CN105429287B - 环网柜监测装置的供电方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环网柜监测装置的供电方法及装置。该方法包括：通过电流互感器感应环网柜内电缆上的第一电流；通过电流互感器将第一电流转换为第二电流；以及将第二电流转换为环网柜监测装置的工作电流，通过工作电流为环网柜监测装置供电。通过本发明，解决了相关技术中环网柜监测装置需外接电源，导致环网柜内布线繁琐的问题。

Description

环网柜监测装置的供电方法及装置

技术领域

本发明涉及电力领域，具体而言，涉及一种环网柜监测装置的供电方法及装置。

背景技术

随着社会不断进步、国民经济快速发展、高新技术在电力系统中的广泛推广应用，环网柜的使用率也日益增加。环网是指环形配电网，即供电干线形成一个闭合的环形，供电电源向这个环形干线供电，从干线上再通过每一个配电支路的高压开关控制向各个支路配电。环网柜就是在每个配电支路上设置的出线开关柜，这台开关柜的母线同时就是环形干线的一部分。环网柜在城市电力建设中起着重要的作用，随着国家对智能电网建设的需要，环网柜的状态监测和故障预警也变得越来越重要。相关技术中对环网柜的监测需要加装若干的单一监测功能的装置，并且各装置需要外接供电电源，导致环网柜内部接线复杂、布线繁琐，装置的安装与运行对环网柜内部结构和电气性能均有影响。而且目前的环网柜无法进行直接取电，只能依靠间接验电的设备进行监测操作，这种操作不但检验流程复杂，而且安全隐患大。

针对相关技术中环网柜监测装置需外接电源，导致环网柜内布线繁琐的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种环网柜监测装置的供电方法及装置，以解决相关技术中环网柜监测装置需外接电源，导致环网柜内布线繁琐的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种环网柜监测装置的供电方法。环网柜监测装置设置在环网柜内，用于对环网柜进行监测，环网柜监测装置包括电流互感器，该环网柜监测装置的供电方法包括：通过电流互感器感应环网柜内电缆上的第一电流；通过电流互感器将第一电流转换为第二电流；以及将第二电流转换为环网柜监测装置的工作电流，通过工作电流为环网柜监测装置供电。

进一步地，将第二电流转换为环网柜监测装置的工作电流，通过工作电流为环网柜监测装置供电包括：将第二电流储存在储能元件中；当环网柜监测装置工作时，释放储能元件中存储的电能，为环网柜监测装置供电。

进一步地，在将第二电流转换为环网柜监测装置的工作电流，通过工作电流为环网柜监测装置供电之后，该方法还包括：在电缆上采集待测信号，得到测量结果。

进一步地，在电缆上采集待测信号，得到测量结果包括：在电缆上采集第二电流信号；对第二电流信号进行信号处理，得到电流测量结果；以及显示电流测量结果。

进一步地，在得到电流测量结果之后，该方法还包括：判断电流测量结果的电流波形是否存在短路波形；以及当电流测量结果的电流波形存在短路波形时，发出短路故障提示。

进一步地，电缆为三相电流，通过电流互感器将第一电流转换为第二电流包括：通过电流互感器将电缆上的三相第一电流转换为三相第二电流，在电缆上采集第二电流信号包括：在电缆上采集三相第二电流信号，三相第二电流信号包括A相第二电流信号、B相第二电流信号、C相第二电流信号和零序第二电流信号。

进一步地，电缆为三相电流，在电缆上采集待测信号，得到测量结果包括：在电缆的电缆头处采集温度信号，温度信号包括A相温度信号、B相温度信号和C相温度信号；以及对温度信号进行数据处理，得到温度测量结果；以及显示温度测量结果。

