CN106207763A - 具有智能在线监测功能的触头盒 - Google Patents

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李恒
戴永涵
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Abstract

本发明公开了一种具有智能在线监测功能的触头盒，设置于KYN61‑40.5中置式开关柜中，包括：后台管理模块、检测发送模块、报警模块与感应电源；本发明能够做到对三相电流及零序电流变化信息的实时掌握，及时发现接地故障，实现对开关柜接地故障的遥测、遥信和相关遥控，保证开关柜不会因为接地故障的存在以至于影响安全稳定运行，从而有效提高了供电可靠性。

Description

具有智能在线监测功能的触头盒
技术领域
本发明涉及一种具有智能在线监测功能的触头盒。
背景技术.
随着科技的发展和人类生活质量要求的不断提高，社会对电能的总量需求迅猛增长的同时，对电能质量的要求也明显提高。为了能够高能效、低损耗地供电，中置式开关柜供电技术以其结构强度高、运行可靠安全、维修量小且运行成本低等优点而被广泛运用。目前在我国电力工业中，KYN61中置式开关设备已广泛应用于110KV及以上电压等级的电网中。
现有的KYN61-40.5中置式开关柜虽有上述优点，但仍存在各种问题，比如缺少对柜体内部各参数智能在线监测和三遥技术。现有触头盒中，没有对触头盒内的温度及其变化以及局放进行实时在线监测。然而因触头盒透气能力不佳，内部带电体在长期运行过程中会产生很多热量，在现有触头盒无自带降温功能且长期无需检修自运行的情况下，温度的升高对触头盒的影响是不利的；比如温升会加剧触头盒内因为水分的存在而对内部金属部件特别是工作触电的腐蚀，会使得原本就是高压的触头盒内部气体因温度的升高产生更高的压强，这对柜体来说是不容忽视的安全隐患，会对开关柜的安全稳定运行产生十分不利的影响。另外开关柜发生故障前在事故潜伏期内会有放电现象产生，故通过对放电的检测能够得到绝缘隐患的相关信息。开关柜内部的放电主要有表面放电、内部放电、电晕放电等；在放电过程中，能量主要以电磁、声波和气体形式释放。这些成为局部放电信号包含了丰富的绝缘状态信息，对金属封闭式开关柜制造、安装及运行过程中产生的缺陷能够进行有效反映，可检测出绝缘故障的发生及其严重程度，从而在事故的早期阶段提出报警，以便有计划地安排维修，减少设备的损坏，避免事故发生所带来的巨大损失。
而接地故障在开关柜在运行过程中也是比较常见的，接地故障发生后，可能会发生间歇性弧光接地，产生高于数倍正常电压的过电压，此过电压进一步将线路上的绝缘子击穿，造成严重的短路事故。同时又可能烧毁部分配电变压器，使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿甚至烧毁,也可能引发火灾，严重的接地故障可能会破坏区域电网的稳定性，造成更大的事故，对供电量产生巨大影响。若不能及时排除故障，甚至会导致触电事故的发生，危害人身安全。
随着电网的快速发展以及供电可靠性要求的不断提高，特别是国家电网提出建设智能电网之后，传统的周期检修模式已经明显不适应今后电网发展要求。我国电力系统检修模式正处于周期检修向状态检修过度的过程中，而状态检修的目标是通过加强对在线设备的检测和监视。
开关柜作为配电系统中极其重要的一环，其的安全稳定运行有着积极的作用。为保证其安全稳定运行，必须要对其内部运行情况进行实时监控。随着计算机和无线通信技术的发展，对KYN61-40.5中置式开关柜触头盒温度、局放、接地故障在线监测、遥测、遥信以及相关遥控成为了一种可能。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明公开了一种具有智能在线监测功能的触头盒。
本发明的技术方案如下：
一种具有智能在线监测功能的触头盒，设置于KYN61-40.5中置式开关柜中，包括：
后台管理模块；该模块包括终端管理模块以及与终端管理模块连接的第二无线传输模块；
设于触头盒内部的检测发送模块；
以及设于触头盒外部的报警模块与感应电源；
所述检测发送模块包括主控制器、第一无线传输模块、A相电流电磁感应检测模块、B相电流电磁感应检测模块、C相电流电磁感应检测模块、高精度温度检测器，超高频传感器、振动传感器以及声音传感器；
所述第一无线传输模块、A相电流电磁感应检测模块、B相电流电磁感应检测模块、C相电流电磁感应检测模块、高精度温度检测器、超高频传感器、振动传感器、声音传感器、报警模块以及感应电源均与主控制器连接，所述第一无线传输模块与第二无线传输模块通信连接，所述感应电源分别为检测发送模块的各个模块以及报警模块供电。
优选的，所述高精度温度检测器用于检测触头盒中温度信号；所述超高频传感器用于检测触头盒内局部放电时发出的超高频的电磁波信号；所述振动传感器、声音传感器用于检测触头盒内局部放电时发出的声波信号；A相电流电磁感应检测模块、B相电流电磁感应检测模块、C相电流电磁感应检测模块用于检测三相电流信号；所述报警模块设置为一旦检测到接地故障，所述主控制器会向所述报警模块发送报警信号，继而发出警报。
优选的，设置于所述感应电源中的取电线圈绕在开关柜内部母线上并由此为检测发送模块的各个部件和报警模块供电。
