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開關柜地電波在線監測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種開關柜地電波在線監測系統，其主要技術特點是：包括后臺計算機、集控箱、轉換模塊及監測單元，后臺計算機、轉換模塊通過通訊電纜連接到集控箱上，監測單元通過通訊電纜連接到轉換模塊上，監測單元接收開關柜局部放電產生的地電波信號，通過通訊通道將信號經轉換模塊、集控箱傳輸給后臺計算機進行分析和處理。本實用新型通過安裝在開關柜柜壁上的地電波傳感器實時監測開關柜的地電波信號，具有精度高、抗干擾能力強、數據傳輸簡單可靠的特點，能夠有效檢測到開關柜內部的局部放電信號，實現對開關柜地電波的實時監測功能，具有處理速度快、效率高、結構簡單、使用方便等特點。
【專利說明】開關柜地電波在線監測系統【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電力開關柜【技術領域】，尤其是一種開關柜地電波在線監測系統。【背景技術】
[0002]變電站中35kV及以下設備大多采用封閉式開關柜的形式配置。開關柜在變電站中數量眾多，并且承擔著直接向用戶饋電的任務，是電網的重要組成部分，其運行的穩定性直接影響供電可靠性。開關柜內設備的絕緣故障是影響開關柜安全穩定運行的重要原因之一，當開關柜內發生絕緣故障時，通常會發生局部放電，局部放電產生的電磁波在開關柜的金屬外殼表面產生暫態地電波，通過對地電波的檢測可反映開關柜內局部放電的強度，從而判斷絕緣故障嚴重程度。
[0003]目前，對開關柜地電波的檢測，主要采取人工巡檢的方式，檢測人員攜帶手持式檢測設備，對開關柜進行逐個檢測，記錄檢測結果，檢測完畢后將檢測結果記入設備歷史報告，進行分析、判斷。這種檢測方式存在以下不足:檢測周期較長，不能及時發現故障，無法實時跟蹤設備故障的發展情況；數據積累緩慢，不利于對故障發展規律的總結和分析；由于變電站眾多，設備數量較大，定期人工巡檢需要花費大量人力、物力和時間。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種精度高、故障監測速度快且使用簡便的開關柜地電波在線監測系統。
[0005]本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的:
[0006]一種開關柜地電波在線監測系統，包括后臺計算機、集控箱、轉換模塊及監測單元，后臺計算機、轉換模塊通`過通訊電纜連接到集控箱上，監測單元通過通訊電纜連接到轉換模塊上，監測單元接收開關柜局部放電產生的地電波信號，通過通訊通道將信號經轉換模塊、集控箱傳輸給后臺計算機進行分析和處理。
[0007]而且，所述的監測單元包括地電波傳感器、AD轉換模塊、中央數據處理器、顯示模塊、數據存儲器、按鍵模塊及通訊模塊，中央數據處理器分別與AD轉換模塊、顯示模塊、數據存儲器、按鍵模塊及通訊模塊相連接，該AD轉換模塊與地電波傳感器相連接，該地電波傳感器直接安裝在開關柜的柜壁上用于采集開關柜的地電波信號。
[0008]而且，所述的中央數據處理器還連接一聲光報警模塊用于在地電波信號超過預設的閾值時進行聲光報警。
[0009]而且，所述的轉換模塊為一個或多個，每個轉換模塊連接的監測單元為一個或多個。
[0010]本實用新型的優點和積極效果是:
[0011]1、本系統通過安裝在開關柜柜壁上的地電波傳感器實時監測開關柜的地電波信號，具有精度高、抗干擾能力強、數據傳輸簡單可靠的特點，能夠有效檢測到開關柜內部的局部放電信號，實現對開關柜地電波的實時監測功能。[0012]2、本系統組成簡單，設備管理方便，站內數臺監測單元可獨立運行，也可通過一條數據通訊總線利用一臺計算機對多臺設備統一管理，可隨時增加、減少監測單元；各部分之間使用標準接口，拆裝靈活方便；監測單元可在開關柜運行狀態下進行安裝，不影響開關柜的正常運行。
[0013]3、本系統可同時監測多路多臺設備，實時顯示每臺被測設備的當前數據，同時還能夠顯示被監測設備的信號變化趨勢，從而提前發現開關柜內部的潛在隱患，在事故發生之前發出預警，減少損失。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的系統連接示意圖；
