CN104406713A - 开关配电柜温度在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种开关配电柜温度在线监测系统，该开关配电柜温度在线监测系统包括：感知装置，用于收集开关配电柜中的温度信息，并将所述温度信息转换为光信息；监测装置，所述监测装置用于将所述光信息转换为数字信号，并用于高温报警；应用装置，所述应用装置用于根据所述数字信号生成所述开关配电柜的温度信息以及报警驱动信息，其中，所述报警驱动信息用于控制所述监测装置进行高温报警。本发明提供的开关配电柜温度在线监测系统通过将外界温度信息转化为光信息来对开关配电柜的温度实施在线测试，获得了准确的温度数据，减小了监测温度的间隔时间，使得测温更加及时，避免了开关配电柜被烧毁的情况。

Description

开关配电柜温度在线监测系统

技术领域

本发明涉及电力系统输配电系统领域，更具体的说，涉及一种开关配电柜温度在线监测系统。

背景技术

随着国家“十一五”计划的实施及国民经济的发展，社会对供电可靠性提出了更高的要求，国务院于2006年2月发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，超大规模输配电和电网安全保障被列为能源这一重点领域中的优先主题。

在电力系统中，电力设备安全可靠性是超大规模输配电和电网安全保障的重要环节，其中，电力开关配电柜是输配电系统中的广泛运用的重要设备，其安全可靠性受到越来越多的关注，在设备长期运行中，开关设备的接头部位、隔离开关的导电部分(重点部位为触头、出线座等)等部位会因制造、运输、安装不良及老化引起接触电阻过大而发热，如果这些发热部位的温度无法准确检测，没有得到及时检修，则会导致开关配电柜的烧毁。目前，常用的检测手段是人工巡检，用手持式红外测温仪测量电力开关配电柜内的数据，由于电力开关配电柜的结构十分复杂，内部空间狭小，其内部元件互相遮挡使得红外测温仪往往无法获得准确的温度数据，而且人工巡检时间间隔较长，不能及时对开关配电柜进行测温，最终可能导致开关配电柜的烧毁。因此，目前缺乏针对电力安全柜的有效检测手段。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种开关配电柜温度在线监测系统，该在线监测系统能够对开关配电柜的温度实施在线测试，获得了准确的温度数据。

为实现上述目的，本发明提供了一种开关配电柜温度在线监测系统，该在线监测系统包括：

感知装置，用于收集开关配电柜中的温度信息，并将所述温度信息转换为光信息；

监测装置，所述监测装置用于将所述光信息转换为数字信号，并用于高温报警；

应用装置，所述应用装置用于根据所述数字信号生成所述开关配电柜的温度信息以及报警驱动信息，其中，所述报警驱动信息用于控制所述监测装置进行高温报警。

优选的，在上述开关配电柜在线监测系统中，所述感知装置包括光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器通过光纤光缆与所述监测装置连接。

优选的，在上述开关配电柜在线监测系统中，所述光纤光栅传感器设置于所述开关配电柜的触头盒上端的排线上且靠近绝缘子底部的位置。

优选的，在上述开关配电柜在线监测系统中，所述监测装置包括：

光纤光栅解调器，所述光纤光栅解调器用于获取所述光信息，并将所述光信息转换为数字信号；

火灾报警控制器，所述火灾报警控制器根据所述报警驱动信息驱动报警器进行报警。

优选的，在上述开关配电柜在线监测系统中，所述光纤光缆包括：多个引线光缆，用于连接所述光纤光缆传感器，所述引线光缆采用单芯铠装引线光缆。

优选的，在上述开关配电柜在线监测系统中，所述光纤光缆还包括：多个主传输光缆，所述主传输光缆的敷设结构为星型结构，用于汇聚所述引线光缆并与所述光纤光栅解调器连接。

优选的，在上述开关配电柜在线监测系统中，所述报警方式包括超温报警、高温报警、快速升温报警中的任意一种或几种的组合，温度大于第一阈值时，报警方式为所述超温报警，温度大于第二阈值且所述第二阈值大于第一阈值时，报警方式为所述高温报警，温度上升速度大于设定的温度上升速度阈值时，报警方式为所述快速升温报警。

