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开关柜地电波在线监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种开关柜地电波在线监测系统，其主要技术特点是：包括后台计算机、集控箱、转换模块及监测单元，后台计算机、转换模块通过通讯电缆连接到集控箱上，监测单元通过通讯电缆连接到转换模块上，监测单元接收开关柜局部放电产生的地电波信号，通过通讯通道将信号经转换模块、集控箱传输给后台计算机进行分析和处理。本实用新型通过安装在开关柜柜壁上的地电波传感器实时监测开关柜的地电波信号，具有精度高、抗干扰能力强、数据传输简单可靠的特点，能够有效检测到开关柜内部的局部放电信号，实现对开关柜地电波的实时监测功能，具有处理速度快、效率高、结构简单、使用方便等特点。
【专利说明】开关柜地电波在线监测系统【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力开关柜【技术领域】，尤其是一种开关柜地电波在线监测系统。【背景技术】
[0002]变电站中35kV及以下设备大多采用封闭式开关柜的形式配置。开关柜在变电站中数量众多，并且承担着直接向用户馈电的任务，是电网的重要组成部分，其运行的稳定性直接影响供电可靠性。开关柜内设备的绝缘故障是影响开关柜安全稳定运行的重要原因之一，当开关柜内发生绝缘故障时，通常会发生局部放电，局部放电产生的电磁波在开关柜的金属外壳表面产生暂态地电波，通过对地电波的检测可反映开关柜内局部放电的强度，从而判断绝缘故障严重程度。
[0003]目前，对开关柜地电波的检测，主要采取人工巡检的方式，检测人员携带手持式检测设备，对开关柜进行逐个检测，记录检测结果，检测完毕后将检测结果记入设备历史报告，进行分析、判断。这种检测方式存在以下不足:检测周期较长，不能及时发现故障，无法实时跟踪设备故障的发展情况；数据积累缓慢，不利于对故障发展规律的总结和分析；由于变电站众多，设备数量较大，定期人工巡检需要花费大量人力、物力和时间。

【发明内容】

[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种精度高、故障监测速度快且使用简便的开关柜地电波在线监测系统。
[0005]本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0006]一种开关柜地电波在线监测系统，包括后台计算机、集控箱、转换模块及监测单元，后台计算机、转换模块通`过通讯电缆连接到集控箱上，监测单元通过通讯电缆连接到转换模块上，监测单元接收开关柜局部放电产生的地电波信号，通过通讯通道将信号经转换模块、集控箱传输给后台计算机进行分析和处理。
[0007]而且，所述的监测单元包括地电波传感器、AD转换模块、中央数据处理器、显示模块、数据存储器、按键模块及通讯模块，中央数据处理器分别与AD转换模块、显示模块、数据存储器、按键模块及通讯模块相连接，该AD转换模块与地电波传感器相连接，该地电波传感器直接安装在开关柜的柜壁上用于采集开关柜的地电波信号。
[0008]而且，所述的中央数据处理器还连接一声光报警模块用于在地电波信号超过预设的阈值时进行声光报警。
[0009]而且，所述的转换模块为一个或多个，每个转换模块连接的监测单元为一个或多个。
[0010]本实用新型的优点和积极效果是:
[0011]1、本系统通过安装在开关柜柜壁上的地电波传感器实时监测开关柜的地电波信号，具有精度高、抗干扰能力强、数据传输简单可靠的特点，能够有效检测到开关柜内部的局部放电信号，实现对开关柜地电波的实时监测功能。[0012]2、本系统组成简单，设备管理方便，站内数台监测单元可独立运行，也可通过一条数据通讯总线利用一台计算机对多台设备统一管理，可随时增加、减少监测单元；各部分之间使用标准接口，拆装灵活方便；监测单元可在开关柜运行状态下进行安装，不影响开关柜的正常运行。
[0013]3、本系统可同时监测多路多台设备，实时显示每台被测设备的当前数据，同时还能够显示被监测设备的信号变化趋势，从而提前发现开关柜内部的潜在隐患，在事故发生之前发出预警，减少损失。
【专利附图】

