一种智能型干式空心电抗器运行状态在线监测辅助系统

摘要

一种智能型干式空心电抗器运行状态在线监测辅助系统，包括：设置在干式空心电抗器基础地面上的控制仓、轨道和监测档位，以及可在轨道上运行的移动式平台。监测用传感器安装在移动式平台上，移动式平台驶出控制仓时，控制仓体自带的扫描设备可识别传感器的编号；移动式平台可沿着轨道自动前进或倒退，也可以通过遥控器人工远程控制；当移动式平台行进至监测档位后，自动进入干式空心电抗器运行状态在线监测工作状态。本发明提供一种非介入式在线监测系统，可以搭载多种监测用传感器自动进行设备巡检工作，解决了带电工况下运行维护人员无法操作的问题，降低了人工巡检的难度，提高了设备运维工作效率。

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备运行保护技术领域，更具体地，涉及一种智能型干式空心电抗器运行状态在线监测辅助系统。

背景技术

随着传感器技术的不断发展和改进，传感器监测的精确度越来越高。

现有技术中，监测的途径依然是在干式空心电抗器上加装各种类型的传感器以实现对其运行状态进行在线监测。这种介入式的监测手段存在一些不足：第一，在电抗器内部加装的传感器可能影响到电抗器的正常运行；第二，当传感器自身出现故障时需要停电之后才能进行更换；第三，传感器无法实时调整监测位置。

此外，中国发明专利申请(CN201410434868.2)“干式空心电抗器在线监测装置及损耗检测方法”公开了干式空心电抗器在线监测装置及损耗监测方法，通过计算电抗器端电压和感应电压的相位差，进而判断电抗器匝间短路故障。然而，感应线圈和取电线圈安装在电抗器星型吊架上，既不能灵活调整监测位置，也无法在带电的工况下进行维护或更换。

随着大数据时代的到来，数字化、智能化、网络化是未来的发展方向，电力物联网技术也已经处于应用阶段。传统的干式空心电抗器运行状态在线监测手段需要革新，借助智能型的辅助系统改进为移动式的自动监测方案，全面提升设备运维工作效率、管理智能化水平、电网防灾减灾能力。

综上，干式空心电抗器保护设备领域存在需求如下：非介入式的在线监测辅助系统可以在不影响干式空心电抗器正常运行的工况下完成电抗器运行状态监测，在不停电的情况下完成监测设备的维护以及多台电气设备联合巡检。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种智能型干式空心电抗器运行状态在线监测辅助系统，解决现有技术中干式空心电抗器在线电流监测系统监测无法自动巡检、无法带电维护等技术问题。

本发明采用如下的技术方案。

一种智能型干式空心电抗器运行状态在线监测辅助系统包括控制仓、轨道、移动式平台和监测档位。

其中，控制仓、轨道和监测档位安装于干式空心电抗器基础地面上，移动式平台安装在轨道上并沿着轨道运行；移动式平台的上部安装监测用传感器，用于在线监测干式空心电抗器的运行状态。

移动式平台在收到移动指令之前，停放在控制仓中；

移动式平台在收到移动指令之后，驶出控制仓，沿着轨道行进；

当移动式平台行进至监测档位后，移动式平台接收到停止指令时停止行进，同时，移动式平台上的监测用传感器接收到工作指令进入工作状态；

对于任一移动式平台，当其所安装的监测用传感器发生故障时，该移动式平台自动行进至轨道的检修段上，发生故障的监测用传感器退出系统运行；同时，由控制仓中提供另一移动式平台，按照指令进入轨道行进并且其上的监测用传感器也按照指令进入工作状态。

优选地，控制仓包括：控制程序输入端口、扫描设备、信号处理模块。

控制仓包括：控制程序输入端口、扫描设备、信号处理模块。

控制程序输入端口，用于设置和调整每个移动式平台的运行路径。

扫描设备，用于识别安装在移动式平台上的监测用传感器的编号；当移动式平台驶出控制仓时，扫描设备采集编号，并将编号以及该编号对应传感器的工作信息发送给上位机；其中，工作信息包括：型号、用途、初始参数。