[0015]圖2是監測單元的電路方框圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述:
[0017]一種開關柜地電波在線監測系統，如圖1所示，包括后臺計算機、集控箱、轉換模塊及監測單元，后臺計算機、轉換模塊通過通訊電纜連接到集控箱上，監測單元通過通訊電纜連接到轉換模塊上，集控箱、轉換模塊、通訊線纜構成通訊通道。工作時，監測單元接收開關柜局部放電產生的地電波信號，通過通訊通道將信號經轉換模塊、集控箱傳輸給后臺計算機進行分析和處理。集控箱內部有24V開關電源和接線端子，三個端口分別連接外部電源、轉換模塊、后臺計算機。轉換模塊內置24V轉±5V轉換模塊，每個轉換模塊可連接4個監測單元。
[0018]如圖2所示，監測單元包括地電波傳感器、AD轉換模塊、中央數據處理器、顯示模塊、數據存儲器、按鍵模塊、聲光報警模塊及通訊模塊，中央數據處理器分別與AD轉換模塊、顯示模塊、數據存儲器、按鍵模塊、聲光報警模塊及通訊模塊相連接，該AD轉換模塊與地電波傳感器相連接，高靈敏度的地電波傳感器直接安裝在開關柜的柜壁上，通過柜壁與內部電極的之間形成的容性特性，將開關柜壁放電信號耦合到地電波傳感器上，然后由高速AD轉換電路完成信號的數字化，中央數據處理器對數字化的信號進行處理，并通過數字信號處理、自適應濾波等干擾信號處理方式保證監測數據的可靠性，得到結果后由顯示模塊實時顯示，并通過通訊模塊經轉換模塊和集控箱上傳給后臺計算機。如果監測的結果超過預設的閾值，監測單元將啟動聲光報警模塊，對工作人員發出預警。
[0019]本在線監測系統的后臺計算機裝有在線監測軟件，能夠對監測單元傳來的數據進行統計、分析、數據及圖形顯示。在線監測系統可同時連接多臺監測單元，然后通過數據傳輸總線傳輸至后臺計算機，通過后臺計算機上的在線監測軟件統一對各臺監測單元的數據進行管理。在線監測軟件具有橫向對比、趨勢分析以及統計分析、閾值管理功能，并可對對開關柜運行狀態進行綜合分析和判斷，給出“正常”、“注意”、“告警”以及“檢修”等輔助決策建議。
[0020]需要強調的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型包括并不限于【具體實施方式】中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本實用新型的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬于本實用新型保護的范圍。
【權利要求】
1.一種開關柜地電波在線監測系統，其特征在于:包括后臺計算機、集控箱、轉換模塊及監測單元，后臺計算機、轉換模塊通過通訊電纜連接到集控箱上，監測單元通過通訊電纜連接到轉換模塊上，監測單元接收開關柜局部放電產生的地電波信號，通過通訊通道將信號經轉換模塊、集控箱傳輸給后臺計算機。
2.根據權利要求1所述的開關柜地電波在線監測系統，其特征在于:所述的監測單元包括地電波傳感器、AD轉換模塊、中央數據處理器、顯示模塊、數據存儲器、按鍵模塊及通訊模塊，中央數據處理器分別與AD轉換模塊、顯示模塊、數據存儲器、按鍵模塊及通訊模塊相連接，該AD轉換模塊與地電波傳感器相連接，該地電波傳感器直接安裝在開關柜的柜壁上用于采集開關柜的地電波信號。
3.根據權利要求2所述的開關柜地電波在線監測系統，其特征在于:所述的中央數據處理器還連接一聲光報警模塊用于在地電波信號超過預設的閾值時進行聲光報警。
4.根據權利要求1至3任一項所述的開關柜地電波在線監測系統，其特征在于:所述的轉換模塊為一個或多個，每個轉換模塊連接的監測單元為一個或多個。
【文檔編號】G01R31/12GK203479965SQ201320394652
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年7月4日 優先權日:2013年7月4日
【發明者】李建偉, 方瓊, 郭浩, 尚學軍, 趙宇, 孫青泉, 侯鑫潼 申請人:國家電網公司, 國網天津市電力公司