定子是否存在故障，提高检测结果的可靠性和准确性，进而保证系统的稳定性。
技术实现要素：4.本发明提供一种干式电抗器故障检测系统，能够准确的检测出干式电抗器绕组故障，提高干式电抗器工作的可靠性，进而保证系统的稳定性。
5.本发明具体为一种干式电抗器故障检测系统，所述干式电抗器故障检测系统包括信号采集单元、信号调理单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述控制处理单元相连接，所述控制处理单元还分别与所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述干式电抗器故障检测系统根据采集的信号，对所述干式电抗器状况进行分析判断，当出现异常时及时发出报警信号，并通过所述通信单元将检测信息和报警信息上传至远程监控中心。
6.所述信号采集单元采用温度传感器采集所述干式电抗器温度信号、磁场传感器采集所述干式电抗器工作磁场、电流传感器采集所述干式电抗器汇流母排电流。
7.所述电流传感器包括第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器，对称安装在所述干式电抗器的各个绕组的所述汇流母排上。
8.所述信号调理单元包括滤波模块、放大模块、a/d转换模块，所述滤波模块采用低通滤波器滤除高频干扰信号，所述放大模块对输入的信号进行放大，再经过所述a/d转换模块将模拟信号转换为数字信号，输出符合所述控制处理单元输入要求的信号。
9.所述控制处理单元对所述干式电抗器故障检测系统进行整体控制，对采集的信息进行分析，提取特征值，判断是否存在异常现象，在发生故障时控制所述报警单元发出报警，并控制所述通信单元将检测信息和报警信息上传至所述远程监控中心。
10.所述控制处理单元计算所述干式电抗器绕组涡流损耗：
11.所述干式电抗器第一绕组涡流损耗为：其中i
1k
为所述第一绕组输出电流信号第k次谐波电流有效值，i
1r
为额定条件下所述第一绕组输出电流信号有效值，p
1ecr
为额定条件下所述第一绕组涡流损耗；
12.判断所述干式电抗器第一绕组涡流损耗是否大于第一绕组涡流损耗参考值，若是，所述干式电抗器第一绕组存在异常；
13.若不是，计算所述干式电抗器第一绕组损耗值，计算所述第一绕组涡流损耗与所述干式电抗器第一绕组损耗值比值，判断所述第一绕组涡流损耗与所述干式电抗器第一绕组损耗值比值是否大于损耗比值参考值，若是，所述干式电抗器第一绕组存在异常；若不是，所述干式电抗器第一绕组正常；
14.所述干式电抗器第二绕组涡流损耗为：其中i
2k
为所述第二绕组输出电流信号第k次谐波电流有效值，i
2r
为额定条件下所述第二绕组输出电流信号有效值，p
2ecr
为额定条件下所述第二绕组涡流损耗；
15.判断所述干式电抗器第二绕组涡流损耗是否大于第二绕组涡流损耗参考值，若是，所述干式电抗器第二绕组存在异常；
16.若不是，计算所述干式电抗器第二绕组损耗值，计算所述第二绕组涡流损耗与所述干式电抗器第二绕组损耗值比值，判断所述第二绕组涡流损耗与所述干式电抗器第二绕组损耗值比值是否大于损耗比值参考值，若是，所述干式电抗器第二绕组存在异常；若不是，所述干式电抗器第二绕组正常；
17.所述干式电抗器第三绕组涡流损耗为：其中i
3k
为所述第三绕组输出电流信号第k次谐波电流有效值，i
3r
为额定条件下所述第三绕组输出电流信号有效值，p
3ecr
为额定条件下所述第三绕组涡流损耗；
18.判断所述干式电抗器第三绕组涡流损耗是否大于第三绕组涡流损耗参考值，若是，所述干式电抗器第三绕组存在异常；
19.若不是，计算所述干式电抗器第三绕组损耗值，计算所述第三绕组涡流损耗与所述干式电抗器第三绕组损耗值比值，判断所述第三绕组涡流损耗与所述干式电抗器第三绕组损耗值比值是否大于损耗比值参考值，若是，所述干式电抗器第三绕组存在异常；若不是，所述干式电抗器第三绕组正常。
20.所述控制处理单元分别计算所述第一电流传感器采集的信号与所述第二电流传感器采集的信号的差值δi1、所述第三电流传感器采集的信号的差值δi2；
