本發(fā)明涉及溫度檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電抗器溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電抗器在電力系統(tǒng)中用來(lái)限制電網(wǎng)電壓突變和操作過(guò)電壓引起的電流沖擊，平滑電源電壓，改善功率因數(shù)，它既能阻值來(lái)自電網(wǎng)的干擾，減少諧波電流對(duì)電網(wǎng)的污染，提高電路電能質(zhì)量。因此在電力系統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用很廣。電抗器中的絕緣材料長(zhǎng)期在較高的溫度、電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下，會(huì)逐漸失去原有的力學(xué)性能和絕緣性能，例如變脆、機(jī)械強(qiáng)度減弱、電擊穿。

電抗器由繞組線圈、接線端子及其一些附件組成，主要靠自然空氣進(jìn)行冷卻，除了以電流為特征量的繼電保護(hù)外，無(wú)氣體監(jiān)測(cè)防護(hù)措施，無(wú)法對(duì)故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)和事前控制。即使工程設(shè)計(jì)配置的繼電保護(hù)也僅在電抗器發(fā)生故障后，通過(guò)判斷電流量的大小判斷電抗器發(fā)生了故障，并立即跳開開關(guān)切斷與電抗器的連接，不能對(duì)故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)和事前控制，電抗器已經(jīng)燒毀或損壞。電抗器的故障區(qū)域內(nèi)部因此會(huì)迅速發(fā)熱，溫度上升。

干式空心電抗器目前的溫度監(jiān)測(cè)方式有：便攜式紅外溫度監(jiān)測(cè)、分布式光纖溫度監(jiān)測(cè)、光纖光柵溫度監(jiān)測(cè)等。便攜式紅外溫度監(jiān)測(cè)，無(wú)法檢測(cè)到內(nèi)部溫度，而且溫度監(jiān)測(cè)誤差較大，不能遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，使得不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電抗器高溫運(yùn)行故障。分布式光纖溫度監(jiān)測(cè)方式定位誤差很大，通常的定位精度在3米左右，使溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確；光纖光柵溫度監(jiān)測(cè)方式，需實(shí)用大量的光柵傳感器和光纖，需要定制大型夾具配件做輔助固定安裝，成本高，不易維護(hù)。由于電抗器存在高電壓、強(qiáng)磁場(chǎng)、高溫度、大電流的狀態(tài)，特別是系統(tǒng)事故瞬間還會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的電磁暫態(tài)過(guò)程，會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)及強(qiáng)電磁干擾，因而采用常規(guī)的溫度監(jiān)測(cè)裝置很難實(shí)現(xiàn)電抗器溫度的監(jiān)測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種電抗器溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其分布式隊(duì)電抗器各個(gè)線圈進(jìn)行溫度檢測(cè)，能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種電抗器溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括電抗器，該電抗器具有至少一層線圈，每一層線圈的外圍包覆有包封層；還包括若干個(gè)RFID測(cè)溫元件、RFID天線、RFID讀卡器、太陽(yáng)能供電裝置、無(wú)線通信裝置和后臺(tái)中心，所述RFID測(cè)溫元件通過(guò)RFID天線與RFID讀卡器無(wú)線連接，RFID讀卡器通過(guò)無(wú)線通信裝置與后臺(tái)中心無(wú)線連接，太陽(yáng)能供電裝置給RFID讀卡器供電；所述RFID測(cè)溫元件均安裝在包封層的頂部，且每一層線圈的包封層對(duì)應(yīng)安裝兩個(gè)RFID測(cè)溫元件；RFID測(cè)溫元件用于檢測(cè)對(duì)應(yīng)的線圈頂部的溫度；RFID讀卡器用于通過(guò)RFID天線讀取RFID測(cè)溫元件所檢測(cè)的溫度，并將該溫度以及檢測(cè)該溫度的RFID測(cè)溫元件的編碼通過(guò)無(wú)線通信裝置發(fā)送至后臺(tái)中心。