进一步地，在得到数字格式的温度测量结果之后，该方法还包括：判断温度测量结果是否处于异常；以及当温度测量结果处于异常时，发出温度异常提示。

进一步地，在电缆上采集待测信号，得到测量结果之后，该方法还包括：通过内置存储器存储测量结果；以及通过内置通讯模块上报测量结果至远程控制室。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种环网柜监测装置的供电装置。环网柜监测装置设置在环网柜内，用于对环网柜进行监测，环网柜监测装置包括电流互感器，该环网柜监测装置的供电装置包括：感应单元，用于通过电流互感器感应环网柜内电缆上的第一电流；第一转换单元，用于通过电流互感器将第一电流转换为第二电流；以及第二转换单元，用于将第二电流转换为环网柜监测装置的工作电流，通过工作电流为环网柜监测装置供电。

本发明通过电流互感器感应环网柜内电缆上的第一电流；通过电流互感器将第一电流转换为第二电流；以及将第二电流转换为环网柜监测装置的工作电流，通过工作电流为环网柜监测装置供电，解决了相关技术中环网柜监测装置需外接电源，导致环网柜内布线繁琐的问题，进而达到了通过在环网柜中电缆上取电为环网柜监测装置提供电源的效果，简化了环网柜内的布线。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的环网柜监测装置的供电方法的流程图；以及

图2是根据本发明实施例的环网柜监测装置的供电装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明的实施例提供了一种环网柜监测装置的供电方法。

图1是根据本发明实施例的环网柜监测装置的供电方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，通过电流互感器感应环网柜内电缆上的第一电流。

环网柜监测装置设置在环网柜内，用于对环网柜进行监测，环网柜监测装置包括电流互感器，电流互感器是由闭合的铁芯和绕组构成，利用了电磁感应原理。采用的电流互感器也可以是开启式电流互感器。电流互感器可以安装在环网柜内电缆上，对环网柜内电缆进行在线取电。将待测量的线路绕在电流互感器的一侧，该侧称为一次侧，一次侧的绕组匝数很少，一次侧串联在待测量的电路中，有电路中的全部电流经过。本实施例中的第一电流可以是指一次电流，通过电流互感器的一次侧感应环网柜内电缆上的一次电流。环网柜内的电缆是电力系统的供电干线的一部分，一次电流较大。

步骤S102，通过电流互感器将第一电流转换为第二电流。

通过电流互感器感应环网柜内电缆上的第一电流之后，将第一电流转换为第二电流。第二电流可以是二次电流，通过在电流互感器的另一侧缠绕绕组，该侧称为二次侧。二次侧回路始终闭合，匝数较多，能够将较大的一次电流转换为较小的二次电流，通过调整二次侧的绕组匝数，可以调节二次电流的大小。

步骤S103，将第二电流转换为环网柜监测装置的工作电流，通过工作电流为环网柜监测装置供电。

在将第一电流转换为第二电流之后，将第二电流转换为环网柜监测装置的工作电流，为环网柜监测装置供电。第二电流如果在环网柜监测装置的额定工作电流范围内，可以通过导线传输方式连接至环网柜监测装置，为环网柜监测装置提供工作电流；如果第二电流不在环网柜监测装置的额定工作电流范围内，也可以再通过一个放大电路将第二电流转换在环网柜监测装置的额定工作电流范围内，连接至环网柜监测装置，为环网柜监测装置提供工作电流。通过在环网柜内电缆上取第一电流，将第一电流转换为第二电流，并将第二电流转换为环网柜监测装置的工作电流，达到了使环网柜监测装置不需外接电源的效果。

优选地，该环网柜监测装置可以包括一个储能元件，将第二电流储存在储能元件中，当环网柜监测装置工作时，释放储能元件中存储的电能，为环网柜监测装置供电。该储能元件可以是电容，可以通过储能电路将第二电流的电能储存在电容中，当环网柜监测装置工作时，利用电容中存储的电能作为环网柜监测装置的电源。

本发明实施例提供的环网柜监测装置的供电方法，通过电流互感器将第一电流转换为第二电流；以及将第二电流转换为环网柜监测装置的工作电流，通过工作电流为环网柜监测装置供电，解决了相关技术中环网柜监测装置需外接电源，导致环网柜内布线繁琐的问题，进而达到了通过在环网柜中电缆上取电为环网柜监测装置提供电源的效果，简化了环网柜内的布线。

