CN110275088A - 一种配网台区设备接地运行状态监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配网台区设备接地运行状态监测系统，包括避雷器、变压器、JP柜、控制柜、石墨接地带、电气接线柱、监测系统，所述避雷器、变压器、JP柜、控制柜、石墨接地带、电气接线柱均与监测系统连接；本发明实现了对避雷器电流、石墨接地带电阻、JP柜外表电流、石墨接地带电流进行实时监测，高效准确、响应快速，实时监测度高，PC客户端能对监测结果进行评估和采取应急措施，保证了配网台区设备的高度安全性，更加自动化、智能化。

Description

一种配网台区设备接地运行状态监测系统

技术领域

本发明属于电力领域，涉及配电台区设备管理技术，特别涉及一种配网台区设备接地运行状态监测系统。

背景技术

电力企业的发展对于社会经济的发展具有重要意义，良好的电力企业发展是我国经济发展的内在动力。在实际的供电管理工作中，积极加强线损的工作分析具有重要意义，能够推动供电企业的发展，提高我国的供电质量。但是在实际的供电管理过程中，依旧存在一些问题，严重影响了相关工作的开展。配网台区设备检测系统的构建，有效地缓解了供电企业的状况，实现供电企业的持续发展。

目前，在我国配电网发展过程中，配电台是农村电网的主要构成部分，并且低压需求采用台区规范化的管理方式是现阶段电网发展的必然选择。但是在实际工作过程中，传统的工作方式已经不能满足实际的工作需求，导致台区管理工作存在严重的问题：1、资料不全面；2、设备自动化水平较低；3、配电台区智能化水平低下等；

在配电网运行过程中，台区在线监测系统的构建能够实现对台区低压设备以及线路的运行状况进行实时监测，通过完善的系统，能够对台区用户信息、线路设备台账的相关信息进行管理维护，对台区实时数据、历史实时数据进行存储、统计和分析。工作人员在工作过程中，可以通过对计算机的利用，在电脑PC端对各个台区的运行状况进行在线监测。但是，在实现过程中，传统技术中至少存在如下问题：

其一，当台区异常运行时，配变监测计量终端只上传数据至后台系统后，异常情况的反馈存在较大的延迟，不能及时恢复正常供电；

其二，现有的配网台区监测系统，大部分只针对大布局的电力网络实施监控，对于设备本身比较细节化的部分存在监管漏洞，特别是设备接地运行状态以及各个设备之间的配合运行状态，都没有很好地为电网企业监测配电变压器运行情况以及台区负荷情况提供很大的便利；

其三，不能全面地实现对避雷器电流、石墨接地带电阻、JP柜外表电流、石墨接地带电流进行实时细致准确监测，接地运行状态是否良好不能保证，不能监测到各类数据信号并且很好地做出快速响应，导致 PC客户端也不能对监测结果进行评估和采取应急措施，监测度低下，会造成配网台区瘫痪、故障报错或延迟，严重影响配网台区电力使用，自动化、智能化程度低下。

发明内容

有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种配网台区设备接地运行状态监测系统，实现对避雷器电流、石墨接地带电阻、JP柜外表电流、石墨接地带电流进行实时监测，高效准确、响应快速，实时监测度高，PC客户端能对监测结果进行评估和采取应急措施，保证了配网台区设备的高度安全性，更加自动化、智能化。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种配网台区设备接地运行状态监测系统，包括避雷器、变压器、JP柜、控制柜、石墨接地带、电气接线柱、监测系统，所述避雷器、变压器、JP柜、控制柜、石墨接地带、电气接线柱均与监测系统连接；

所述电气接线柱上依次设置避雷器接点、变压器外壳接点、JP柜接点、变压器中性点接地点，所述变压器分别与避雷器、JP柜、控制柜连接，变压器引出N相线连接到电气接线柱的变压器中性点接地点上，变压器外壳与电气接线柱的变压器外壳接点连接，JP柜与电气接线柱的JP柜接点连接，所述变压器分别引出A相、B相、C相三相线到第一电线架和第二电线架上；

