专利名称：基于光纤传感器技术的电力系统电容器参数在线监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力系统电容器在线监测系统，具体地说是一种将先进的MO EM (Micro-Optical-Electro-Mechanical System，微光机电系统)光纤传感技术和计算机数据采集和分析技术相结合，通过网络通信方式实现监测的基于光纤传感器技术的电力系统电容器参数在线监测系统。
背景技术：
电力电容器是电力系统中的重要设备，它的良好运行对电网安全具有重要的意义。但是，电力系统电容器在运行中，由于不可避免的受到电、热、振动、环境、绝缘老化等各种因素的影响，其技术性能不断劣化，使运行状态不佳。目前，定期检修和安全试验是保证电力系统电容器安全运行的主要手段，但由于检修周期长，现行的预防性试验项目对电力系统电容器的发展性故障反映不灵敏、不及时，发展速度在几天至几周的局部缺陷往往不能及时被发现，甚至导致发生各种故障(如过热性故障、放电性故障、过热兼放电故障、机械故障等)，造成直接和间接经济损失和社会影响。因此，需要先进的技术手段，对电力系统电容器进行有效地在线监测，实时掌握电力系统电容器的运行状态，用针对性的检修维护取代定期检修，减少停电损失、实现早期故障预报、避免恶性事故发生的安全运行目标。电力系统电容器运行状态的在线监测是电力系统安全运行的发展趋势，目前还没有一种基于光纤传感器技术的电力系统电容器参数在线监测系统。
发明内容本实用新型的目的是提供一种基于光纤传感器技术的电力系统电容器参数在线监测系统，该监测系统应用光纤传感器对运行状态的电力系统电容器参数进行实时信号采集，并用数字信号处理技术实现在线监测，实现无人值守和自动报警。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的一种基于光纤传感器技术的电力系统电容器在线参数监测系统，其特征在于该监测系统包括MEMS光纤温度传感器模块单元、光纤信号解调器单元、温控工作站单元和太网与局域网单元；MEMS光纤温度传感器模块单元输出端与光纤信号解调器单元输入端连接，光纤信号解调器单元输出端与温控工作站单元输入端连接；温控工作站单元输出端与以太网与局域网单元输入端连接。本实用新型中，所述MEMS光纤温度传感器模块单元，采用荧光式光纤温度探头对电容器内部进行分布式实时监测①每台电容器中，安装一只荧光式光纤温度探头，可在1 秒钟内准确感测温度的细微变化，分辨率小于0. rc ；②在每台电容器柜与母线的连接处及重点易过热部位可选择性地布设荧光式光纤温度测温计，确保全系统的安全供电。所述光纤信号解调器单元同时配有一组多个装有RS485串行口的光纤传感器。电力系统电容器参量光纤在线监测技术基于21世纪先进的MOEM(微光机电系统) 光纤传感技术，通过MEMS光纤温度传感器，在线监测电力系统电容器的运行状态，由于光纤传感器绝缘性能优异、外形小巧、不受电磁干扰，所以能够直接安装在电容器内部，具有更好的检测灵敏度和故障定位能力。用光纤传感器在线监测电力系统电容器的运行状态， 并直接以光信号的方式将参量值传送经数字信号处理后，实时在线监测电力系统电容器运行状态，将运行数据送到变电站控制室或调度室内。当电力系统电容器过温过热时，自动进行声、光报警以及向值班人员发送报警短信，为电力系统电容器的及时检修维护提供可信的依据，提高电力系统电容器安全运行监测水平。由于电力系统电容器在线监测系统采用全光纤检测技术，电力系统电容器内部安装的检测探头和传输线全部为光纤材质，因此，在线监测系统与电力系统电容器之间没有电气连接，对电网没有任何影响。本实用新型将光电传感技术和数字信号处理技术相结合，通过光通信的方式把电力系统电容器的温度参数进行实时传送，经数字信号处理后实现电力系统电容器的在线参数实时检测功能。本实用新型大大提高了电力系统电容器安全运行在线监测技术水平，对降低电网运行成本，实现变电站自动化和科学化管理，更好保障电力生产的可靠安全性具有重要意义。本实用新型实现了无人值守和自动报警，是一种全新的、安全可靠的电力系统电容器参数在线监测系统，具有相当好的应用前景和市场前景。

