CN102088482A - 环网柜安全运行及故障远程定位系统 - Google Patents

环网柜安全运行及故障远程定位系统 Download PDF

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CN102088482A CN2010105902206A CN201010590220A CN102088482A CN 102088482 A CN102088482 A CN 102088482A CN 2010105902206 A CN2010105902206 A CN 2010105902206A CN 201010590220 A CN201010590220 A CN 201010590220A CN 102088482 A CN102088482 A CN 102088482A
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CN2010105902206A
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姜吉平
张云奇
崔沂水
柴立华
郑佐琦
倪卓越
李涛
李建光
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Dongying Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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Dongying Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种远程自动监控装置,特别涉及一种环网柜安全运行及故障远程定位系统。其技术方案是:由监控中心、传输网络和现场设备三部分组成,在所述的监控中心中设有数据服务器、浏览终端、操作终端、网络短信服务器、前置工作站,用于接收各监控点的数据,并实现数据的存储、分析、判断、告警等功能,以不同的方式提醒相关工作人员现场的工作情况;本发明可以及时发现环网柜中电缆的温度升高、故障指示器报警等情况,当温度升高到一定限值时,立即告警,提醒用户采取措施,避免事故的发生,极大提高配网运行的安全性,并且当线路出现故障时,能够自动上报故障信息,系统通过软件分析,自动确定故障位置,快速查找故障,及时恢复供电,提高供电可靠性。