所述避雷器在第二电线架上通过导线串联开合式电流传感线圈后连接在电气接线柱的避雷器接点上，所述电气接线柱连接下方串联后的开合式电流传感器和开合式电阻传感器，开合式电阻传感器与下方引入地面的石墨接地带连接，石墨接地带通过压接板和螺栓固定在第二电线架的连接板上；

所述第一电线架上连接设置控制柜，所述控制柜包括柜体、太阳能板、挡雨盖、出风机、进风机，还包括光伏控制器、数据采集模块、温湿度传感器、测柜子开合开关，所述柜体内设置所述数据采集模块，数据采集模块的一侧连接设置光伏控制器、顶部连接设置温湿度传感器、后侧设置电池，柜体内底部设置测柜子开合开关，数据采集模块分别引出RS485数据采集线与所述开合式电流传感器、开合式电阻传感器、开合式电流传感线圈连接；

所述监测系统包括主控制器、蓝牙传输模块、云端、PC客户端，蓝牙传输模块、云端、PC客户端均与主控制器连接，所述避雷器、变压器、JP柜、控制柜、石墨接地带、电气接线柱均与主控制器连接，JP柜与控制柜连接，控制柜的数据采集模块采集各类数据信号并传输给主控制器，所述主控制器通过蓝牙传输模块将各类数据信号传递给云端，云端接收数据信号再传递给PC客户端查看各类数据。

进一步的，各类数据信号包括避雷器电流、石墨接地带电阻、JP柜外表电流、石墨接地带电流、配网台区设备接地运行的温湿度。

进一步的，所述数据采集模块、光伏控制器均与主控制器连接。

进一步的，所述数据采集模块通过支架设置在柜体内腔的底部，数据采集模块为4G或NB-I0T。

进一步的，所述开合式电流传感器、开合式电阻传感器、石墨接地带通过多个紧锢环固定在竖直的第二电线架上。

进一步的，所述紧锢环采用绝缘材料，紧锢环的个数为3个。

进一步的，所述连接板、压接板均采用镀锌钢材质，所述挡雨盖、柜体均采用不锈钢材质。

进一步的，所述控制柜通过安装固定环组件设置在第一电线架上，所述安装固定环组件包括相配合的固定环、连接板、紧固螺栓。

进一步的，所述开合式电流传感线圈固定在第二电线架上，所述控制柜与第二电线架连接。

进一步的，所述控制柜的柜体上方通过支架设置挡雨盖，挡雨盖的上方一侧通过支架设置太阳能板，柜体内的顶部分别设置出风机和进风机，所述太阳能板与光伏控制器连接，测柜子开合开关与主控制器连接，所述光伏控制器、数据采集模块、温湿度传感器、太阳能板、出风机、进风机分别与电池连接。

本发明的有益效果是：

本发明的一种配网台区设备接地运行状态监测系统，实现对避雷器电流、石墨接地带电阻、JP柜外表电流、石墨接地带电流进行实时监测，高效准确、响应快速，实时监测度高，PC客户端能对监测结果进行评估和采取应急措施，保证了配网台区设备的高度安全性，更加自动化、智能化。具体体现在以下几点：

1、本发明包括避雷器、变压器、JP柜、控制柜、石墨接地带、电气接线柱、监测系统，所述避雷器、变压器、JP柜、控制柜、石墨接地带、电气接线柱均与监测系统连接；各个模块配合逻辑紧密，形成高效的监测网络，保证了整个配网台区设备接地运行的有效性、安全性，智能化、自动化程度更高；

2、本发明中，数据采集模块分别引出RS485数据采集线与所述开合式电流传感器、开合式电阻传感器、开合式电流传感线圈连接；数据采集模块用于实时采集数据，数据采集模块为4G或NB-I0T，数据采集模块通过分别引出的RS485数据采集线，通过电流传感线圈、电流传感器、电阻传感器等准确采集到实时的避雷器电流、石墨接地带电阻、JP柜外表电流、石墨接地带电流、配网台区设备接地运行的温湿度，然后同时传递给主控制器即主CPU，主控制器即主CPU对数据进行处理分析后通过云端接收并传递给PC客户端，工作人员可以在PC客户端查看最终的各类数据和监测结果，并对各种情况采取相应的措施，实现了对整个监测系统进行整体控制、维护、调动，准确、高效，大大节省了人力物力，配置优化；