優(yōu)選的，所述RFID測(cè)溫元件的型號(hào)為Yado-ETS-RFID。

優(yōu)選的，所述每一層線圈的包封層上的兩個(gè)RFID測(cè)溫元件中心對(duì)稱設(shè)置。

優(yōu)選的，所述RFID測(cè)溫元件均勻分布，且每一層線圈的包封層上的RFID測(cè)溫元件與X軸的夾角均不相同。

優(yōu)選的，所述RFID測(cè)溫元件固定在安裝夾具上，該安裝夾具固定在包封層的頂部。

優(yōu)選的，所述RFID測(cè)溫元件的工作頻率為915MHz。

優(yōu)選的，電抗器為三相電抗器，該三相電抗器對(duì)應(yīng)一個(gè)RFID讀卡器，該三相電抗器包括三組線圈，每一組線圈包括至少一層線圈，每一組線圈上對(duì)應(yīng)一個(gè)RFID天線，且固定在該組線圈的每一層線圈的包封層上的RFID測(cè)溫元件均通過(guò)對(duì)應(yīng)的RFID天線與RFID讀卡器連接。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明對(duì)電抗器進(jìn)行分布式溫度檢測(cè)，將RFID測(cè)溫元件設(shè)置在包封層的頂部，更有效的檢測(cè)線圈的溫度；RFID測(cè)溫元件直接將RFID天線發(fā)射的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為能量為自身供電；采用無(wú)線通信，使整套系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰、易于組網(wǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的電抗器的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明的電抗器的俯視圖。

圖3為本發(fā)明的電抗器溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖。

圖中，1、電抗器；2、RFID測(cè)溫元件；3、包封層。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

參見圖1至圖3，本發(fā)明提供一種電抗器溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括電抗器1、若干個(gè)RFID測(cè)溫元件2、RFID天線、RFID讀卡器、太陽(yáng)能供電裝置、無(wú)線通信裝置和后臺(tái)中心。其中，RFID測(cè)溫元件2通過(guò)RFID天線與RFID讀卡器無(wú)線連接，RFID讀卡器通過(guò)無(wú)線通信裝置與后臺(tái)中心無(wú)線連接，太陽(yáng)能供電裝置給RFID讀卡器供電；電抗器1具有至少一層線圈，每一層線圈的外圍包覆有包封層3；所述RFID測(cè)溫元件2均安裝在包封層3的頂部，且每一層線圈的包封層3對(duì)應(yīng)安裝兩個(gè)RFID測(cè)溫元件。

電抗器在正常工作狀態(tài)下，溫升最高的區(qū)域集中在線圈的頂部。而故障點(diǎn)的異常熱量，也會(huì)最直接的帶來(lái)其線圈頂部一個(gè)較大區(qū)域的溫度升高。RFID測(cè)溫元件2用于檢測(cè)對(duì)應(yīng)的線圈頂部的溫度；RFID讀卡器用于通過(guò)RFID天線讀取RFID測(cè)溫元件2所檢測(cè)的溫度，并將該溫度以及檢測(cè)該溫度的RFID測(cè)溫元件2的編碼通過(guò)無(wú)線通信裝置發(fā)送至后臺(tái)中心。

后臺(tái)中心存儲(chǔ)有對(duì)溫度進(jìn)行分析監(jiān)測(cè)的軟件。每一個(gè)RFID測(cè)溫元件2都有一個(gè)唯一的編碼，后臺(tái)中心可預(yù)先存儲(chǔ)每一個(gè)RFID測(cè)溫元件2的位置，后臺(tái)中心根據(jù)不同的編碼的RFID測(cè)溫元件2測(cè)量的溫度可以了解到對(duì)應(yīng)的位置。

RFID讀卡器實(shí)際上是安裝在電抗器1的頂蓋上，太陽(yáng)能電池也裝配在頂蓋上，為RFID讀卡器供電。

電抗器1可以為三相電抗器，該三相電抗器包括三組線圈，每一組線圈包括至少一層線圈，每一組線圈上對(duì)應(yīng)一個(gè)RFID天線，且固定在該組線圈的每一層線圈的包封層上的RFID測(cè)溫元件2均通過(guò)該RFID天線與RFID讀卡器連接。

RFID測(cè)溫元件2的型號(hào)為Yado-ETS-RFID。RFID天線發(fā)射射頻電磁波，并接收該電抗器上全部RFID測(cè)溫元件2發(fā)送的無(wú)線數(shù)據(jù)信息，再將接收到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到RFID讀卡器上。

