CN103336221A - 一种电力电缆故障检测系统 - Google Patents

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任树林
胡军
胡冰
陈春江
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Tianjin Electric Power Corp
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Abstract

本发明涉及一种电力电缆故障检测系统，其主要技术特点是：包括分布安装在高压线与变压器之间电力电缆上的多个检测装置、安装在变压器与用户用电设备之间电力电缆上的多个检测装置、与各个检测装置相连接的数据采集传送装置以及远程远端数据中心；检测装置通过有线或无线的方式与数据采集传送装置相连接，数据采集传送装置通过有线或无线的方式与远端数据中心相连接，远端数据中心进行数据分析实现故障检测功能。本发明设计合理，实现了电力电缆故障的快速检测功能，同时还可以快速地检测出来变压器的转换效率，以便及时更换老化及故障变压器，避免电能的浪费，也起到预防电缆故障的作用；具有效率高、稳定性强、安全可靠等特点。

Description

一种电力电缆故障检测系统
技术领域
本发明属于电力电缆传输技术领域，尤其是一种电力电缆故障检测系统。
背景技术
电力电缆缆安装使用后，有时会出现电缆故障，导致不能正常供电。由于电力电缆是成组安装在一起，因此，在电力电缆出现故障时，需要从成组的电力电缆中找出发生故障的电力电缆进行处理。目前，通常采用电力电缆故障检测仪对电力电缆的故障点进行检测，但是，在使用故障检测仪进行检测时，需要检修人员持故障检测仪沿线进行检测，不仅费时费力，而且经常会出现检测错误的情况，甚至会发生人身危险的事故。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种检测准确、效率高且使用方便的电力电缆故障检测系统。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种电力电缆故障检测系统，包括分布安装在高压线与变压器之间电力电缆上的多个检测装置、安装在变压器与用户用电设备之间电力电缆上的多个检测装置、与各个检测装置相连接的数据采集传送装置以及远程远端数据中心；检测装置分别采集高压电力电缆和低压电力电缆上的电压或电流数据并通过有线或无线的方式传送给数据采集传送装置，数据采集传送装置对检测装置传送的数据进行处理后通过有线或无线的方式传送给远端数据中心，远端数据中心对数据进行分析实现故障检测功能。
而且，所述检测装置与数据采集传送装置采用短距离无线网、RS485串行总线方式或者光纤方式相连接，数据采集传送装置采用3G网络、LAN网络或者光纤网络与远程远端数据中心相连接。
而且，所述的检测装置包括依次相连接的霍尔传感器、信号调理电路、模数转换电路、微处理器和外部通讯接口。
而且，所述的外部通讯接口为短距离无线网接口、RS485串行总线接口或者光纤接口。
而且，所述的数据采集传送装置包括微处理器及与其相连接的液晶显示屏、外部通讯接口、声音报警器和网络通讯接口。
而且，所述的外部通讯接口为短距离无线网接口、RS485串行总线接口或者光纤接口；所述的网络接口为3G网络接口、LAN网络接口或者光纤网络接口。
本发明的优点和积极效果是：
1、本系统通过安装在高压线路上的检测装置和低压线路上的检测装置实时采集线路数据并经数据采集传送装置发给远端数据中心，由远端数据中心进行分析处理，可以及时发现线路故障，便于检修处理，提高了检修效率，保证了人身安全。
2、本系统通过安装在变压器两侧的检测装置可以快速地检测出来变压器的转换效率，便于及时更换老化及故障变压器，避免电能的浪费，达到节能减排的目的，同时，也起到预防电缆故障的作用。
3、本系统采用数字化检测装置，通过使用霍尔传感器以及短距离无线网络或光纤与数据采集传送设备通讯后，实现检测结点与外部的完全电气隔离，保证了系统运行的安全性。
4、本系统采用多种通讯方式实现数据传输传送，保证了数据的准确性和可靠性，为进行数据分析提供了可靠的数据来源，提高了故障检测的准确性和稳定性。
附图说明
图1是本发明的系统连接示意图；
图2是检测装置的电路方框图；
图3是数据采集传送装置的电路方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详述。
一种电力电缆故障检测系统，如图1所示，包括分布安装在高压线与变压器之间电力电缆上的多个检测装置、安装在变压器与用户用电设备之间电力电缆上的多个检测装置、与各个检测装置相连接的数据采集传送装置以及远程远端数据中心。检测装置可以采用短距离无线网、RS485串行总线方式或者光纤方式与数据采集传送装置相连接，数据采集传送装置通过3G网络、LAN网络或者光纤网络与远程远端数据中心相连接。下面对系统中的各个部分分别进行说明：