3、控制柜设置创新突出，其中，太阳能板可以将太阳能转化为电能储存到电池内，进而进行控制柜的自身供电；减少了配网台区设备运行的负荷，绿色、节能、环保；

另外，出风机、进风机对控制柜进行良好的气体循环，做到及时、有效地散热，保证了温湿度符合正常要求的标准，减少了配网台区设备接地运行的整体的热负载，保证了设备接地运行状态的正常进行；

光伏控制器对太阳能板进行控制、监测，必要时反馈给主控制器，进而警告并采取及时维护的措施；

温湿度传感器对控制柜柜体内的温湿度进行实时监测，同时也是对整个配网台区设备接地运行中的温湿度进行监测，智能、有效，减少了大量的人工看管和维护；其中，对控制柜柜体内本身的温湿度进行实时监测时，可以根据显示温湿度数据，通过调节出风机、进风机的出风量、进风量大小及出风速率、进风速率等，来保证对控制柜本身的温湿度调整，更加自动化；

4、电气接线柱上依次设置避雷器接点、变压器外壳接点、JP柜接点、变压器中性点接地点；电气接线柱的设置保证了配网台区设备接地的有效性，保证了避雷器、变压器、控制柜、JP柜、石墨接地带各个连接逻辑性以及它们在第一电线架、第二电线架之间的稳定性，保证了设备接地运行良好，符合电力标准。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的安装示意图；

图2为本发明的连接运行示意图；

图3为本发明的原理框图；

图4为控制柜的结构示意图；

图5为控制柜的侧视图；

图中标记：1、避雷器，2、变压器，3、JP柜，4、控制柜，5、石墨接地带，6、电气接线柱，601、避雷器接点，602、变压器外壳接点，603、JP柜接点，604、变压器中性点接地点，7、监测系统，8、第一电线架，9、第二电线架，10、开合式电流传感线圈，11、开合式电流传感器，12、开合式电阻传感器，13、压接板，14、连接板，15、柜体，16、太阳能板，17、挡雨盖，18、出风机，19、进风机，20、光伏控制器，21、数据采集模块，22、温湿度传感器，23、测柜子开合开关，24、电池，25、主控制器，26、云端，27、PC客户端，28、紧锢环，29、安装固定环组件、30、螺栓。

具体实施方式

下面给出具体实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本发明技术方案为前提的最佳实施例，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种配网台区设备接地运行状态监测系统，包括避雷器1、变压器2、JP柜3、控制柜4、石墨接地带5、电气接线柱6、监测系统7，所述避雷器1、变压器2、JP柜3、控制柜4、石墨接地带5、电气接线柱6均与监测系统7连接；各个模块配合逻辑紧密，形成高效的监测网络，保证了整个配网台区设备接地运行的有效性、安全性，智能化、自动化程度更高；

所述电气接线柱6上依次设置避雷器接点601、变压器外壳接点602、JP柜接点603、变压器中性点接地点604，所述变压器2分别与避雷器1、JP柜3、控制柜4连接，变压器2引出N相线连接到电气接线柱6的变压器中性点接地点604上，变压器2外壳与电气接线柱6的变压器外壳接点602连接，JP柜3与电气接线柱6的JP柜接点603连接，所述变压器2分别引出A相、B相、C相三相线到第一电线架8和第二电线架9上；变压器2的A相、B相、C相三相线的接入，一方面，在电力数据发生故障时，反馈给监测系统，主控制器25进行策略命令；另一方面，保证配网台区快速响应、快速复电；