信号处理模块，用于以无线传输的方式与移动式平台和监测用传感器进行信息交互；信息交互包括：信号处理模块接收移动式平台发送来的位置信号和限位信号，信号处理模块向移动式平台发送的移动指令和停止指令，信号处理模块接收监测用传感器发送来的干式空心电抗器运行状态的监测信号，信号处理模块向监测用传感器发送的工作指令；并且，信号处理模块还将所述位置信号和监测信号发送给上位机。

进一步，控制仓还包括传感器自检模块，用于对停放在控制仓内的多个移动式平台进行不定期自检。

进一步，控制仓还包括电源，用于通过轨道为移动式平台和监测用传感器提供工作用电。

移动式平台内置导体电路，移动式平台的车轮与轨道接触后形成电流闭合回路，控制仓的电源通过轨道提供电力以驱动移动式平台移动，以及控制仓的电源通过轨道向安装在移动式平台上的监测用传感器提供工作用电。

优选地，移动式平台的上部设置有螺旋卡扣，用于监测用传感器的旋拧安装。

优选地，移动式平台的两侧分别设置有感应触头，用于移动式平台与监测档位的接触定位。

监测档位采用两瓣结构，并内置限位器。

当移动式平台移动至监测档位的中间位置时，移动式平台的感应触头与限位器接触，此时设置在移动式平台上的信号装置向控制仓的信号处理模块发送限位信号，控制仓的信号处理模块向移动式平台返回停止指令，限制移动式平台继续移动；同时，控制仓的信号处理模块向监测用传感器发出工作指令，使其进入工作状态。

进一步，系统包括多个监测档位，各监测档位根据在线监测需要，沿着轨道设置在不同的位置。

对于任一台干式空心电抗器，轨道包括单向轨道、双向轨道；多台干式空心电抗器的轨道相连组成轨道系统。

进一步，轨道以多段拼接的形式，实现直行轨道和/或圆环轨道的组合，为移动式平台提供不同的移动方向。

进一步，各段轨道之间采用带有金属卡槽的卡扣式连接，保持多段轨道导电的连续性。

进一步，轨道还带有定位器，用于移动式平台的运行定位。

进一步，移动式平台可沿着轨道自动前进或倒退，也可以通过遥控器人工远程控制。

进一步，移动式平台可沿着轨道行进至其他监测档位或其他干式空心电抗器的监测档位或临时停靠在备用轨道上，以躲避其他路过的移动式平台。

优选地，控制仓布置在设备检修通道边缘，可进行干式空心电抗器带电运行时作业。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，通过采用“轨道+行车”式的智能运行系统，根据设定的控制程序，从传感器自检、平台移动、电抗器监测、传感器检修等方面全自动完成工作，无需人为干预。而且，通过多节轨道的连接铺设，多个移动式平台可以形成联动机制，对多台干式空心电抗器开展联合监测和智能巡检。

附图说明

图1为本发明的智能型干式空心电抗器运行状态在线监测辅助系统优选实施例的结构示意图；

图1中的附图标记说明如下：

1-控制仓；2-轨道；3-移动式平台；4-监测档位；

图2为本发明的智能型干式空心电抗器运行状态在线监测辅助系统中控制仓的放大示意图；

图3为本发明的智能型干式空心电抗器运行状态在线监测辅助系统中轨道的放大示意图；

图4为本发明的智能型干式空心电抗器运行状态在线监测辅助系统中移动式平台的放大示意图；

图5为本发明的智能型干式空心电抗器运行状态在线监测辅助系统中监测档位的放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。

如图1，一种智能型干式空心电抗器运行状态在线监测辅助系统包括控制仓1、轨道2、移动式平台3和监测档位4。

其中，控制仓1、轨道2和监测档位4安装于干式空心电抗器基础地面上，移动式平台3安装在轨道2上并沿着轨道2运行。

优选实施例中，控制仓1设置在干式空心电抗器基础地面上靠近设备检修通道边缘的位置；轨道2在干式空心电抗器基础地面上铺设，其起始端位于控制仓1中；移动式平台3可按照既定的程序化路径在轨道2上移动，或通过遥控器由人工进行远程控制；此外，根据实际应用需要和现场情况，沿着轨道2设置多个监测档位4，当移动式平台3与监测档位4接触时，移动式平台3上的监测用传感器进入工作状态。根据程序设定，单个移动式平台3可在多个监测档位4之间移动，或与其他移动式平台3执行联动操作。