21.分别将δi1、δi2与差值参考值进行比较，判断所述干式电抗器是否出现匝间故障：若δi1、δi2均小于所述差值参考值，所述干式电抗器工作正常；若δi1大于所述差值参考值，δi2小于所述差值参考值，所述干式电抗器第二绕组出现匝间故障；若δi2大于所述差值参考值，δi1小于所述差值参考值，所述干式电抗器第三绕组出现匝间故障；若δi1、δi2均不小于所述差值参考值，所述干式电抗器第一绕组出现匝间故障。
22.所述通信单元采用无线通信技术将所述干式电抗器故障检测系统检测信息上传至所述远程监控中心。
23.与现有技术相比，有益效果是：所述干式电抗器故障检测系统采集所述干式电抗器工作参数，并进行特征值计算，经过多次判断，确定所述干式电抗器是否存在故障，提高检测结果的可靠性和准确性。
附图说明
24.图1为本发明一种干式电抗器故障检测系统的结构示意图。
25.图2为本发明一种干式电抗器故障检测系统的检测方法工作流程图。
具体实施方式
26.下面结合附图对本发明一种干式电抗器故障检测系统的具体实施方式做详细阐述。
27.如图1所示，本发明的干式电抗器故障检测系统包括信号采集单元、信号调理单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述控制处理单元相连接，所述控制处理单元还分别与所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述干式电抗器故障检测系统根据采集的信号，对所述干式电抗器状况进行分析判断，当出现异常时及时发出报警信号，并通过所述通信单元将检测信息和报警信息上传至远程监控中心。
28.所述信号采集单元采用温度传感器采集所述干式电抗器温度信号、磁场传感器采集所述干式电抗器工作磁场、电流传感器采集所述干式电抗器汇流母排电流。
29.所述电流传感器包括第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器，对称安装在所述干式电抗器的各个绕组的所述汇流母排上。
30.所述信号调理单元包括滤波模块、放大模块、a/d转换模块，所述滤波模块采用低通滤波器滤除高频干扰信号，所述放大模块对输入的信号进行放大，再经过所述a/d转换模块将模拟信号转换为数字信号，输出符合所述控制处理单元输入要求的信号。
31.所述控制处理单元对所述干式电抗器故障检测系统进行整体控制，对采集的信息进行分析，提取特征值，判断是否存在异常现象，在发生故障时控制所述报警单元发出报警，并控制所述通信单元将检测信息和报警信息上传至所述远程监控中心。
32.所述控制处理单元计算所述干式电抗器绕组涡流损耗：
33.所述干式电抗器第一绕组涡流损耗为：其中i
1k
为所述第一绕组输出电流信号第k次谐波电流有效值，i
1r
为额定条件下所述第一绕组输出电流信号有效值，p
1ecr
为额定条件下所述第一绕组涡流损耗；
34.判断所述干式电抗器第一绕组涡流损耗是否大于第一绕组涡流损耗参考值，若是，所述干式电抗器第一绕组存在异常；
35.若不是，计算所述干式电抗器第一绕组损耗值，计算所述第一绕组涡流损耗与所述干式电抗器第一绕组损耗值比值，判断所述第一绕组涡流损耗与所述干式电抗器第一绕组损耗值比值是否大于损耗比值参考值，若是，所述干式电抗器第一绕组存在异常；若不是，所述干式电抗器第一绕组正常；
36.所述干式电抗器第二绕组涡流损耗为：其中i
2k
为所述第二绕组输出电流信号第k次谐波电流有效值，i
2r
为额定条件下所述第二绕组输出电流信号有效值，p
2ecr
为额定条件下所述第二绕组涡流损耗；
37.判断所述干式电抗器第二绕组涡流损耗是否大于第二绕组涡流损耗参考值，若是，所述干式电抗器第二绕组存在异常；
38.若不是，计算所述干式电抗器第二绕组损耗值，计算所述第二绕组涡流损耗与所述干式电抗器第二绕组损耗值比值，判断所述第二绕组涡流损耗与所述干式电抗器第二绕组损耗值比值是否大于损耗比值参考值，若是，所述干式电抗器第二绕组存在异常；若不是，所述干式电抗器第二绕组正常；
39.所述干式电抗器第三绕组涡流损耗为：其中i
3k
为所述第三绕组输出电流信号第k次谐波电流有效值，i
3r
为额定条件下所述第三绕组输出电流信号有效值，p
3ecr
为额定条件下所述第三绕组涡流损耗；
