基于电场传感器的介质损耗在线监测装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115902422A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211535273.7(22)申请日2022.12.02(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人刘春郑瑞辰(74)专利代理机构武汉欣博智慧知识产权代理事务所(普通合伙)42277专利代理师陈冠先(51)Int.Cl.G01R27/26(2006.01)G01R19/00(2006.01)G01R31/52(2020.01)G01S19/42(2010.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称基于电场传感器的介质损耗在线监测装置(57)摘要本发明属于在线检测装置技术领域技术，公开了基于电场传感器的介质损耗在线监测装置，每个介质损耗测试单元设有电场传感器和天线，天线通过无线模块与智能终端进行数据上的连接；每个介质损耗测试单元设有电流检测单元、信号调理单元、数据整理和发送单元、电场传感器单元。电场传感器单元设有电场传感器，电场传感器串联在信号调理单元中。电流检测单元设有电流传感器，电流传感器连接有试品和信号调理单元，信号调理单元设有信号调理和AD转化器。电流传感器是由上下金属电极构成，电极的形状做成平板型和球型，上下金属电极之间绝缘，上下金属电极之间并联有电容，不需要采取任何同步措施，利用同一个AD即可实现电压、电流同步测量。CN115902422ACN115902422A权利要求书1/1页1.一种基于电场传感器的介质损耗在线监测装置，其特征在于，所述基于电场传感器的介质损耗在线监测装置设有多个介质损耗测试单元和智能终端构成；智能终端负责对多个介质损耗测试单元的数据通讯；它与多个介质损耗测试单元之间采用无线组网，各单元之间无任何电的联系。每个介质损耗测试单元包含电场传感器、电流传感器、天线。介质损耗测试单元通过无线模块与智能终端、其它介质损耗测试单元之间进行数据上的连接；每个介质损耗测试单元设有电流检测单元、电场传感器单元、信号调理单元、数据处理和数据无线收发单元。2.如权利要求1所述的基于电场传感器的介质损耗在线监测装置，其特征在于，所述电场传感器单元设有电场传感器，电场传感器串联在信号调理单元中。3.如权利要求1所述的基于电场传感器的介质损耗在线监测装置，其特征在于，所述电流检测单元设有电流传感器，电流传感器连接有试品和信号调理单元，信号调理单元设有信号调理和AD转化器。4.如权利要求3所述的基于电场传感器的介质损耗在线监测装置，其特征在于，所述电流传感器是由上下金属电极构成，电极的形状做成平板型和球型。5.如权利要求4所述的基于电场传感器的介质损耗在线监测装置，其特征在于，所述上下金属电极之间绝缘，上下金属电极之间并联有电容。6.如权利要求3所述的基于电场传感器的介质损耗在线监测装置，其特征在于，所述信号调理线性连接AD转化器，AD转化器线性连接单片机。7.如权利要求6所述的基于电场传感器的介质损耗在线监测装置，其特征在于，所述单片机设有采集容性设备泄露电流、电场传感器电压信号，单片机通过采集容性设备泄露电流、电场传感器电压信号、电压电流相位角计算介质损耗角。8.如权利要求7所述的基于电场传感器的介质损耗在线监测装置，其特征在于，所述电压电流相位角计算介质损耗角的公式为9.一种基于权利要求1～8任意一项所述基于电场传感器的介质损耗在线监测装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法利用电场传感器测量容性设备所在处的电场强度，容性设备所在处的电场强度与设备两端电压有固定的相位关系，测量容性设备所在处的电场强度相位就代表了母线电压的相位，容性设备两端电压、设备泄漏电流测量相当于在同一个位置。10.一种高压容性设备介质损耗的在线监测方法，其特征在于，所述高压容性设备介质损耗的在线监测方法使用权利要求1～8任意一项所述基于电场传感器的介质损耗在线监测装置。2CN115902422A说明书1/4页基于电场传感器的介质损耗在线监测装置技术领域[0001]本发明属于在线检测装置技术领域，尤其涉及基于电场传感器的介质损耗在线监测装置。背景技术[0002]目前，用于高压容性设备介质损耗的在线监测方法有多种。[0003]西林电桥法适合于实验室中的介质损耗测量。因其电压水平较低，最高10kV，几乎不能用于高压容性设备介质损耗在线监测，其数值的等效性差，仅作为一般参考用。[0004]角差法需要同步测量出高压容性设备母线电压的相角和容性设备泄漏电流相角利用公式计算介质损耗角再对其取正切得到介质损耗。[0005]传统角差法在测量介质损耗时，需要严格同步母线电压、泄漏电流的测量。而母线PT和容性设备不在同一地点，无法采用同一个测量单元。工程上，通常电压和电流