一種電網(wǎng)開關(guān)柜用智能監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于配電網(wǎng)開光柜監(jiān)測技術(shù)，具體涉及一種電網(wǎng)開關(guān)柜用智能監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在配電系統(tǒng)中，由于線路分支較多，運行方式復(fù)雜，負荷突變頻繁和新老設(shè)備混雜，供電的可靠性受到較大影響。因此，在配網(wǎng)系統(tǒng)中需要對設(shè)備進行監(jiān)測，以防止設(shè)備老化、絕緣下降等問題，避免導(dǎo)致設(shè)備損壞、中斷供電。
[0003]配網(wǎng)開關(guān)柜傳統(tǒng)的監(jiān)測技術(shù)主要包括人工線路巡視、試驗及其他檢測技術(shù)，傳統(tǒng)的技術(shù)手段主要是在設(shè)備停電時依靠耐壓試驗進行絕緣性能檢查，耐壓試驗可以發(fā)現(xiàn)比較大的絕緣缺陷，但是通過耐壓試驗后的開關(guān)柜仍然存在發(fā)生事故的可能性，這是因為一些微小的缺陷不能單純的被耐壓試驗所發(fā)現(xiàn)。同時，由于配網(wǎng)開關(guān)柜的預(yù)防性試驗周期時間間隔是3-6年，對于兩次預(yù)防性試驗時間間隔之間的絕緣缺陷卻是無能為力。
[0004]而目前的人工線路巡檢的方式，只能對觸頭等連接部分發(fā)熱情況定期用紅外熱像儀、測溫儀或示溫貼片等對設(shè)備進行離線式監(jiān)視，該方法只能測量露在外面的接點溫度，對存在的放電、絕緣等事故隱患均無能為力，而金屬封閉式開關(guān)柜內(nèi)則沒有辦法監(jiān)測。而且，由于配網(wǎng)開關(guān)柜為封閉式設(shè)備，且外殼具有屏蔽作用，因此一些帶電檢測技術(shù)，如紅外、紫外技術(shù)等，測量的效果就比較差。由此，現(xiàn)有技術(shù)的配網(wǎng)開關(guān)柜只能采用定期、停電的檢修方式。
[0005]開關(guān)柜是以高壓開關(guān)為主的電氣設(shè)備，并將母線、絕緣子、互感器、避雷器、接地開關(guān)等一次設(shè)備和對一次設(shè)備進行監(jiān)察、控制、測量、調(diào)整和保護的二次設(shè)備裝配在其封閉的金屬柜體內(nèi)。開關(guān)柜廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)的每一個環(huán)節(jié)，它的安全運行直接關(guān)系到整個電網(wǎng)的安全和電力系統(tǒng)對用戶的供電質(zhì)量，是電力系統(tǒng)中最重要的電氣設(shè)備之一。
[0006]在配電網(wǎng)的運行維護中，對設(shè)備實施狀態(tài)檢測是確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行，提高供電可靠性的最佳途徑。同時，對設(shè)備施行狀態(tài)評價也是減小電網(wǎng)運行維護成本，實時判斷設(shè)備生命周期的最有效手段。但是，目前供電企業(yè)通常面臨運行維護人員不足與維護效率不高的問題。因此，對配電網(wǎng)中的主要設(shè)備進行狀態(tài)檢測與狀態(tài)評價是解決上述問題的有效途徑。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]實用新型目的:本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種有效的解決開關(guān)柜內(nèi)環(huán)境溫度等和設(shè)備絕緣狀態(tài)的實時監(jiān)測問題，實時的進行監(jiān)測并報警;且可以實時監(jiān)測開關(guān)柜內(nèi)部的氣壓以及氣體檢測，并隨時進行減壓操作的電網(wǎng)開關(guān)柜用智能監(jiān)測裝置。
[0008]技術(shù)方案:本實用新型所述的一種電網(wǎng)開關(guān)柜用智能監(jiān)測裝置，包括現(xiàn)場監(jiān)測模塊和遠程監(jiān)測模塊，所述現(xiàn)場監(jiān)測模塊包括處理器，所述處理器的輸入端連接有數(shù)據(jù)監(jiān)測單元以及高頻傳感監(jiān)測單元，所述處理器的輸出端連接有無線發(fā)射單元、現(xiàn)場報警單元以及抽氣栗，所述處理器還連接有電源管理單元;所述遠程監(jiān)測模塊包括第二處理器，所述第二處理器分別連接有無線收發(fā)單元、顯示模塊、以及遠程報警模塊，所述無線收發(fā)單元與所述無線發(fā)射單元進行遠程無線相互通訊，所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單元包括溫度監(jiān)測單元、濕度監(jiān)測單元、電流監(jiān)測單元、電壓監(jiān)測單元、氣壓監(jiān)測單元以及圖像監(jiān)測單元。
[0009]進一步的，所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單元分別與開關(guān)柜內(nèi)的開關(guān)觸頭電連接或設(shè)置在開關(guān)柜內(nèi)。