40.判断所述干式电抗器第三绕组涡流损耗是否大于第三绕组涡流损耗参考值，若是，所述干式电抗器第三绕组存在异常；
41.若不是，计算所述干式电抗器第三绕组损耗值，计算所述第三绕组涡流损耗与所述干式电抗器第三绕组损耗值比值，判断所述第三绕组涡流损耗与所述干式电抗器第三绕组损耗值比值是否大于损耗比值参考值，若是，所述干式电抗器第三绕组存在异常；若不是，所述干式电抗器第三绕组正常。
42.所述控制处理单元分别计算所述第一电流传感器采集的信号与所述第二电流传感器采集的信号的差值δi1、所述第三电流传感器采集的信号的差值δi2；
43.分别将δi1、δi2与差值参考值进行比较，判断所述干式电抗器是否出现匝间故障：若δi1、δi2均小于所述差值参考值，所述干式电抗器工作正常；若δi1大于所述差值参考值，δi2小于所述差值参考值，所述干式电抗器第二绕组出现匝间故障；若δi2大于所述差值参考值，δi1小于所述差值参考值，所述干式电抗器第三绕组出现匝间故障；若δi1、δi2均不小于所述差值参考值，所述干式电抗器第一绕组出现匝间故障。
44.所述通信单元采用无线通信技术将所述干式电抗器故障检测系统检测信息上传至所述远程监控中心。
45.如图2所示，所述干式电抗器故障检测系统的检测方法为：
46.步骤(1)：采集所述干式电抗器温度信号、所述工作磁场、所述汇流母排电流；
47.步骤(2)：进行滤波、放大、a/d转换；
48.步骤(3)：计算所述干式电抗器绕组涡流损耗；
49.步骤(4)：判断所述涡流损耗是否大于涡流损耗参考值，若是，所述干式电抗器绕组存在异常，进入步骤(7)；若不是，进入步骤(5)；
50.步骤(5)：计算所述涡流损耗与所述干式电抗器组损耗值比值；
51.步骤(6)：判断比值是否大于所述损耗比值参考值，若是，所述干式电抗器绕组存在异常，进入步骤(7)；若不是，所述干式电抗器绕组工作正常；
52.步骤(7)：计算所述第一电流传感器采集的信号与所述第二电流传感器采集的信号的差值δi1、所述第三电流传感器采集的信号的差值δi2；
53.步骤(8)：分别将δi1、δi2与差值参考值进行比较，判断所述干式电抗器是否出现匝间故障：若δi1、δi2均小于所述差值参考值，所述干式电抗器工作正常；若δi1大于所述差值参考值，δi2小于所述差值参考值，所述干式电抗器第二绕组出现匝间故障；若δi2大于所述差值参考值，δi1小于所述差值参考值，所述干式电抗器第三绕组出现匝间故障；若δi1、δi2均不小于所述差值参考值，所述干式电抗器第一绕组出现匝间故障。
54.最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。
技术特征：1.一种干式电抗器故障检测系统，其特征在于，所述干式电抗器故障检测系统包括信号采集单元、信号调理单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述控制处理单元相连接，所述控制处理单元还分别与所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述干式电抗器故障检测系统根据采集的信号，对所述干式电抗器状况进行分析判断，当出现异常时及时发出报警信号，并通过所述通信单元将检测信息和报警信息上传至远程监控中心。2.根据权利要求1所述的一种干式电抗器故障检测系统，其特征在于，所述信号采集单元采用温度传感器采集所述干式电抗器温度信号、磁场传感器采集所述干式电抗器工作磁场、电流传感器采集所述干式电抗器汇流母排电流。3.根据权利要求2所述的一种干式电抗器故障检测系统，其特征在于，所述电流传感器包括第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器，对称安装在所述干式电抗器的各个绕组的所述汇流母排上。4.根据权利要求3所述的一种干式电抗器故障检测系统，其特征在于，所述信号调理单元包括滤波模块、放大模块、a/d转换模块，所述滤波模块采用低通滤波器滤除高频干扰信号，所述放大模块对输入的信号进行放大，再经过所述a/d转换模块将模拟信号转换为数字信号，输出符合所述控制处理单元输入要求的信号。5.根据权利要求4所述的一种干式电抗器故障检测系统，其特征在于，所述控制处理单元对所述干式电抗器故障检测系统进行整体控制，对采集的信息进行分析，提取特征值，判断是否存在异常现象，在发生故障时控制所述报警单元发出报警，并控制所述通信单元将检测信息和报警信息上传至所述远程监控中心。6.根据权利要求5所述的一种干式电抗器故障检测系统，其特征在于，所述控制处理单元计算所述干式电抗器绕组涡流损耗：所述干式电抗器第一绕组涡流损耗为：其中i
