CN102435329A - 电力设备现场型智能在线测温系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力设备现场型智能在线测温系统，该系统利用安装在电力设备隐性连接部位的温度测量模块进行三相测温，测温信号经过信号编码发送接收模块，将模拟信号转换成数字信号后，利用物联网传输技术——Zigbee将测温数字信号编码发送给数据分析处理模块，由数据分析处理模块信息存储后进行设备内每一回路三相温度比对和环境温度比对以及回路间温度比对，如有一相温度高出该回路其它两相温度许多或有一回路三相温度均高出其它回路三相温度许多，则数据分析处理模块判断该相或该回路连接部位发热异常，将某回路或某相发热信号发送给数据显示模块和发热报警模块，数据显示模块和发热报警模块分别在设备现场进行发热信息数据显示和报警指示。

Description

电力设备现场型智能在线测温系统

 

技术领域

本发明属于电力设备维护技术领域，具体涉及一种电力设备现场型智能在线测温系统。

背景技术

随着城市的经济发展和环境要求，电缆线路及设备在城市配网中的应用越来越广泛。而母线、电缆头做为电网安全可靠运行的薄弱环节，其性能质量不仅取决于电缆头、母线的材料，更取决于母线、电缆头的连接施工工艺，还与适时负荷大小有关。如果10kv开闭所、环网柜、开关柜、配电柜等内母线或电缆头由于设计、施工工艺、过负荷等因素出现发热，而没有及时巡视或监测发现，负荷持续增长，母线、电缆头将继续发热直至引发母线烧融电缆头烧毁爆炸，甚至波及柜内绝缘套管炸裂，SF6公共气箱漏气，造成整个环网柜、开闭所或开关柜报废，不仅事故停电区域较大，直接损失和间接损失以及社会负面影响都会巨大。而目前常规的红外测温方式不仅效率低下，而且不能穿透柜体金属进行间接测温。因为电力设备正常运行时10KV开闭所、环网柜、开关柜内母线或电缆头不外露，被柜体金属柜门密封（环网柜柜体大门打开后，每个间隔还有金属门），不仅有机械闭锁，还有电气闭锁装置，只有在停电后，并合上接地刀闸或做好其他安全措施后，才能解除闭锁打开金属门，暴露出电缆头才能进行测温，而母线即使在设备停电做好安全措施也不能暴露出来进行测温。所以电力设备正常运行时无法对开闭所、环网柜、开关柜内隐性连接点母线、电缆头进行巡视测温。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种可实现在线监测电力设备连接部位的温度、可有效地监测电力设备隐性连接部位的温度、及时发现电力设备连接部位的异常、且功能齐全、安全可靠的电力设备现场型智能在线测温系统。

实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种电力设备现场型智能在线测温系统，该系统由如下模块组成：温度测量模块、信号编码发送接收模块、数据分析处理模块、数据显示模块和发热报警模块。

所述系统的工作原理如下：利用安装在电力设备隐性连接部位的温度测量模块进行三相测温，测温信号经过信号编码发送接收模块，将模拟信号转换成数字信号后，利用物联网传输技术——Zigbee将测温数字信号编码发送给数据分析处理模块，由数据分析处理模块信息存储后进行设备内每一回路三相温度比对和环境温度比对以及回路间温度比对，如有一相温度高出该回路其它两相温度许多或有一回路三相温度均高出其它回路三相温度许多，则数据分析处理模块判断该相或该回路连接部位发热异常，将某回路或某相发热信号发送给数据显示模块和发热报警模块，数据显示模块和发热报警模块分别在设备现场进行发热信息数据显示和报警指示。

所述系统特点分析如下：

该系统功耗超低，电源及微处理模块使用寿命更长，免去了充电或者频繁更换电池的麻烦：系统温度测量模块采用内置高性能电池供电，处理显示模块功耗是毫瓦级，采用设备二次PT模块供电，并有后备可充电电池。设置了设备正常运行的临界温度判断电路和门限启动电路，如设定临界温度为50℃，则设备母线或电缆头测量温度信号经临界温度判断电路判断小于等于50℃，则由门限启动电路滤除该信息，不进行编码发送上传，即不启动数据编码、传输存储分析处理等模块，而处于超级休眠低耗电模式，可大大减少系统工作时间和系统电源的消耗。只有在温度测量信号大于设备正常运行的临界温度如50℃时，门限启动电路自动启动系统工作，进行包括信息的编码发送、接收、存储、分析、处理等流程。和常规的应用Zigbee网络技术实时采集信号系统相比，系统功耗更低，电源及微处理模块使用寿命更长。