优选的，在上述开关配电柜在线监测系统中，所述应用装置包括：

控制器，所述控制器用于根据所述数字信号生成所述开关配电柜的温度信息以及报警驱动信息；

显示器，所述显示器用于显示所述开关配电柜的温度信息。

优选的，在上述开关配电柜在线监测系统中，所述控制器还包括：设置单元，用于设置权限以及传感器配置；存储单元，用于存储数据；图像处理单元，用于生成温度曲线。

通过上述描述可知，开关配电柜温度在线监测系统，该开关配电柜温度在线监测系统包括：感知装置，用于收集开关配电柜中的温度信息，并将所述温度信息转换为光信息；监测装置，所述监测装置用于将所述光信息转换为数字信号，并用于高温报警；应用装置，所述应用装置用于根据所述数字信号生成所述开关配电柜的温度信息以及报警驱动信息，其中，所述报警驱动信息用于控制所述监测装置进行高温报警。本发明提供的开关配电柜温度在线监测系统通过将外界温度信息转化为光信息来对开关配电柜的温度实施在线测试，获得了准确的温度数据，减小了监测温度的间隔时间，使得测温更加及时，避免了开关配电柜被烧毁的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实施例提供的一种开关配电柜温度在线监测系统示意图；

图2为本实施例提供的一种开关配电柜内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种开关配电柜温度在线监测系统，如图1所示，该开关配电柜在线监测系统包括：感知装置101、监测装置104以及应用装置107。

所述感知装置101用于收集开关配电柜102中的温度信息，并将所述温度信息转换为光信息。

所述监测装置104与所述感知装置101通信连接，用于将所述光信息转换为数字信号，并用于高温报警。

所述应用装置107与所述监测装置104通信连接，用于根据所述数字信号生成所述开关配电柜102的温度信息以及报警驱动信息，其中，所述报警驱动信息用于控制所述监测装置104进行高温报警。

感知装置101包括光纤光栅传感器103，所述光纤光栅传感器103通过光纤光缆与所述监测装置104连接。本实施例中，光线光栅传感器103采用GWC-2101型陶瓷封装温度传感器，它是专为高电压测试环境开发，其测温范围为-40℃-150℃。光纤光栅传感器103具有抗电磁干扰、高稳定性和可靠性、使用寿命长以及能够实现远距离分布式测量的优点。光纤光栅传感器103设置于所述开关配电柜102的触头盒108上端的排线上且靠近绝缘子底部的位置。光纤光缆包括：多个引线光缆，用于连接所述光纤光缆传感器，所述引线光缆采用单芯铠装引线光缆。光纤光缆还包括：多个主传输光缆，所述主传输光缆的敷设结构为星型结构，用于汇聚所述引线光缆并与光纤光栅解调器105连接。

本实施例中，光纤光栅传感器103主要以监测开关配电柜102中容易发生热故障的接头部位为主要监测点，其中，接头部位为触头盒108上端红排线1、绿排线2、黄排线3与红色绝缘子的接头位置，利用特种胶带将光纤光栅传感器103粘接同时利用卡座固定进行紧固，光纤光栅传感器的尾纤需在红色绝缘子上缠绕至少3圈，且线圈相互间不能重叠。本实施例中，开关配电柜102为KYN28型开关配电柜，在其母线室布置3个光纤光栅传感器103，电缆室布置3个光纤光栅传感器103，上述6个光纤光栅传感器103相互并联，然后用引线光缆引线对接，引线光缆从电缆出入口置于电缆沟中与主传输光缆熔接，最后接到光纤光栅解调器105上，主传输光缆采用24芯光缆。光缆的布设主要分为三部分进行，首先是室外光缆的布设，其次是室内光缆的布设，室内光缆的布设包含终端接续，最后是进行光缆损耗的测试。

监测装置104包括：光纤光栅解调器105，所述光纤光栅解调器105用于获取所述光信息，并将所述光信息转换为数字信号；火灾报警控制器106，所述火灾报警控制器106根据所述报警驱动信息驱动报警器进行报警。本实施例中，采用BGD-4002型光纤光栅解调器，它是开关配电柜温度在线监测系统的核心，报警器可以为声音报警器、光报警器以及声光报警器，声光报警器用于接收火灾报警控制器发出的控制信号。报警方式包括超温报警、高温报警、快速升温报警中的任意一种或几种的组合，温度大于第一阈值时，报警方式为超温报警，温度大于第二阈值且所述第二阈值大于第一阈值时，报警方式为高温报警，温度上升速度大于设定的温度上升速度阈值时，报警方式为快速升温报警。