优选地，在将第二电流转换为环网柜监测装置的工作电流，通过工作电流为环网柜监测装置供电之后，该方法还包括：在电缆上采集待测信号，得到测量结果。

通过将电缆上的第一电流转换为第二电流，并转换为环网柜监测装置的工作电流为环网柜监测装置之后，在电缆上采集待测信号，得到测量结果。该待测信号可以是电气量，也可以是非电气量，根据监测要求在电缆上引出不同的信号进行采集与处理，得到测量结果。具体地，待测信号可以是环网柜的负荷电流、电缆接头温度、故障电流、线路带电显示和开关辅助触点状态等信号，对所有的待测信号进行监测。

优选地，在电缆上采集待测信号，得到测量结果包括：在电缆上采集第二电流信号；对第二电流信号进行信号处理，得到电流测量结果；以及显示电流测量结果。

电缆上的第一电流的电流值过大，不易监测，通过电流互感器感应电缆上的第一电流之后，转换为电流值较小的第二电流，第二电流与第一电流根据一次侧的绕组匝数与二次侧的绕组匝数呈一定比例，可以通过监测第二电流的大小监测第一电流的大小。采集第二电流信号之后，对第二电流信号进行信号处理，将模拟量转换为数字量，信号处理可以是采用滤波电路对第二电流信号进行滤波处理，得到较平滑的波形，或者是其它信号处理方法等，本实施例不限制具体的信号处理方式，根据实际测量的要求对信号进行处理。对第二电流信号进行信号处理之后，得到电流测量结果，并显示电流测量结果。显示方式可以是通过屏幕或者与环网柜监测装置连接的终端，本实施例不限制具体的显示方式。

优选地，在得到电流测量结果之后，该方法还包括：判断电流测量结果的电流波形是否存在短路波形；以及当电流测量结果的电流波形存在短路波形时，发出短路故障提示。

在对第二电流信号进行信号处理，得到电流测量结果之后，判断第二电流信号的波形是否存在短路波形以判断电缆所处线路是否出现短路故障。当判断出电流波形存在短路波形时，说明电缆所处线路出现短路故障，发出短路故障提示。短路故障提示的方法可以是指示灯提示，也可以是报警音提示，本实施例不限制具体的短路故障提示方法。

优选地，电缆为三相电流，通过电流互感器将第一电流转换为第二电流包括：通过电流互感器将电缆上的三相第一电流转换为三相第二电流，在电缆上采集第二电流信号包括：在电缆上采集三相第二电流信号，三相第二电流信号包括A相第二电流信号、B相第二电流信号、C相第二电流信号和零序第二电流信号。

电流互感器采集三相电缆中各相以及零序电流，包括A相第一电流、B相第一电流、C相第一电流以及零序电流，将采集到的第一电流转换为第二电流。在转换为第二电流之后，可以对各相第二电流信号和零序第二电流信号进行信号处理，监测各相电流和零序电流，并分别显示出各相电流测量结果和零序电流测量结果。可选地，可以配置选择测量的电流，例如，通过配置选择监测A、C相电流和零序电流，或者配置选择A、B、C三相电流和零序电流。

优选地，电缆为三相电流，在电缆上采集待测信号，得到测量结果包括：在电缆的电缆头处采集温度信号，温度信号包括A相温度信号、B相温度信号和C相温度信号；以及对温度信号进行数据处理，得到温度测量结果；以及显示温度测量结果。

在三相电缆头处引出温度采集信号，可以通过热电偶传感器对各相电缆头的温度进行采集。对温度信号进行数据处理与模拟信号/数字信号转换，得到温度测量结果，显示各相温度测量结果。