1k
为所述第一绕组输出电流信号第k次谐波电流有效值，i
1r
为额定条件下所述第一绕组输出电流信号有效值，p
1ecr
为额定条件下所述第一绕组涡流损耗；判断所述干式电抗器第一绕组涡流损耗是否大于第一绕组涡流损耗参考值，若是，所述干式电抗器第一绕组存在异常；若不是，计算所述干式电抗器第一绕组损耗值，计算所述第一绕组涡流损耗与所述干式电抗器第一绕组损耗值比值，判断所述第一绕组涡流损耗与所述干式电抗器第一绕组损耗值比值是否大于损耗比值参考值，若是，所述干式电抗器第一绕组存在异常；若不是，所述干式电抗器第一绕组正常；
所述干式电抗器第二绕组涡流损耗为：其中i
2k
为所述第二绕组输出电流信号第k次谐波电流有效值，i
2r
为额定条件下所述第二绕组输出电流信号有效值，p
2ecr
为额定条件下所述第二绕组涡流损耗；判断所述干式电抗器第二绕组涡流损耗是否大于第二绕组涡流损耗参考值，若是，所述干式电抗器第二绕组存在异常；若不是，计算所述干式电抗器第二绕组损耗值，计算所述第二绕组涡流损耗与所述干式电抗器第二绕组损耗值比值，判断所述第二绕组涡流损耗与所述干式电抗器第二绕组损耗值比值是否大于损耗比值参考值，若是，所述干式电抗器第二绕组存在异常；若不是，所述干式电抗器第二绕组正常；所述干式电抗器第三绕组涡流损耗为：其中i
3k
为所述第三绕组输出电流信号第k次谐波电流有效值，i
3r
为额定条件下所述第三绕组输出电流信号有效值，p
3ecr
为额定条件下所述第三绕组涡流损耗；判断所述干式电抗器第三绕组涡流损耗是否大于第三绕组涡流损耗参考值，若是，所述干式电抗器第三绕组存在异常；若不是，计算所述干式电抗器第三绕组损耗值，计算所述第三绕组涡流损耗与所述干式电抗器第三绕组损耗值比值，判断所述第三绕组涡流损耗与所述干式电抗器第三绕组损耗值比值是否大于损耗比值参考值，若是，所述干式电抗器第三绕组存在异常；若不是，所述干式电抗器第三绕组正常。7.根据权利要求6所述的一种干式电抗器故障检测系统，其特征在于，所述控制处理单元分别计算所述第一电流传感器采集的信号与所述第二电流传感器采集的信号的差值δi1、所述第三电流传感器采集的信号的差值δi2；分别将δi1、δi2与差值参考值进行比较，判断所述干式电抗器是否出现匝间故障：若δi1、δi2均小于所述差值参考值，所述干式电抗器工作正常；若δi1大于所述差值参考值，δi2小于所述差值参考值，所述干式电抗器第二绕组出现匝间故障；若δi2大于所述差值参考值，δi1小于所述差值参考值，所述干式电抗器第三绕组出现匝间故障；若δi1、δi2均不小于所述差值参考值，所述干式电抗器第一绕组出现匝间故障。8.根据权利要求7所述的一种干式电抗器故障检测系统，其特征在于，所述通信单元采用无线通信技术将所述干式电抗器故障检测系统检测信息上传至所述远程监控中心。
技术总结本发明提供了一种干式电抗器故障检测系统，所述干式电抗器故障检测系统包括信号采集单元、信号调理单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元；所述干式电抗器故障检测系统根据采集的信号，对所述干式电抗器状况进行分析判断，当出现异常时及时发出报警信号，并通过所述通信单元将检测信息和报警信息上传至远程监控中心。本发明提供一种干式电抗器故障检测系统，能够准确的检测出干式电抗器绕组故障，提高干式电抗器工作的可靠性，进而保证系统的稳定性。进而保证系统的稳定性。进而保证系统的稳定性。
技术研发人员：韩建宁 程凯
受保护的技术使用者：国家电网有限公司 国网江苏省电力有限公司响水县供电分公司
技术研发日：2022.05.30
技术公布日：2022/11/1