【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的系统连接示意图；
[0015]图2是监测单元的电路方框图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述:
[0017]一种开关柜地电波在线监测系统，如图1所示，包括后台计算机、集控箱、转换模块及监测单元，后台计算机、转换模块通过通讯电缆连接到集控箱上，监测单元通过通讯电缆连接到转换模块上，集控箱、转换模块、通讯线缆构成通讯通道。工作时，监测单元接收开关柜局部放电产生的地电波信号，通过通讯通道将信号经转换模块、集控箱传输给后台计算机进行分析和处理。集控箱内部有24V开关电源和接线端子，三个端口分别连接外部电源、转换模块、后台计算机。转换模块内置24V转±5V转换模块，每个转换模块可连接4个监测单元。
[0018]如图2所示，监测单元包括地电波传感器、AD转换模块、中央数据处理器、显示模块、数据存储器、按键模块、声光报警模块及通讯模块，中央数据处理器分别与AD转换模块、显示模块、数据存储器、按键模块、声光报警模块及通讯模块相连接，该AD转换模块与地电波传感器相连接，高灵敏度的地电波传感器直接安装在开关柜的柜壁上，通过柜壁与内部电极的之间形成的容性特性，将开关柜壁放电信号耦合到地电波传感器上，然后由高速AD转换电路完成信号的数字化，中央数据处理器对数字化的信号进行处理，并通过数字信号处理、自适应滤波等干扰信号处理方式保证监测数据的可靠性，得到结果后由显示模块实时显示，并通过通讯模块经转换模块和集控箱上传给后台计算机。如果监测的结果超过预设的阈值，监测单元将启动声光报警模块，对工作人员发出预警。
[0019]本在线监测系统的后台计算机装有在线监测软件，能够对监测单元传来的数据进行统计、分析、数据及图形显示。在线监测系统可同时连接多台监测单元，然后通过数据传输总线传输至后台计算机，通过后台计算机上的在线监测软件统一对各台监测单元的数据进行管理。在线监测软件具有横向对比、趋势分析以及统计分析、阈值管理功能，并可对对开关柜运行状态进行综合分析和判断，给出“正常”、“注意”、“告警”以及“检修”等辅助决策建议。
[0020]需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种开关柜地电波在线监测系统，其特征在于:包括后台计算机、集控箱、转换模块及监测单元，后台计算机、转换模块通过通讯电缆连接到集控箱上，监测单元通过通讯电缆连接到转换模块上，监测单元接收开关柜局部放电产生的地电波信号，通过通讯通道将信号经转换模块、集控箱传输给后台计算机。
2.根据权利要求1所述的开关柜地电波在线监测系统，其特征在于:所述的监测单元包括地电波传感器、AD转换模块、中央数据处理器、显示模块、数据存储器、按键模块及通讯模块，中央数据处理器分别与AD转换模块、显示模块、数据存储器、按键模块及通讯模块相连接，该AD转换模块与地电波传感器相连接，该地电波传感器直接安装在开关柜的柜壁上用于采集开关柜的地电波信号。
3.根据权利要求2所述的开关柜地电波在线监测系统，其特征在于:所述的中央数据处理器还连接一声光报警模块用于在地电波信号超过预设的阈值时进行声光报警。
4.根据权利要求1至3任一项所述的开关柜地电波在线监测系统，其特征在于:所述的转换模块为一个或多个，每个转换模块连接的监测单元为一个或多个。
【文档编号】G01R31/12GK203479965SQ201320394652
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年7月4日 优先权日:2013年7月4日
【发明者】李建伟, 方琼, 郭浩, 尚学军, 赵宇, 孙青泉, 侯鑫潼 申请人:国家电网公司, 国网天津市电力公司