优选的，所述终端管理模块为计算机或便携式移动终端的一种，所述终端管理模块可以接收来自检测发送模块的数据，并同时能够在开关柜出现故障时开断电源。
优选的，所述主控制器能够接收并处理来自高精度温度检测器，超高频传感器、振动传感器、声音传感器、A相电流电磁感应检测模块、B相电流电磁感应检测模块和C相电流电磁感应检测模块的数据，自动计算零序电流，并经由第一无线传输模块和第二无线传输模块向终端管理模块实时发送，所述主控制器还能同时在接地故障时向报警模块发出触发信号进行报警，同时以GPRS方式发送警报短信通知。
有益效果：本发明所能达到的有益效果是：1、本发明通过高精度温度检测器、超高频传感器、振动传感器、A相电流电磁感应检测模块、B相电流电磁感应检测模块、C相电流电磁感应检测模块、声音传感器实时检测触头盒内部温度、局放、三相电流信号，能够做到对触头盒内部温度、局放、三相电流信息的实时掌握，及时发现触头盒内部温度异常、放电、接地故障现象；2、本发明能够通过第一无线传输模块与第二无线传输模块的射频通信连接，实现对触头盒内部温度、局放、接地故障的遥测、遥信和相关遥控；3、本发明能通过报警模块发出警报，以GPRS方式向设备负责人发送警报，并且后台管理人员可在必要时开断设备，保证开关柜不会因为触头盒内温度异常、放电、接地故障现象长期存在以至于影响安全稳定运行，从而有效提高了供电可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例所提供的具有智能在线监测功能的触头盒的系统框图。
图中数字表示：
1、开关柜 2、触头盒 3、后台管理模块 31、终端管理模块
32、第二无线传输模块 41、主控制器
42、第一无线传输模块 43、A相电流电磁感应检测模块
44、B相电流电磁感应检测模块 45、C相电流电磁感应检测模块
46、高精度温度检测器 47、振动传感器 48、声音传感器
49、超高频传感器
5、报警模块 6、感应电源。
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。
图1所示，一种具有智能在线监测功能的触头盒，设置于KYN61-40.5中置式开关柜1中，包括：
后台管理模块3；该模块包括终端管理模块31以及与终端管理模块31连接的第二无线传输模块32；
设于触头盒2内部的检测发送模块；
以及设于触头盒2外部的报警模块5与感应电源6；
所述检测发送模块包括主控制器41、第一无线传输模块42、A相电流电磁感应检测模块43、B相电流电磁感应检测模块44、C相电流电磁感应检测模块45、该精度温度检测器46，超高频传感器49、振动传感器47以及声音传感器48；
所述第一无线传输模块42、A相电流电磁感应检测模块43、B相电流电磁感应检测模块44、C相电流电磁感应检测模块45、该精度温度检测器46、超高频传感器49、振动传感器47、声音传感器48、报警模块5以及感应电源6均与主控制器41连接，所述第一无线传输模块42与第二无线传输模块32通信连接，所述感应电源6分别为检测发送模块的各个模块以及报警模块5供电。
优选的，所述该精度温度检测器46用于检测触头盒2中温度信号；所述超高频传感器49用于检测触头盒2内局部放电时发出的超高频的电磁波信号；所述振动传感器47、声音传感器48用于检测触头盒2内局部放电时发出的声波信号；A相电流电磁感应检测模块43、B相电流电磁感应检测模块44、C相电流电磁感应检测模块45用于检测三相电流信号；所述报警模块5设置为一旦检测到接地故障，所述主控制器41会向所述报警模块5发送报警信号，继而发出警报。
优选的，设置于所述感应电源6中的取电线圈绕在开关柜1内部母线上并由此为检测发送模块的各个部件和报警模块5供电。
优选的，所述终端管理模块31为计算机或便携式移动终端的一种，所述终端管理模块31可以接收来自检测发送模块的数据，并同时能够在开关柜1出现故障时开断电源6。
优选的，所述主控制器41能够接收并处理来自该精度温度检测器46，超高频传感器49、振动传感器47、声音传感器48、A相电流电磁感应检测模块43、B相电流电磁感应检测模块44和C相电流电磁感应检测模块45的数据，自动计算零序电流，并经由第一无线传输模块42和第二无线传输模块32向终端管理模块31实时发送，所述主控制器41还能同时在接地故障时向报警模块5发出触发信号进行报警，同时以GPRS方式发送警报短信通知。
有益效果：本发明所能达到的有益效果是：1、本发明通过该精度温度检测器46、超高频传感器49、振动传感器47、A相电流电磁感应检测模块43、B相电流电磁感应检测模块44、C相电流电磁感应检测模块45、声音传感器48实时检测触头盒2内部温度、局放、三相电流信号，能够做到对触头盒2内部温度、局放、三相电流信息的实时掌握，及时发现触头盒2内部温度异常、放电、接地故障现象；2、本发明能够通过第一无线传输模块42与第二无线传输模块32的射频通信连接，实现对触头盒2内部温度、局放、接地故障的遥测、遥信和相关遥控；3、本发明能通过报警模块5发出警报，以GPRS方式向设备负责人发送警报，并且后台管理人员可在必要时开断设备，保证开关柜1不会因为触头盒2内温度异常、放电、接地故障现象长期存在以至于影响安全稳定运行，从而有效提高了供电可靠性。
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。