在上述這種情況下，一個(gè)三相電抗器對(duì)應(yīng)一個(gè)RFID讀卡器和三個(gè)RFID天線，這三個(gè)RFID天線都與該同一臺(tái)RFID讀卡器連接。

每一層線圈的包封層上的兩個(gè)RFID測(cè)溫元件2中心對(duì)稱設(shè)置。具體的RFID測(cè)溫元件的布局可參見圖2，RFID測(cè)溫元件2均勻分布，且每一層線圈的包封層上的RFID測(cè)溫元件2與X軸的夾角均不相同。RFID測(cè)溫元件2由內(nèi)向外呈漸開線形分布，以是每個(gè)RFID測(cè)溫元件2負(fù)責(zé)的區(qū)域最均勻，最合理?？梢愿鶕?jù)具體的電抗器類型，選擇裝配更多或者較少的RFID測(cè)溫元件，每個(gè)電抗器1上最多可按照50個(gè)RFID測(cè)溫元件2。

無(wú)線通信裝置與后臺(tái)中心連接，該無(wú)線通信裝置一次可同時(shí)接收和管理256臺(tái)RFID讀卡器。該后臺(tái)中心還具備顯示、計(jì)算機(jī)的功能，實(shí)現(xiàn)大量被測(cè)電抗器設(shè)備的同時(shí)溫度在線監(jiān)測(cè)。根據(jù)其內(nèi)置的軟件，經(jīng)處理后顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)地址、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)溫度及溫度的變化曲線，自動(dòng)保存所有接收到的數(shù)據(jù)，并且可以實(shí)現(xiàn)高溫報(bào)警，報(bào)警溫度閾值設(shè)置，RFID讀卡器和RFID測(cè)溫元件2的在線配置功能，具有歷史信息查詢和導(dǎo)出等功能。

RFID測(cè)溫元件2的工作頻率為915MHz。RFID測(cè)溫元件2與RFID天線之間的可靠無(wú)線通訊距離為10米以內(nèi)，所以RFID天線和RFID讀卡器需要布置在電抗器附近的區(qū)域；而一對(duì)LoRa無(wú)線通信模塊之間的通訊距離可達(dá)3000米，如果需要更長(zhǎng)的通訊距離，還可以增加無(wú)線中繼器，實(shí)現(xiàn)無(wú)線接力傳輸。本發(fā)明中提供的RFID測(cè)溫元件2、RFID天線等器件全部為無(wú)源方式，無(wú)鐵磁性材料，避免電抗器的強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)電場(chǎng)的影響。無(wú)線通信基站和后臺(tái)服務(wù)器都可以安置在遠(yuǎn)離高電壓、強(qiáng)磁場(chǎng)的場(chǎng)所中，增強(qiáng)系統(tǒng)正常工作的可靠性。

RFID測(cè)溫元件2固定在安裝夾具上，該安裝夾具固定在包封層3的頂部。

本發(fā)明提出的電抗器溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，把RFID測(cè)溫元件2分布式的安裝在電抗器1上，提供了一種可直接在線監(jiān)測(cè)電抗器1的溫度的有效方法，可代替人工巡檢，并提供全天候自動(dòng)超溫報(bào)警和預(yù)警功能。RFID測(cè)溫元件2多點(diǎn)分布式安裝，安裝和維護(hù)過(guò)程極其簡(jiǎn)單，不需其他的安裝輔助結(jié)構(gòu)；RFID測(cè)溫元件2為被動(dòng)式傳感器，無(wú)需電池，同時(shí)無(wú)線傳輸?shù)耐ㄓ嵎绞?，無(wú)需在電抗器上布置任何電纜或光纜，長(zhǎng)壽命免維護(hù)，安裝和維護(hù)成本極低。

本發(fā)明中，RFID讀卡器可采用LoRa技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線通訊，也就是說(shuō)，本發(fā)明的無(wú)線通信裝置是采用LoRa技術(shù)。使整套系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰，易于組網(wǎng)。減少了大量的中間通訊設(shè)備和通訊線，施工安裝極為方便。

對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。