应用装置107包括：控制器，所述控制器用于根据所述数字信号生成所述开关配电柜102的温度信息以及报警驱动信息；显示器，所述显示器用于显示所述开关配电柜102的温度信息。进一步，控制器还包括：设置单元，用于设置权限、传感器配置；存储单元，用于存储数据；图像处理单元，生成温度曲线。

其中，设置单元可以对用户权限进行设置，权限的角色包括：超级管理员，超级管理员有全部用户的管理权限，用于进行系统核心参数、运行参数、地图编辑、温度标定、报警设置、报警处理的设置；管理员，管理员有同级以及下级用户的管理权限，用于进行运行参数、地图编辑、温度标定、报警设置、报警处理的设置；一般操作员，一般操作员没有管理权限，用于进行报警处理以及监测系统报表查看。

应用装置107中的显示器是以直观的图形界面展示监测区域站点，以属性表格的方式显示相关站点的详细温度信息，可方便直观查看监测设备的温度信息。应用装置107具有配置传感器的管理权限，支持报警或者故障数据的实时记录，利用存储单元对数据记录进行保存，同时在图像处理单元以动画浮动弹出窗口形式给出生成温度曲线并给出消息提示，具有智能断纤故障判断的功能，对断纤故障及故障恢复能自动给出提示，系统在动画提示的同时，还具有语音播放提示功能。

本实施例中，以开关配电柜102为监测对象，共有24面开关配电柜102，其中高压开关配电柜6面，低压开关配电柜18面，共安装234个光纤光栅传感器103，在线温度监测情况通过传输光缆与BGD-4002型光纤光栅解调器105连接汇入计算机，经专用软件处理输出温度数据以及报警信息。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种开关配电柜温度在线监测系统，其特征在于，包括：

感知装置，用于收集开关配电柜中的温度信息，并将所述温度信息转换为光信息；

监测装置，所述监测装置用于将所述光信息转换为数字信号，并用于高温报警；

应用装置，所述应用装置用于根据所述数字信号生成所述开关配电柜的温度信息以及报警驱动信息，其中，所述报警驱动信息用于控制所述监测装置进行高温报警。

2.如权利要求1所述的在线监测系统，其特征在于，所述感知装置包括光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器通过光纤光缆与所述监测装置连接。

3.如权利要求2所述的在线监测系统，其特征在于，所述光纤光栅传感器设置于所述开关配电柜的触头盒上端的排线上且靠近绝缘子底部的位置。

4.如权利要求2所述的在线监测系统，其特征在于，所述监测装置包括：

光纤光栅解调器，所述光纤光栅解调器用于获取所述光信息，并将所述光信息转换为数字信号；

火灾报警控制器，所述火灾报警控制器根据所述报警驱动信息驱动报警器进行报警。

5.如权利要求4所述的在线监测系统，其特征在于，所述光纤光缆包括：多个引线光缆，用于连接所述光纤光缆传感器，所述引线光缆采用单芯铠装引线光缆。

6.如权利要求5所述的在线监测系统，其特征在于，所述光纤光缆还包括：多个主传输光缆，所述主传输光缆的敷设结构为星型结构，用于汇聚所述引线光缆并与所述光纤光栅解调器连接。

7.如权利要求1所述的在线监测系统，其特征在于，所述报警方式包括超温报警、高温报警、快速升温报警中的任意一种或几种的组合，温度大于第一阈值时，报警方式为所述超温报警，温度大于第二阈值且所述第二阈值大于第一阈值时，报警方式为所述高温报警，温度上升速度大于设定的温度上升速度阈值时，报警方式为所述快速升温报警。

8.如权利要求1所述的在线监测系统，其特征在于，所述应用装置包括：

控制器，所述控制器用于根据所述数字信号生成所述开关配电柜的温度信息以及报警驱动信息；

显示器，所述显示器用于显示所述开关配电柜的温度信息。

9.如权利要求8所述的在线监测系统，其特征在于，所述控制器还包括：设置单元，用于设置权限以及传感器配置；存储单元，用于存储数据；图像处理单元，用于生成温度曲线。