Description

环网柜安全运行及故障远程定位系统
一、技术领域:
本发明涉及一种远程自动监控装置,特别涉及一种环网柜安全运行及故障远程定位系统。
二、背景技术:
随着社会的进步和信息化、自动化程度的不断提高,人们对电力行业的依赖程度进一步加深,也就对供电系统的可靠性提出了更高的要求。但由于配电网络复杂,线路距离长,线路故障在所难免,故障发生后,能够快速的恢复供电成为供电部门关心的重要事情。
另外,随着用电量的增加,配电网中众多的电缆接头由于运行时间长、制作工艺等问题出现温度过热的现象时有发生。如环网柜、箱变等运行环境恶劣无人值守,在电缆局部发生过热后不易被发现,事故蔓延即造成重大事故,影响正常生产,给电力企业造成经济和信誉的重大损失。因此,预防事故的发生是安全生产的根本,从故障检修到状态检修是下一步自动化发展的方向。
目前,故障指示器在配电线路大量应用,但一旦遇到线路故障,故障区间内的指示器翻牌,需要线路维护人员巡线以确定故障位置,使故障处理不够及时。
三、发明内容:
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种环网柜安全运行及故障远程定位系统,目的是及时发现环网柜中电缆的温度升高、故障指示器报警等情况,当温度升高到一定限值时,立即告警,提醒用户采取措施,避免事故的发生,极大提高配网运行的安全性,并且当线路出现故障时,能够自动上报故障信息,系统通过软件分析,自动确定故障位置,快速查找故障,及时恢复供电,提高供电可靠性。
其技术方案是:由监控中心、传输网络和现场设备三部分组成,在所述的监控中心中设有数据服务器、浏览终端、操作终端、网络短信服务器、前置工作站,用于接收各监控点的数据,并实现数据的存储、分析、判断、告警等功能,以不同的方式提醒相关工作人员现场的工作情况;
所述的传输网络采用GPRS通信网,主要完成数据的传输功能;
所述的现场设备包括环网柜、综合监控装置、电缆温度探头和故障指示器,在电缆及电缆接头上安装连续测量温度的电缆温度探头,综合监控装置安装在环网柜内,用以监测电缆头的温度,故障指示器安装在电缆上,故障指示器的输出信号连接至综合监控装置的开关量输入端,故障指示器具有告警信息输出接口,方便接入综合监控装置。
上述的电缆温度探头安装在电缆及电缆接头上,随着温度的变化,电缆温度探头的输出信号随之变化,该信号经过模拟输入调理电路和开关量输入调理电路由CPU电路控制选择一路进行A/D转换,并读取转换后的数据,通过换算得出实际温度值;进而分析判断是否有温度超过限值的情况发生,一旦发现温度越限,立即启动发送过程,通过通信电路,将告警信息发送到监控中心。
上述的监控中心接收到告警信息后,自动分析判断:如果是温度过高告警,立即将告警信息通过网络短信服务器发送到相关人员的手机上,提示出现警情,请立即处理;如果是故障信息,则根据故障线路的拓扑结构进行分析判断,自动定位故障区段,并将判断结果发送到相关人员的手机上,提示告警;另外,系统中的浏览终端也可以接收到告警信息,并在计算机屏幕上提示,至此,一个告警信息处理完毕。
本设计的目的就是为了保障配网的安全正常运行,实时监测配网设备运行环境的各项指标,遇到电缆温度过高等紧急意外情况,能够及时记录、查询和自动快速报警。当线路出现故障时,能够自动上报故障位置,系统通过软件分析自动定位,快速查找故障区段,隔离故障,尽快恢复供电。它主要采用计算机、通信、网络、遥测、遥信、遥控等技术,构成一个一体化的网络监控系统,可以在计算机屏幕上看到监控点的信息,提高配网的可靠运行能力,提高维护效率,降低维护成本和劳动强度,使得从“定期检修”逐渐过渡到“状态检修”。
本发明的有益效果如下:
1)测温单元采用最新微电子技术,利用微控制器进行温度的测量,施工简单,运行可靠;
2)同时进行多点测量,灵敏度高;
3)数据传输通道采用成熟的GPRS网络,只要具有GSM信号,就能实现可靠通信;
4)温度越限报警采用相对比较的方法,解决了因线路负荷不同、季节不同(冬、夏)所造成的温度告警限值的不同,极大的方便了用户的使用;
5)多种方式告警:系统检测到告警信息后,立即启动告警程序,包括当地声光告警、网络客户端报警、短信报警、电话语音报警等;
6)故障指示器抗干扰能力强,不受周围任何电磁场等干扰,不存在绝缘击穿问题;
7)故障指示器采用先进的MCU技术、A/D采样技术及低功耗技术设计的新一代配电线路故障寻址产品,具有动作可靠,性能稳定,判断简易等特点;
8)故障指示器具有检测负载电流大小、识别线路负载投入瞬间的浪涌电流变化、线路短路电流变化规律、判断重合闸的能力,具备准确判断线路短路故障的功能;
9)由于故障是偶发性的,正常时MCU及相关电路进入休眠节能状态;一旦有故障信号发生,立即唤醒微控制芯片及相关电路,启动设置程序;故障恢复后,微控制芯片及相关电路重新进入休眠节能状态;
10)传感器为无源,直接在线检测信号,利用故障电流产生的电磁场变化,产生脉冲信号激励电路工作,不影响电网的正常运行。
四、附图说明:
附图1是本发明的系统架构示意图;
附图2是本发明的硬件电路原理框图;
附图3是本发明的线路故障定位示意图;
上图中:数据服务器(1)、浏览终端(2)、操作终端(3)、网络短信服务器(4)、前置工作站(5)、电缆温度探头(6)
Figure BSA00000387028600031
五、具体实施方式:
结合附图1,对本发明作进一步的描述:本发明由监控中心、传输网络和现场设备三部分组成,在所述的监控中心中设有数据服务器(1)、浏览终端(2)、操作终端(3)、网络短信服务器(4)、前置工作站(5),用于接收各监控点的数据,并实现数据的存储、分析、判断、告警等功能,以不同的方式提醒相关工作人员现场的工作情况;
所述的传输网络采用GPRS通信网,主要完成数据的传输功能;
所述的现场设备包括环网柜、综合监控装置、电缆温度探头(6)和故障指示器,在电缆及电缆接头上安装连续测量温度的电缆温度探头(6),综合监控装置安装在环网柜内,用以监测电缆头的温度,故障指示器安装在电缆上,故障指示器的输出信号连接至综合监控装置的开关量输入端,故障指示器具有告警信息输出接口,方便接入综合监控装置。
参照附图2:电缆温度探头(6)安装在电缆及电缆接头上,随着温度的变化,电缆温度探头(6)的输出信号随之变化,该信号经过模拟输入调理电路和开关量输入调理电路由CPU电路控制选择一路进行A/D转换,并读取转换后的数据,通过换算得出实际温度值;进而分析判断是否有温度超过限值的情况发生,一旦发现温度越限,立即启动发送过程,通过通信电路,将告警信息发送到监控中心。
工作过程是:监控中心接收到告警信息后,自动分析判断:如果是温度过高告警,立即将告警信息通过网络短信服务器(4)发送到相关人员的手机上,提示出现警情,请立即处理;如果是故障信息,则根据故障线路的拓扑结构进行分析判断,自动定位故障区段,并将判断结果发送到相关人员的手机上,提示告警;另外,系统中的浏览终端(2)也可以接收到告警信息,并在计算机屏幕上提示,至此,一个告警信息处理完毕。
故障指示器报警信号经过光耦隔离后,被CPU读取,由程序比较判断是否有告警产生,一旦发现告警,立即启动发送过程,通过信道,将告警信息发送到监控中心。
如图3所示,说明故障自动定位的方法。变电站A通过出线断路器B送出一条配电网线路,在线路的不同区段分别安装故障指示器C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8等。若在C5、C8之间发生短路故障,则故障指示器C1、C2、C4、C5均有告警输出,而其它故障指示器则没有告警输出。监控中心根据接收到的C1、C2、C4、C5故障指示器的告警信息,通过软件分析判断,自动定位故障点在C5、C8之间。