图1为本实用新型的组成结构示意图；图2为本实用新型的电路结构示意具体实施方式
一种本实用新型所述的基于光纤传感器技术的电力系统电容器在线参数监测系统，见图1和图2，该监测系统包括MEMS光纤温度传感器模块单元1、光纤信号解调器单元 2、温控工作站(工控机)单元3和太网与局域网单元4。MEMS光纤温度传感器模块单元1 输出端与光纤信号解调器单元2输入端连接，光纤信号解调器单元2输出端与温控工作站单元3输入端连接；温控工作站单元3输出端与以太网与局域网单元4输入端连接。MEMS光纤温度传感器模块单元1输出端TX1/RX1与光纤信号解调器单元2输入端相连。光纤信号解调器单元2输出端TX/RX/C0N1与温控工作站单元3输入端相连。温控工作站单元3输出端TX45/RX45/0UTl-n与以太网与局域网单元4的输入端连接。光纤信号解调器单元2同时可配有一组多个装有RS485串行口的光纤传感器。MEMS光纤温度传感器模块单元1，采用荧光式光纤温度探头对电容器内部进行分布式实时监测①每台电容器中，安装一只荧光式光纤温度探头，可在1秒钟内准确感测温度的细微变化，分辨率小于o.rc ；②在每台电容器柜与母线的连接处及重点易过热部位可选择性地布设荧光式光纤温度测温计，确保全系统的安全供电。电力系统电容器安装的检测探头和传输线全部为光纤材质，因此，在线监测系统与电力系统电容器间没有电气连接，对电网没有任何影响。本实用新型的工作原理是根据电力系统电容器在线参数监测的技术要求，在光纤信号解调器单元与温控工作站单元中设定温度参数。加电工作后，单片机和数字信号处理芯片DSP进行初始化操作，初始化完成后，系统中的LED给出闪烁的状态信号，多路光纤传感器通过RS485串行通信口输出的参量信号经光纤信号解调器单元与温控工作站单元， 进行数字信号处理后，经以太网与局域网，将运行数据送到变电站控制室或调度室内。当电力系统开关柜发生异常情况，自动进行声、光报警以及向值班人员发送报警短信，实现无人值守。 本实用新型将光电传感技术和数字信号处理技术相结合，通过光通信的方式把电力系统电容器温度参数进行实时传送，实现电力系统电容器的在线参数实时检测，并且可以实现无人值守和自动报警，安全可靠。对降低电网运行成本，实现变电站自动化和科学化管理，更好保障电力生产的可靠安全性具有重要意义。
权利要求1.一种基于光纤传感器技术的电力系统电容器在线参数监测系统，其特征在于该监测系统包括MEMS光纤温度传感器模块单元(1)、光纤信号解调器单元(2)、温控工作站单元 (3)和太网与局域网单元(4) ；MEMS光纤温度传感器模块单元(1)输出端与光纤信号解调器单元(2)输入端连接，光纤信号解调器单元(2)输出端与温控工作站单元(3)输入端连接；温控工作站单元(3)输出端与以太网与局域网单元(4)连接。
2.根据权利要求1所述的基于光纤传感器技术的电力系统电容器在线参数监测系统， 其特征在于所述MEMS光纤温度传感器模块单元(1)，采用荧光式光纤温度探头。
3.根据权利要求1所述的基于光纤传感器技术的电力系统电容器在线参数监测系统， 其特征在于所述光纤信号解调器单元(2)设有一组装有RS485串行口的光纤传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种基于光纤传感器技术的电力系统电容器在线参数监测系统，该监测系统包括MEMS光纤温度传感器模块单元、光纤信号解调器单元、温控工作站单元和太网与局域网单元；MEMS光纤温度传感器模块单元输出端与光纤信号解调器单元输入端连接，光纤信号解调器单元输出端与温控工作站单元输入端连接；温控工作站单元输出端与以太网与局域网单元输入端连接。本实用新型应用光纤温度传感器对运行状态电力系统电容器内部参数进行分布式实时的信号采集，通过光通信的方式把电力系统电容器的温度参数进行实时传送，经数字信号处理后实现电力系统电容器的在线实时监测，提高了电力系统电容器的安全运行监测水平。
文档编号G01R31/00GK202066926SQ20112014589
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者许慧中 申请人:南京工业职业技术学院