系统模块集成度高，元器件通用性强，方便安装：整个智能在线测温系统可集成为方便安装的两个微型元件——温度采集元件和微处理元件，组网简单。温度采集元件具有适应母线或电缆头的安装卡槽和固定螺栓，完成温度测量和信息编码发送任务；微处理元件可安装于电力设备如开闭所、环网柜、配电柜或开关柜、T接箱等设备操作控制面板上，完成信息编码接收、存储、分析、处理、数据显示和发热报警任务。

系统可扩展性强：系统采集数据设备规模可以扩展升级，增设多种类型的传感器，扩展电力设备电压、电流、环境湿度、绝缘气室压力等适时数据传输和在线监测，还可以并增设监控主机，利用远程移动通讯网络如3G、CDMA、GSM实现监测信息的远程传输，实现远程智能在线监测，分析、判断、处理等功能，使设备运行维护人员足不出户监控整个电网的运行状况，免去现场巡视的不便。

按照上述方案制成的电力设备现场型智能在线测温系统，能够实时在线监测电力设备隐性连接点的温度，根据三相温度比对和设备内回路间的温度比对以及环境温度比对，综合分析判断设备是否发热，算法相对科学，并具有存储记忆功能和时钟功能，能够方便查询和浏览历史温度记录，使得线路故障点提前呈现出来，特别是在高峰负荷才能呈现出的故障点也能提前发现，从而使得设备故障提前得到有计划的检修，避免故障停电和大量的人力物力投入；该系统数据传输简单、安全可靠，成本低，传输容量大，电力设备可扩展型智能在线测温系统通讯采用无线传输Zigbee技术，并且ZigBee协议是免专利费，成本较低。总之本发明可实现在线监测电力设备连接部位的温度、可有效地监测电力设备隐性连接部位的温度、及时发现电力设备连接部位的异常、且功能齐全、安全可靠、应用范围广。

具体实施方式

本发明的电力设备现场型智能在线测温系统，在大量试验基础上，不断总结经验，科学实施，科学设计，严格分析，从而得出本系统，该系统由如下模块组成：温度测量模块、信号编码发送接收模块、数据分析处理模块、数据显示模块和发热报警模块。下面结合实施例作进一步说明。

实施例一

在环网柜的母线上安装温度测量模块进行三相测温，测温信号经过信号编码发送接收模块，将模拟信号转换成数字信号后，利用物联网传输技术——Zigbee将测温数字信号编码发送给数据分析处理模块，由数据分析处理模块信息存储后进行环网柜内每一回路三相温度比对和环境温度比对以及回路间温度比对，如果环网柜中有一相温度高出该回路其它两相温度许多或有一回路三相温度均高出其它回路三相温度许多，则数据分析处理模块判断该相或该回路连接部位发热异常，将某回路或某相发热信号发送给数据显示模块和发热报警模块，数据显示模块和发热报警模块分别在环网柜现场进行发热信息数据显示和报警指示，以提醒运行维护人员，进行相应的检查和检修等处理，可有效避免故障扩大化。

实施例二

在配电柜的电缆头上安装温度测量模块进行三相测温，测温信号经过信号编码发送接收模块，将模拟信号转换成数字信号后，利用物联网传输技术——Zigbee将测温数字信号编码发送给数据分析处理模块，由数据分析处理模块信息存储后进行配电柜内每一回路三相温度比对和环境温度比对以及回路间温度比对，如果配电柜中有一相温度高出该回路其它两相温度许多或有一回路三相温度均高出其它回路三相温度许多，则数据分析处理模块判断该相或该回路连接部位发热异常，将某回路或某相发热信号发送给数据显示模块和发热报警模块，数据显示模块和发热报警模块分别在配电柜现场进行发热信息数据显示和报警指示，以提醒运行维护人员，进行相应的检查和检修等处理，可有效避免故障扩大化。

Claims (2)

1.一种电力设备现场型智能在线测温系统，其特征在于：该系统由如下模块组成：温度测量模块、信号编码发送接收模块、数据分析处理模块、数据显示模块和发热报警模块。

2.如权利要求1所述的电力设备现场型智能在线测温系统，其特征在于：所述系统的工作原理如下：利用安装在电力设备隐性连接部位的温度测量模块进行三相测温，测温信号经过信号编码发送接收模块，将模拟信号转换成数字信号后，利用物联网传输技术——Zigbee将测温数字信号编码发送给数据分析处理模块，由数据分析处理模块信息存储后进行设备内每一回路三相温度比对和环境温度比对以及回路间温度比对，如有一相温度高出该回路其它两相温度许多或有一回路三相温度均高出其它回路三相温度许多，则数据分析处理模块判断该相或该回路连接部位发热异常，将某回路或某相发热信号发送给数据显示模块和发热报警模块，数据显示模块和发热报警模块分别在设备现场进行发热信息数据显示和报警指示。