Claims (3)

1.一种环网柜安全运行及故障远程定位系统,其特征是:由监控中心、传输网络和现场设备三部分组成,在所述的监控中心中设有数据服务器(1)、浏览终端(2)、操作终端(3)、网络短信服务器(4)、前置工作站(5),用于接收各监控点的数据,并实现数据的存储、分析、判断、告警等功能,以不同的方式提醒相关工作人员现场的工作情况;
所述的传输网络采用GPRS通信网,主要完成数据的传输功能;
所述的现场设备包括环网柜、综合监控装置、电缆温度探头(6)和故障指示器,在电缆及电缆接头上安装连续测量温度的电缆温度探头(6),综合监控装置安装在环网柜内,用以监测电缆头的温度,故障指示器安装在电缆上,故障指示器的输出信号连接至综合监控装置的开关量输入端,故障指示器具有告警信息输出接口,方便接入综合监控装置。
2.根据权利要求1所述的环网柜安全运行及故障远程定位系统,其特征是:所述的电缆温度探头(6)安装在电缆及电缆接头上,随着温度的变化,电缆温度探头(6)的输出信号随之变化,该信号经过模拟输入调理电路和开关量输入调理电路由CPU电路控制选择一路进行A/D转换,并读取转换后的数据,通过换算得出实际温度值;进而分析判断是否有温度超过限值的情况发生,一旦发现温度越限,立即启动发送过程,通过通信电路,将告警信息发送到监控中心。
3.根据权利要求1所述的环网柜安全运行及故障远程定位系统,其特征是:所述的监控中心接收到告警信息后,自动分析判断:如果是温度过高告警,立即将告警信息通过网络短信服务器(4)发送到相关人员的手机上,提示出现警情,请立即处理;如果是故障信息,则根据故障线路的拓扑结构进行分析判断,自动定位故障区段,并将判断结果发送到相关人员的手机上,提示告警;另外,系统中的浏览终端(2)也可以接收到告警信息,并在计算机屏幕上提示,至此,一个告警信息处理完毕。
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