所述避雷器1在第二电线架9上通过导线串联开合式电流传感线圈10后连接在电气接线柱6的避雷器接点601上，所述电气接线柱6连接下方串联后的开合式电流传感器11和开合式电阻传感器12，开合式电阻传感器12与下方引入地面的石墨接地带5连接，石墨接地带5通过压接板13和螺栓30固定在第二电线架9的连接板14上；本发明中，电气接线柱6上依次设置避雷器接点601、变压器外壳接点602、JP柜接点603、变压器中性点接地点604；电气接线柱6的设置保证了配网台区设备接地的有效性，保证了避雷器1、变压器2、控制柜4、JP柜3、石墨接地带5各个连接逻辑性以及它们在第一电线架8、第二电线架9之间的稳定性，保证了设备接地运行良好，符合电力标准；

所述第一电线架8上连接设置控制柜4，所述控制柜4包括柜体15、太阳能板16、挡雨盖17、出风机18、进风机19，还包括光伏控制器20、数据采集模块21、温湿度传感器22、测柜子开合开关23，所述柜体15内设置所述数据采集模块21，数据采集模块21的一侧连接设置光伏控制器20、顶部连接设置温湿度传感器22、后侧设置电池24，柜体15内底部设置测柜子开合开关23，数据采集模块21分别引出RS485数据采集线与所述开合式电流传感器11、开合式电阻传感器12、开合式电流传感线圈10连接；

所述监测系统7包括主控制器25、蓝牙传输模块、云端26、PC客户端27，蓝牙传输模块、云端26、PC客户端27均与主控制器25连接，所述避雷器1、变压器2、JP柜3、控制柜4、石墨接地带5、电气接线柱6均与主控制器25连接，JP柜3与控制柜4连接，控制柜4的数据采集模块21采集各类数据信号并传输给主控制器25，所述主控制器25通过蓝牙传输模块将各类数据信号传递给云端26，云端26接收数据信号再传递给PC客户端27查看各类数据。

进一步的，各类数据信号包括避雷器电流、石墨接地带电阻、JP柜外表电流、石墨接地带电流、配网台区设备接地运行的温湿度。即整个配网台区设备接地运行状态的各类数据信号。

进一步的，所述控制柜4的柜体15上方通过支架设置挡雨盖17，挡雨盖17的上方一侧通过支架设置太阳能板16，柜体15内的顶部分别设置出风机18和进风机19，所述太阳能板16与光伏控制器20连接，测柜子开合开关23与主控制器25连接，所述光伏控制器20、数据采集模块21、温湿度传感器22、太阳能板16、出风机18、进风机19分别与电池24连接。进一步的，电池24为蓄电池，太阳能板16利用自身结构功能将太阳能转化为电能并将作用的电能存储到电池24内。

本发明中，控制柜4的设置创新突出，其中，太阳能板16可以太阳能进行合成储电，进而进行控制柜4的自身供电；减少了配网台区设备运行的负荷，绿色、节能、环保。另外，出风机18、进风机19对控制柜4进行气体循环，做到及时、有效地散热，保证了温湿度符合正常要求的标准，减少了配网台区设备接地运行的整体的热负载，保证了设备接地运行状态的正常进行；其次，光伏控制器20对太阳能板16进行控制、监测，必要时反馈给主控制器25，进而警告并采取及时维护的措施；温湿度传感器22对控制柜4柜体15内的温湿度进行实时监测，同时也是对整个配网台区设备接地运行中的温湿度进行监测，智能、有效，减少了大量的人工看管和维护；其中，对控制柜4柜体15内本身的温湿度进行实时监测时，可以根据显示温湿度数据，通过调节出风机18、进风机19的出风量、进风量大小及出风速率、进风速率等，来保证对控制柜4本身的温湿度调整，更加自动化。