优选地，在得到数字格式的温度测量结果之后，该方法还包括：判断温度测量结果是否处于异常；以及当温度测量结果处于异常时，发出温度异常提示。

判断温度测量结果是否处于异常可以设置判断规则，例如，当各相温度测量结果中有温度超过预设温度值时，判断线路中温度发生异常，或者，当判断出三相电缆头的温度偏差超过10℃时，线路中温度处于异常状态。当判断出温度测量结果处于温度异常状态时，发出温度异常提示，提示方法可以是通过指示灯闪烁的方式，或者报警音的提示方式，本实施例不限制温度异常提示报警的具体方式。

优选地，在电缆上采集待测信号，得到测量结果之后，该方法还包括：通过内置存储器存储测量结果；以及通过内置通讯模块上报测量结果至远程控制室。

在得到测量结果之后，可以将所得的测量结果存储在内置存储器中，将最近产生的测量结果记录到存储器中，也可以将故障或异常信息以及故障或异常发生的时间信息记录在存储器中以备调用。记录的信息可以包括电流测量结果、温度测量结果、短路故障信息及发生时间和/或温度异常信息及发生时间等。得到测量结果之后，还可以通过内置通讯模块，例如，WIFI模块或者有线传输方式，将测量结果上报至远程控制室，通过远程控制室进行自动或者人工监控。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明的实施例还提供了一种环网柜监测装置的供电装置。需要说明的是，本发明实施例的环网柜监测装置的供电装置可以用于执行本发明的环网柜监测装置的供电方法。

图2是根据本发明实施例的环网柜监测装置的供电装置的示意图。如图2所示，该装置包括：感应单元10，第一转换单元20和第二转换单元30。

环网柜监测装置设置在环网柜内，用于对环网柜进行监测，环网柜监测装置包括电流互感器。感应单元10用于通过电流互感器感应环网柜内电缆上的第一电流。第一转换单元20用于通过电流互感器将第一电流转换为第二电流。第二转换单元30用于将第二电流转换为环网柜监测装置的工作电流，通过工作电流为环网柜监测装置供电。

优选地，第二转换单元30包括：储能模块，用于将第二电流储存在储能元件中；供电模块，用于当环网柜监测装置工作时，释放储能元件中存储的电能，为环网柜监测装置供电。

本发明实施例提供的环网柜监测装置的供电装置，通过感应单元10，用于通过电流互感器感应环网柜内电缆上的第一电流；第一转换单元20，用于通过电流互感器将第一电流转换为第二电流；以及第二转换单元30，用于将第二电流转换为环网柜监测装置的工作电流，通过工作电流为环网柜监测装置供电，解决了相关技术中环网柜监测装置需外接电源，导致环网柜内布线繁琐的问题，进而达到了通过在环网柜中电缆上取电为环网柜监测装置提供电源的效果，简化了环网柜内的布线。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种环网柜监测装置的供电方法，其特征在于，所述环网柜监测装置设置在环网柜内，用于对所述环网柜进行监测，所述环网柜监测装置包括电流互感器，所述方法包括：

通过所述电流互感器感应所述环网柜内电缆上的第一电流；

通过所述电流互感器将所述第一电流转换为第二电流；以及

将所述第二电流转换为所述环网柜监测装置的工作电流，通过所述工作电流为所述环网柜监测装置供电，其中，为所述环网柜监测装置供电包括：如果所述第二电流在所述环网柜监测装置的额定工作电流范围内，通过导线传输方式为所述环网柜监测装置提供工作电流；如果所述第二电流不在所述环网柜监测装置的额定工作电流范围内，通过放大电路将所述第二电流转换至所述环网柜监测装置的额定工作电流范围内，为所述环网柜监测装置提供工作电流；

其中，在将所述第二电流转换为所述环网柜监测装置的工作电流，通过所述工作电流为所述环网柜监测装置供电之后，所述方法还包括：

在所述电缆上采集待测信号，得到测量结果；

其中，所述电缆为三相电流，在所述电缆上采集待测信号，得到测量结果包括：在所述电缆的电缆头处采集温度信号，所述温度信号包括A相温度信号、B相温度信号和C相温度信号；以及对所述温度信号进行数据处理，得到温度测量结果；显示所述温度测量结果；