如图2所示，所述的检测装置包括依次相连接的霍尔传感器、信号调理电路、模数转换电路、微处理器和外部通讯接口。所述的霍尔传感器能够将电流通过电缆时产生的磁场强度转换为对应的电压信号或电流信号并输出到信号调理电路；所述的信号调理电路能够将霍尔传感器采集到的信号进行滤波、限幅、放大、归一化等处理后送入模数转换电路；所述的模数转换电路能够将前级电路的模拟信号转换为数字信号送入微处理器；所述的微处理器对接收到的数字信号的电压信号或电流信号加密后发送到外部通讯接口；所述的外部通讯接口可以通过短距离无线网、RS-485串行总线或光纤通讯等接口模块向数据采集传送装置发送经加密的数据。
如图3所示，数据采集传送装置包括微处理器及与其相连接的液晶显示屏、外部通讯接口、声音报警器和网络通讯接口。所述的外部通讯接口采用短距离无线网、RS-485串行总线或光纤通讯等接口模块，用于接收由检测装置发送过来的数据；所述的微处理器能够对从检测装置采集到的数据进行初步处理后，经加密后发送到网络通讯接口，并接收远端数据中心的数据并发送到液晶显示屏上进行显示；所述的网络通讯接口能够完成数据采集传送装置与远端数据中心的通讯工作，网络通讯接口可以采用3G无线网络、LAN网络、光纤网络等；所述的液晶显示屏能够显示从远端数据中心发送的信息；所述的声音报警器用于发现故障时发出声音提示。本数据采集传送装置可以连接多个检测装置将各个检测结点的数据接收后进行汇总，对接收到的数据进行初步分析，例如检测数据的合法性（是否为安装时注册的检测点ID），最后再将各个检测结点的数据打包、压缩、加密后，通过网络接口，发送到远端数据中心。
远端数据中心由数据处理服务器、数据库服务器和操作终端通过网络连接构成。数据处理服务器收数据采集传送装置传送的数据，对接收到的数据进行数据解密、解压缩后存储到数据库服务器中，同时可以定时检测数据是否正常，当出现异常后进行报警提示，等待操作人员处理。操作终端通过网络可以访问数据库服务器，监控人员通过操作终端可以查看数据，生成数据报表。
远程数据中心通过对接收的数据进行分析，实现对电网状况的监控功能。通过在变压器两侧的电力电缆上分段安装检测装置，通过实时监测电压、电流、相间平衡等参数，及时发现欠压、过压、过流等问题，并且可以在电网出现故障后，快速定位到某一段电网内，为排除故障提高效率；还可设置报警点，如电压高于或低于一个阀值时进行报警。同时，通过在变压器进线和出线同时安装的检测装置，可以快速地检测出来变压器的转换效率，及时更换老化及故障变压器，避免电能的浪费，达到节能减排的目的。
本电力电缆故障检测系统的具体安装使用方法为：
（1）选择检测结点的安装位置：可同时在变压器高压侧的电力电缆上和变压器低压侧的电力电缆上安装多个检测结点；
（2）对数据采集传送装置进行设置，将已经安装好的检测结点的ID注册到此设备中，并与远端数据中心建立连接后，进行注册等操作；
（3）对远端数据中心进行设置，录入用户信息、数据采集传送装置ID，连接到此设备的检测结点ID等信息；
（4）系统启动后，数据采集传送装置并向远端数据中心发送检测数据实现监控功能。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明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发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种电力电缆故障检测系统，其特征在于：包括分布安装在高压线与变压器之间电力电缆上的多个检测装置、安装在变压器与用户用电设备之间电力电缆上的多个检测装置、与各个检测装置相连接的数据采集传送装置以及远程远端数据中心；检测装置分别采集高压电力电缆和低压电力电缆上的电压或电流数据并通过有线或无线的方式传送给数据采集传送装置，数据采集传送装置对检测装置传送的数据进行处理后通过有线或无线的方式传送给远端数据中心，远端数据中心对数据进行分析实现故障检测功能。
2.根据权利要求1所述的一种电力电缆故障检测系统，其特征在于：所述检测装置与数据采集传送装置采用短距离无线网、RS485串行总线方式或者光纤方式相连接，数据采集传送装置采用3G网络、LAN网络或者光纤网络与远程远端数据中心相连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种电力电缆故障检测系统，其特征在于：所述的检测装置包括依次相连接的霍尔传感器、信号调理电路、模数转换电路、微处理器和外部通讯接口。
4.根据权利要求3所述的一种电力电缆故障检测系统，其特征在于：所述的外部通讯接口为短距离无线网接口、RS485串行总线接口或者光纤接口。
5.根据权利要求1或2所述的一种电力电缆故障检测系统，其特征在于：所述的数据采集传送装置包括微处理器及与其相连接的液晶显示屏、外部通讯接口、声音报警器和网络通讯接口。
6.根据权利要求5所述的一种电力电缆故障检测系统，其特征在于：所述的外部通讯接口为短距离无线网接口、RS485串行总线接口或者光纤接口；所述的网络接口为3G网络接口、LAN网络接口或者光纤网络接口。
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