移动式平台3在收到移动指令之前，停放在控制仓1中。

移动式平台3在收到移动指令之后，驶出控制仓1，沿着轨道2行进；行进包括前进、后退、转弯。

当移动式平台3行进至监测档位4后，移动式平台3接收到停止指令时停止行进，同时，移动式平台3上的监测用传感器接收到工作指令进入工作状态。

对于任一移动式平台，当其所安装的监测用传感器发生故障时，该移动式平台自动行进至轨道的检修段上，发生故障的监测用传感器退出系统运行；同时，由控制仓中提供另一移动式平台，按照指令进入轨道行进并且其上的监测用传感器也按照指令进入工作状态。

优选实施例中，如图2所示，控制仓1布置在设备检修通道边缘，便于运行维护人员在特殊情况下进行干预操作，而无需停电作业。

控制仓1包括：控制程序输入端口、扫描设备、信号处理模块。

控制程序输入端口，用于设置和调整每个移动式平台的运行路径。

扫描设备，用于识别安装在移动式平台上的监测用传感器的编号；当移动式平台驶出控制仓时，扫描设备采集编号，并将编号以及该编号对应传感器的工作信息发送给上位机；其中，工作信息包括：型号、用途、初始参数。

信号处理模块，用于以无线传输的方式与移动式平台和监测用传感器进行信息交互；信息交互包括：信号处理模块接收移动式平台发送来的位置信号和限位信号，信号处理模块向移动式平台发送的移动指令和停止指令，信号处理模块接收监测用传感器发送来的干式空心电抗器运行状态的监测信号，信号处理模块向监测用传感器发送的工作指令；并且，信号处理模块还将所述位置信号和监测信号发送给上位机。

进一步，控制仓1还包括传感器自检模块，用于对停放在控制仓内的多个移动式平台进行不定期自检。

进一步，控制仓1还包括电源，用于通过轨道2为移动式平台3和监测用传感器提供工作用电。

移动式平台3内置导体电路，移动式平台3的车轮与轨道2接触后形成电流闭合回路，控制仓1的电源通过轨道2提供电力以驱动移动式平台3移动，以及控制仓1的电源通过轨道2向安装在移动式平台3上的监测用传感器提供工作用电。

对于任一台干式空心电抗器，轨道2包括单向轨道、双向轨道；多台干式空心电抗器的轨道相连组成轨道系统。

进一步，如图3，轨道2以多段拼接的形式，实现直行轨道和/或圆环轨道的组合，为移动式平台3提供不同的移动方向。各段轨道之间采用带有金属卡槽的卡扣式连接，保持多段轨道导电的连续性。

进一步，轨道2还带有定位器，用于移动式平台的运行定位。

进一步，移动式平台3可沿着轨道2自动前进或倒退，也可以通过遥控器人工远程控制。移动式平台3可沿着轨道3行进至其他监测档位4或其他干式空心电抗器的监测档位4或临时停靠在备用轨道上，以躲避其他路过的移动式平台。

具体地，如图4，移动式平台的上部设置有螺旋卡扣，用于监测用传感器的旋拧安装。

具体地，如图4，移动式平台3的两侧分别设置有感应触头，用于移动式平台3与监测档位4的接触定位。

具体地，如图5，监测档位4采用两瓣结构，并内置限位器。

当移动式平台3移动至监测档位4的中间位置时，移动式平台3的感应触头与限位器接触，此时设置在移动式平台3上的信号装置向控制仓1的信号处理模块发送限位信号，控制仓1的信号处理模块向移动式平台3返回停止指令，限制移动式平台3继续移动；同时，控制仓1的信号处理模块向监测用传感器发出工作指令，使其进入工作状态。

进一步，系统包括多个监测档位4，各监测档位根据在线监测需要，沿着轨道设置在不同的位置。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，通过采用“轨道+行车”式的智能运行系统，根据设定的控制程序，从传感器自检、平台移动、电抗器监测、传感器检修等方面全自动完成工作，无需人为干预。而且，通过多节轨道的连接铺设，多个移动式平台可以形成联动机制，对多台干式空心电抗器开展联合监测和智能巡检。

本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。