[00?0] 進一步的，所述無線發(fā)射單元和無線收發(fā)單元均采用ZigBee無線通訊模塊。
[0011]有益效果:本實用新型能有效的解決開關(guān)柜內(nèi)環(huán)境溫度等和設(shè)備絕緣狀態(tài)的實時監(jiān)測問題，實時的進行監(jiān)測并報警;且可以實時監(jiān)測開關(guān)柜內(nèi)部的氣壓以及氣體檢測，并隨時進行減壓操作。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型現(xiàn)場監(jiān)測模塊電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2為本實用新型的遠程監(jiān)測模塊電路結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1和圖2所示的一種電網(wǎng)開關(guān)柜用智能監(jiān)測裝置，包括現(xiàn)場監(jiān)測模塊和遠程監(jiān)測模塊，所述現(xiàn)場監(jiān)測模塊包括處理器，所述處理器的輸入端連接有數(shù)據(jù)監(jiān)測單元以及高頻傳感監(jiān)測單元，所述處理器的輸出端連接有無線發(fā)射單元、現(xiàn)場報警單元以及抽氣栗，所述處理器還連接有電源管理單元;所述遠程監(jiān)測模塊包括第二處理器，所述第二處理器分別連接有無線收發(fā)單元、顯示模塊、以及遠程報警模塊，所述無線收發(fā)單元與所述無線發(fā)射單元進行遠程無線相互通訊。
[0015]所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單元包括溫度監(jiān)測單元、濕度監(jiān)測單元、電流監(jiān)測單元、電壓監(jiān)測單元、氣壓監(jiān)測單元以及圖像監(jiān)測單元。所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單元分別與開關(guān)柜內(nèi)的開關(guān)觸頭電連接或設(shè)置在開關(guān)柜內(nèi)。
[0016]所述高頻傳感監(jiān)測單元包括有特高頻傳感器、特高頻信號傳輸同軸電纜、窄帶濾波器、特高頻信號放大器、本振信號發(fā)生器、混頻器和特高頻混頻信號采集單元，所述特高頻傳感器、窄帶濾波器、特高頻信號放大器、本振信號發(fā)生器依序連接，并最后通過特高頻信號傳輸同軸電纜連接到處理器;另外，特高頻混頻信號采集單元與混頻器連接，混頻器的輸出端連接到窄帶濾波器中。所述特高頻信號傳輸同軸電纜通過RS485接口與所述處理器連接。
[0017]所述氣壓監(jiān)測單元包括內(nèi)部氣壓監(jiān)測傳感器以及外部氣體傳感器，所述外部氣體傳感器能夠檢測出抽氣栗抽出的氣體中至少一種氣體成分的含量并將數(shù)據(jù)傳輸至處理器；所述內(nèi)部氣壓監(jiān)控傳感器位于開關(guān)柜的內(nèi)部，用于實時檢測開關(guān)柜內(nèi)部的氣壓，并且將檢測結(jié)果實時傳送給處理器。
[0018]所述處理器和第二處理器均采用STM32f 103單片機。
[0019]所述無線發(fā)射單元和無線收發(fā)單元均采用ZigBee無線通訊模塊。
[0020]外部氣體傳感器設(shè)置于開關(guān)柜外部，其與抽氣栗的一個出口相連，能夠檢測抽氣栗抽出氣體中至少一種氣體成分的含量。通過該氣體成分含量的檢測，處理器能夠判斷開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備是否出現(xiàn)故障。例如，通過臭氧傳感器對于臭氧含量的檢測能夠判斷是否出現(xiàn)局部放電；通過六氟化硫傳感器對于六氟化硫含量檢測能夠判斷是否出現(xiàn)六氟化硫泄露，對于硫化氫含量的檢測判斷是否出現(xiàn)過熱等。
[0021 ]內(nèi)部氣壓監(jiān)測傳感器設(shè)置于開關(guān)柜內(nèi)部，其包括氣壓傳感器以及數(shù)據(jù)傳送單元，用于實時檢測開關(guān)柜內(nèi)部的氣壓，并且將檢測結(jié)果實時傳送給處理器。處理器對于氣壓監(jiān)控單元的檢測的氣壓值進行實時監(jiān)控，當(dāng)監(jiān)測到開關(guān)柜內(nèi)部的氣壓值大于閾值或者特定連續(xù)時間的氣壓值增長量大于閾值時，判斷開關(guān)柜內(nèi)的氣壓檢測結(jié)果異常。
[0022]在正常狀態(tài)時，入口封閉單元封閉抽氣栗的入口。抽氣栗以及氣體傳感器處于休眠狀態(tài)。當(dāng)氣壓檢測結(jié)果異常時，處理器觸發(fā)所述入口封閉單元、抽氣栗以及氣體傳感器開啟，并且開啟抽氣栗與氣體傳感器的之間的出口，封閉抽氣栗與外界的出口。氣體傳感器檢測抽氣栗抽出的氣體成分的含量，處理器根據(jù)檢測結(jié)果判斷開關(guān)柜是否出現(xiàn)異常。
[0023]在上述實施例中，由于如果開關(guān)柜內(nèi)部出現(xiàn)異常氣體，其氣壓必然產(chǎn)生變化，