Claims (5)

1.一种具有智能在线监测功能的触头盒，设置于KYN61-40.5中置式开关柜中，其特征在于，包括：
后台管理模块；该模块包括终端管理模块以及与终端管理模块连接的第二无线传输模块；
设于触头盒内部的检测发送模块；
以及设于触头盒外部的报警模块与感应电源；
所述检测发送模块包括主控制器、第一无线传输模块、A相电流电磁感应检测模块、B相电流电磁感应检测模块、C相电流电磁感应检测模块、高精度温度检测器，超高频传感器、振动传感器以及声音传感器；
所述第一无线传输模块、A相电流电磁感应检测模块、B相电流电磁感应检测模块、C相电流电磁感应检测模块、高精度温度检测器、超高频传感器、振动传感器、声音传感器、报警模块以及感应电源均与主控制器连接，所述第一无线传输模块与第二无线传输模块通信连接，所述感应电源分别为检测发送模块的各个模块以及报警模块供电。
2.根据权利要求1所述的具有智能在线监测功能的触头盒，其特征在于，所述高精度温度检测器用于检测触头盒中温度信号；所述超高频传感器用于检测触头盒内局部放电时发出的超高频的电磁波信号；所述振动传感器、声音传感器用于检测触头盒内局部放电时发出的声波信号；A相电流电磁感应检测模块、B相电流电磁感应检测模块、C相电流电磁感应检测模块用于检测三相电流信号；所述报警模块设置为一旦检测到接地故障，所述主控制器会向所述报警模块发送报警信号，继而发出警报。
3.根据权利要求1所述的具有智能在线监测功能的触头盒，其特征在于，设置于所述感应电源中的取电线圈绕在开关柜内部母线上并由此为检测发送模块的各个部件和报警模块供电。
4.根据权利要求1所述的具有智能在线监测功能的触头盒，其特征在于，所述终端管理模块为计算机或便携式移动终端的一种，所述终端管理模块可以接收来自检测发送模块的数据，并同时能够在开关柜出现故障时开断电源。
5.根据权利要求1所述的具有智能在线监测功能的触头盒，其特征在于，所述主控制器能够接收并处理来自高精度温度检测器，超高频传感器、振动传感器、声音传感器、A相电流电磁感应检测模块、B相电流电磁感应检测模块和C相电流电磁感应检测模块的数据，自动计算零序电流，并经由第一无线传输模块和第二无线传输模块向终端管理模块实时发送，所述主控制器还能同时在接地故障时向报警模块发出触发信号进行报警，同时以GPRS方式发送警报短信通知。
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