其中，在得到数字格式的温度测量结果之后，所述方法还包括：判断所述温度测量结果是否处于异常；以及当所述温度测量结果处于异常时，发出温度异常提示；

其中，在所述电缆上采集待测信号，得到测量结果还包括：在所述电缆上采集第二电流信号；对所述第二电流信号进行信号处理，得到电流测量结果；以及显示所述电流测量结果；

在所述电缆上采集待测信号，得到测量结果之后，所述方法还包括：通过内置存储器存储所述测量结果；以及通过内置通讯模块上报所述测量结果至远程控制室，其中，所述测量结果包括所述电流测量结果、所述温度测量结果、短路故障信息及短路故障发生时间，和/或温度异常信息及温度异常发生时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第二电流转换为所述环网柜监测装置的工作电流，通过所述工作电流为所述环网柜监测装置供电包括：

将所述第二电流储存在储能元件中；

当所述环网柜监测装置工作时，释放所述储能元件中存储的电能，为所述环网柜监测装置供电。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在得到电流测量结果之后，所述方法还包括：

判断所述电流测量结果的电流波形是否存在短路波形；以及

当所述电流测量结果的电流波形存在短路波形时，发出短路故障提示。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电缆为三相电流，

通过所述电流互感器将所述第一电流转换为第二电流包括：通过所述电流互感器将所述电缆上的三相第一电流转换为三相第二电流，

在所述电缆上采集第二电流信号包括：在所述电缆上采集三相第二电流信号，所述三相第二电流信号包括A相第二电流信号、B相第二电流信号、C相第二电流信号和零序第二电流信号。

5.一种环网柜监测装置的供电装置，其特征在于，所述环网柜监测装置设置在环网柜内，用于对所述环网柜进行监测，所述环网柜监测装置包括电流互感器，所述环网柜监测装置的供电装置包括：

感应单元，用于通过所述电流互感器感应所述环网柜内电缆上的第一电流；

第一转换单元，用于通过所述电流互感器将所述第一电流转换为第二电流；以及

第二转换单元，用于将所述第二电流转换为所述环网柜监测装置的工作电流，通过所述工作电流为所述环网柜监测装置供电，其中，为所述环网柜监测装置供电包括：如果所述第二电流在所述环网柜监测装置的额定工作电流范围内，通过导线传输方式为所述环网柜监测装置提供工作电流；如果所述第二电流不在所述环网柜监测装置的额定工作电流范围内，通过放大电路将所述第二电流转换至所述环网柜监测装置的额定工作电流范围内，为所述环网柜监测装置提供工作电流；

其中，所述装置还包括：

获取单元，用于在将所述第二电流转换为所述环网柜监测装置的工作电流，通过所述工作电流为所述环网柜监测装置供电之后，在所述电缆上采集待测信号，得到测量结果；

所述电缆为三相电流，所述获取单元还用于在所述电缆的电缆头处采集温度信号，所述温度信号包括A相温度信号、B相温度信号和C相温度信号；对所述温度信号进行数据处理，得到温度测量结果；以及显示所述温度测量结果；

其中，所述装置还用于在得到数字格式的温度测量结果之后，判断所述温度测量结果是否处于异常；以及当所述温度测量结果处于异常时，发出温度异常提示；

其中，所述获取单元还用于在所述电缆上采集第二电流信号；对所述第二电流信号进行信号处理，得到电流测量结果；以及显示所述电流测量结果；

其中，所述装置还用于通过内置存储器存储所述测量结果；以及通过内置通讯模块上报所述测量结果至远程控制室，其中，所述测量结果包括所述电流测量结果、所述温度测量结果、短路故障信息及短路故障发生时间，和/或温度异常信息及温度异常发生时间。