本发明中，数据采集模块21用于实时采集数据，本实施例中，数据采集模块21为4G或NB-I0T，数据采集模块21通过分别引出的RS485数据采集线，通过电流传感线圈、电流传感器、电阻传感器等准确采集到实时的避雷器电流、石墨接地带电阻、JP柜外表电流、石墨接地带电流、配网台区设备接地运行的温湿度，然后同时传递给主控制器25即主CPU，主控制器25即主CPU对数据进行处理分析后通过云端接收并传递给PC客户端27，工作人员可以在PC客户端27查看最终的各类数据和监测结果，并对各种情况采取相应的措施，实现了对整个监测系统进行整体控制、维护、调动，准确、高效，大大节省了人力物力，配置优化。

进一步的，所述数据采集模块21、光伏控制器20均与主控制器25连接。本发明中，主控制器25为计算机的主CPU，设置在PC客户端27，对整个监测系统进行整体控制、维护、调动。

进一步的，所述数据采集模块21通过支架设置在柜体15内腔的底部，数据采集模块21为4G或NB-I0T。则云端26接收来自数据采集模块21的4G信号源，并发送给PC客户端27进行最终的查看数据。

进一步的，所述开合式电流传感器11、开合式电阻传感器12、石墨接地带5通过多个紧锢环28固定在竖直的第二电线架9上，很好地保证了配网台区设备接地的有效性。

进一步的，所述紧锢环28采用绝缘材料，紧锢环28的个数为3个，在保证石墨接地带5引入地面进行固定的同时，也保证了配网安装的安全性。

进一步的，所述连接板14、压接板13均采用镀锌钢材质，所述挡雨盖17、柜体15均采用不锈钢材质，防雨、防尘效果好，安全性、保护性高，寿命长。

进一步的，所述控制柜4通过安装固定环组件29设置在第一电线架8上，所述安装固定环组件29包括相配合的固定环、连接板、紧固螺栓。

进一步的，所述开合式电流传感线圈10固定在第二电线架9上，本实施例中，使用安装环组件和螺栓固定，所述控制柜4与第二电线架9连接，保证控制柜4既与第一电线架8电连接又与第二电线架9之间的电连接，进而控制柜4对该区配网进行控制。

进一步的，所述数据采集模块21、光伏控制器20均与主控制器25连接。本发明中，主控制器25为计算机的CPU，设置在PC客户端27，对整个监测系统进行整体控制、维护、调动。

进一步的，所述数据采集模块21通过支架设置在柜体15内腔的底部，数据采集模块21为4G或NB-I0T。则云端26接收来自数据采集模块21的4G信号源，并发送给PC客户端27进行最终的查看数据。

综上所述，本发明的一种配网台区设备接地运行状态监测系统，实现对避雷器电流、石墨接地带电阻、JP柜外表电流、石墨接地带电流进行实时监测，高效准确、响应快速，实时监测度高，PC客户端能对监测结果进行评估和采取应急措施，保证了配网台区设备的高度安全性，更加自动化、智能化。

以上显示和描述了本发明的主要特征、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种配网台区设备接地运行状态监测系统，其特征在于：包括避雷器（1）、变压器（2）、JP柜（3）、控制柜（4）、石墨接地带（5）、电气接线柱（6）、监测系统（7），所述避雷器（1）、变压器（2）、JP柜（3）、控制柜（4）、石墨接地带（5）、电气接线柱（6）均与监测系统（7）连接；

所述电气接线柱（6）上依次设置避雷器接点（601）、变压器外壳接点（602）、JP柜接点（603）、变压器中性点接地点（604），所述变压器（2）分别与避雷器（1）、JP柜（3）、控制柜（4）连接，变压器（2）引出N相线连接到电气接线柱（6）的变压器中性点接地点（604）上，变压器（2）外壳与电气接线柱（6）的变压器外壳接点（602）连接，JP柜（3）与电气接线柱（6）的JP柜接点（603）连接，所述变压器（2）分别引出A相、B相、C相三相线到第一电线架（8）和第二电线架（9）上；

所述避雷器（1）在第二电线架（9）上通过导线串联开合式电流传感线圈（10）后连接在电气接线柱（6）的避雷器接点（601）上，所述电气接线柱（6）连接下方串联后的开合式电流传感器（11）和开合式电阻传感器（12），开合式电阻传感器（12）与下方引入地面的石墨接地带（5）连接，石墨接地带（5）通过压接板（13）和螺栓（30）固定在第二电线架（9）的连接板（14）上；