[0024]在氣體含量檢測之前，通過開關(guān)柜內(nèi)部氣壓的實時監(jiān)控，判斷是否進行氣體含量檢測；只有在氣壓不正常時，才對開關(guān)柜抽氣進行氣體含量檢測，因此，能夠避免對于開關(guān)柜實時抽氣檢測導(dǎo)致的電力設(shè)備工作異常。
[0025]優(yōu)選的，由于開關(guān)柜發(fā)生故障時，內(nèi)部溫度壓力升高，為了避免氣壓升高導(dǎo)致的設(shè)備以及人員安全問題，可以通過控制單元以及抽氣栗進行減壓操作。當(dāng)控制單元根據(jù)氣體成分的含量，判斷開關(guān)柜出現(xiàn)異常時，控制單元關(guān)閉氣體傳感器以及抽氣栗與氣體傳感器之間的出口，開啟抽氣栗與外界之間的出口，對開關(guān)柜內(nèi)的氣體進行排氣。如果開關(guān)柜的氣壓高于閾值，但是氣體傳感器檢測出氣體成分的含量正常，控制單元關(guān)閉氣體傳感器以及第一出口，開啟抽氣栗以及第二出口，對開關(guān)柜內(nèi)的氣體進行排氣直到所述開關(guān)柜內(nèi)部的氣壓值低于特定閾值時，關(guān)閉第二出口以及抽氣栗，并且封閉抽氣栗的入口。如果開關(guān)柜的特定連續(xù)時間的氣壓值增長量大于閾值時，但是氣體傳感器檢測出氣體成分的含量正常，控制單元關(guān)閉氣體傳感器以及第一出口，開啟抽氣栗以及第二出口，對開關(guān)柜內(nèi)的氣體進行排氣直到所述開關(guān)柜內(nèi)部的氣壓值低于特定閾值時，關(guān)閉第二出口以及抽氣栗，并且封閉抽氣栗的入口。
[0026]此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實施例對本發(fā)明進行了描述。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說在不脫離本發(fā)明的范圍下進行適當(dāng)?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見的。示例性的實施例僅僅是例證性的，而不是對本發(fā)明的范圍的限制，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求定義。
【主權(quán)項】
1.一種電網(wǎng)開關(guān)柜用智能監(jiān)測裝置，其特征在于:包括現(xiàn)場監(jiān)測模塊和遠程監(jiān)測模塊，所述現(xiàn)場監(jiān)測模塊包括處理器，所述處理器的輸入端連接有數(shù)據(jù)監(jiān)測單元以及高頻傳感監(jiān)測單元，所述處理器的輸出端連接有無線發(fā)射單元、現(xiàn)場報警單元以及抽氣栗，所述處理器還連接有電源管理單元;所述遠程監(jiān)測模塊包括第二處理器，所述第二處理器分別連接有無線收發(fā)單元、顯示模塊、以及遠程報警模塊，所述無線收發(fā)單元與所述無線發(fā)射單元進行遠程無線相互通訊，所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單元包括溫度監(jiān)測單元、濕度監(jiān)測單元、電流監(jiān)測單元、電壓監(jiān)測單元、氣壓監(jiān)測單元以及圖像監(jiān)測單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)開關(guān)柜用智能監(jiān)測裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單兀分別與開關(guān)柜內(nèi)的開關(guān)觸頭電連接或設(shè)置在開關(guān)柜內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電網(wǎng)開關(guān)柜用智能監(jiān)測裝置，其特征在于:所述無線發(fā)射單元和無線收發(fā)單元均采用ZigBee無線通訊模塊。
【專利摘要】本實用新型公開了一種電網(wǎng)開關(guān)柜用智能監(jiān)測裝置，包括現(xiàn)場監(jiān)測模塊和遠程監(jiān)測模塊，所述現(xiàn)場監(jiān)測模塊包括處理器，所述處理器的輸入端連接有數(shù)據(jù)監(jiān)測單元以及高頻傳感監(jiān)測單元，所述處理器的輸出端連接有無線發(fā)射單元、現(xiàn)場報警單元以及抽氣泵，所述處理器還連接有電源管理單元；所述遠程監(jiān)測模塊包括第二處理器，所述第二處理器分別連接有無線收發(fā)單元、顯示模塊、以及遠程報警模塊，所述無線收發(fā)單元與所述無線發(fā)射單元進行遠程無線相互通訊。本實用新型能有效的解決開關(guān)柜內(nèi)環(huán)境溫度等和設(shè)備絕緣狀態(tài)的實時監(jiān)測問題，實時的進行監(jiān)測并報警；且可以實時監(jiān)測開關(guān)柜內(nèi)部的氣壓以及氣體檢測，并隨時進行減壓操作。
【IPC分類】G01R19/00, G01D21/02, G08C17/02
【公開號】CN205246134
【申請?zhí)枴緾N201521102693
【發(fā)明人】萬君玉, 沈安安, 徐遲, 陸一南
【申請人】萬君玉, 沈安安, 徐遲, 陸一南
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月25日