所述第一电线架（8）上连接设置控制柜（4），所述控制柜（4）包括柜体（15）、太阳能板（16）、挡雨盖（17）、出风机（18）、进风机（19），还包括光伏控制器（20）、数据采集模块（21）、温湿度传感器（22）、测柜子开合开关（23），所述柜体（15）内设置所述数据采集模块（21），数据采集模块（21）的一侧连接设置光伏控制器（20）、顶部连接设置温湿度传感器（22）、后侧设置电池（24），柜体（15）内底部设置测柜子开合开关（23），数据采集模块（21）分别引出RS485数据采集线与所述开合式电流传感器（11）、开合式电阻传感器（12）、开合式电流传感线圈（10）连接；

所述监测系统（7）包括主控制器（25）、蓝牙传输模块、云端（26）、PC客户端（27），蓝牙传输模块、云端（26）、PC客户端（27）均与主控制器（25）连接，所述避雷器（1）、变压器（2）、JP柜（3）、控制柜（4）、石墨接地带（5）、电气接线柱（6）均与主控制器（25）连接，JP柜（3）与控制柜（4）连接，控制柜（4）的数据采集模块（21）采集各类数据信号并传输给主控制器（25），所述主控制器（25）通过蓝牙传输模块将各类数据信号传递给云端（26），云端（26）接收数据信号再传递给PC客户端（27）查看各类数据。

2.根据权利要求1所述的一种配网台区设备接地运行状态监测系统，其特征在于：各类数据信号包括避雷器电流、石墨接地带电阻、JP柜外表电流、石墨接地带电流、配网台区设备接地运行的温湿度。

3.根据权利要求1所述的一种配网台区设备接地运行状态监测系统，其特征在于：所述数据采集模块（21）、光伏控制器（20）均与主控制器（25）连接。

4.根据权利要求1所述的一种配网台区设备接地运行状态监测系统，其特征在于：所述数据采集模块（21）通过支架设置在柜体（15）内腔的底部，数据采集模块（21）为4G或NB-I0T。

5.根据权利要求1所述的一种配网台区设备接地运行状态监测系统，其特征在于：所述开合式电流传感器（11）、开合式电阻传感器（12）、石墨接地带（5）通过多个紧锢环（28）固定在竖直的第二电线架（9）上。

6.根据权利要求5所述的一种配网台区设备接地运行状态监测系统，其特征在于：所述紧锢环（28）采用绝缘材料，紧锢环（28）的个数为3个。

7.根据权利要求1所述的一种配网台区设备接地运行状态监测系统，其特征在于：所述连接板（14）、压接板（13）均采用镀锌钢材质，所述挡雨盖（17）、柜体（15）均采用不锈钢材质。

8.根据权利要求1所述的一种配网台区设备接地运行状态监测系统，其特征在于：所述控制柜（4）通过安装固定环组件（29）设置在第一电线架（8）上，所述安装固定环组件（29）包括相配合的固定环、连接板、紧固螺栓。

9.根据权利要求1所述的一种配网台区设备接地运行状态监测系统，其特征在于：所述开合式电流传感线圈（10）固定在第二电线架（9）上，所述控制柜（4）与第二电线架（9）连接。

10.根据权利要求1所述的一种配网台区设备接地运行状态监测系统，其特征在于：所述控制柜（4）的柜体（15）上方通过支架设置挡雨盖（17），挡雨盖（17）的上方一侧通过支架设置太阳能板（16），柜体（15）内的顶部分别设置出风机（18）和进风机（19），所述太阳能板（16）与光伏控制器（20）连接，测柜子开合开关（23）与主控制器（25）连接，所述光伏控制器（20）、数据采集模块（21）、温湿度传感器（22）、太阳能板（16）、出风机（18）、进风机（19）分别与电池（24）连接。