CN110850247A - 一种局部放电监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电力设备局部放电现象的局部放电监测系统，包括测量单元、控制单元、无线传输单元及主站和PC机，测量单元、控制单元和无线传输单元安装在一个监测装置的盒体内，监测装置的盒体安装在被测柜体内，测量单元的输出端与控制单元的输入端通过串口通信连接。测量单元包括温湿度传感器和超声波传感器。控制单元包括微处理器。测量单元的温湿度传感器将采集到的温度及湿度信号通过串口通信输入到控制单元；超声波传感器将采集到的放电超声波信号通过串口通信输入到控制单元。控制单元的微处理器将测量单元测到的温度、湿度以及超声波数据经过处理后通过无线传输单元上传到主站。本设备体积小，便于安装，可实现在线监测。

Description

一种局部放电监测系统

技术领域

本发明属于一种信息监测与采集技术领域，特别是一种用于电力设备的局部放电现象的监测与信息采集系统。

背景技术

高压电气设备的局部放电现象，是高压电气设备的绝缘在强电场的作用下局部发生的放电，这种放电以仅造成导体间的绝缘局部瞬间短接而不形成导电通道为限。轻微的局部放电对电力设备绝缘的影响较小，绝缘强度的下降较慢；而强烈的局部放电对电力设备绝缘的影响较大，会使绝缘强度很快下降。因此，局部放电是使高压电力设备绝缘损坏的一个重要因素，应加强对局部放电现象的监测。

发明内容

本发明的目的是提供一种局部放电监测系统，能够对电力设备进行精准监测其局部放电情况，并能在远程监控上显示出来。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种局部放电监测系统，包括测量单元、控制单元和无线传输单元，测量单元、控制单元和无线传输单元安装在一个监测装置的盒体内，监测装置的盒体安装在被测柜体内，测量单元、控制单元和无线传输单元依次进行电气连接，而无线传输单元与主站则通过无线传输方式进行连接，主站与一台PC机相连接。

所述的系统的监测装置可以是一个，也可以是多个。

所述的测量单元由温湿度传感器和超声波传感器组成，控制单元由模数转换电路及微处理器电路组成。

所述的测量单元的温湿度传感器将采集到的被测柜体内部的温度及湿度信号通过串口通信方式输入到控制单元；超声波传感器将采集到的被测柜体内部的放电超声波信号通过串口通信方式输入到控制单元。

所述的控制单元的微处理器将收到的温湿度信号及超声波信号经过处理后，通过无线传输单元的4G DTU无线透传通信模块传输到主站，主站通过无线传输方式或网线传输方式将信号数据传输到PC机的用户端网页。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)由于本发明的测量单元采用了温湿度传感器和超声波传感器，来监测被测柜体的局部放电情况，当被测柜体内发生局部放电现象时，被测柜体内的温度及湿度必然发生一些变化，且伴随有超声波的现象发生，温湿度传感器和超声波传感器监测到这些变化后，将监测到的柜体内部温湿度信号和超声波信号通过串口通信方式输入到控制单元；控制单元再通过无线传输单元传输到主站，主站再传输到PC机，最终，在PC机的用户端网页上显示出来，因而实现了对设备运行的远程监控。

(2)由于本发明的监测装置体积较小，便于安装，应用于电力设备的柜体内，可实现在线监测。，而采用超声原理测量柜内的局部放电现象，与柜体内部的电气绕组、开关等设备没有直接的电磁关系，因而抗干扰的能力很强。与超高频法和气相色谱法等检测方法相比较，超声法所需要的超声波传感器等技术成熟且价格较低，有利于降低装置的成本与造价。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

图2是本发明监测装置的组成结构示意图。

图3是本发明监测装置的盒体结构示意图。

图4是本发明装置的温湿度/超声波传感器电路的原理图。

图5是本发明装置的3.3V直流电源部分的原理图。

图6是本发明装置的5V直流电源部分的原理图。

图7是本发明装置的电源转换部分的原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。

如图1至图7所示，为本发明的一种局部放电监测系统的实施例结构。该系统有一个监测装置的盒体1，盒体1的内部装有测量单元2、控制单元3和无线传输单元4；测量单元2的输出端与控制单元3的输入端相连接，控制单元3的输出端与无线传输单元4的输入端相连接，无线传输单元4与一个主站5通过无线传输方式相连接，主站5与一台远程PC机6相连接。测量单元2由温湿度传感器7和超声波传感器8组成，控制单元由模数转换电路及微处理器电路组成。测量单元2的温湿度传感器7将采集到的被测柜体内的温度及湿度信号，经过预处理电路处理后再通过串口通信方式输入到控制单元3；超声波传感器8将采集到的被测柜体内的放电超声波信号，也经过预处理电路处理后再通过串口通信方式输入到控制单元3。控制单元3的模数转换电路将输入的温湿度信号及超声波信号进行模数转换后，传送给微处理器电路，微处理器电路将信号送给无线传输单元4，无线传输单元4通过4G DTU无线透传通信模块将信号数据传输到主站5，主站5再通过无线传输的方式或网线传输的方式将数据传输到PC机6，PC机6通过用户端网页将数据信息显示出来。

监测装置的盒体1安装在电力设备柜内，而盒体1内的无线传输单元4的天线从盒体1内引出而安装在被测柜体的外部。一个放电监测系统可以设置一个监测装置，也可以设置多个监测装置，根据被监测对象的多少而定。主站5和PC机6则每个放电监测系统只设置一套即可。

本监测装置在监测的过程中：温湿度传感器7监测到的局部放电信号往往十分微弱，因此，信号必须经过预处理后才能送到高速数据采集单元进行模数转换。信号预处理电路主要完成两方面的工作，一方面完成信号的放大，使信号的幅值满足A/D转换器的要求；另一方面对信号的频带加以限制，其目的是抑制高频干扰和抗频域混叠现象的发生。超声波传感器8监测到的局部放电超声波信号也十分微弱，也必须对其进行预处理后才能送到高速数据采集单元进行模数转换。超声波信号预处理电路与温湿度传感器信号的预处理电路的结构和作用是一样的。温湿度信号和超声波信号经过模数转换之后，由控制单元3的微处理器电路进行存储后，再传送给无线传输单元4，无线传输单元4传送给主站5的PC机6，并在PC机6上显示出相应的信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)由于本发明的测量单元采用了温湿度传感器和超声波传感器，来监测被测柜体的局部放电情况，当被测柜体内发生局部放电现象时，被测柜体内的温度及湿度必然发生一些变化，且伴随有超声波的现象发生，温湿度传感器和超声波传感器监测到这些变化后，将监测到的柜体内部温湿度信号和超声波信号通过串口通信方式输入到控制单元；控制单元再通过无线传输单元传输到主站，主站再传输到PC机，最终，在PC机的用户端网页上显示出来，因而实现了对设备运行的远程监控。

(2)由于本发明的监测装置体积较小，便于安装，应用于电力设备的柜体内，可实现在线监测。，而采用超声原理测量柜内的局部放电现象，与柜体内部的电气绕组、开关等设备没有直接的电磁关系，因而抗干扰的能力很强。与超高频法和气相色谱法等检测方法相比较，超声法所需要的超声波传感器等技术成熟且价格较低，有利于降低装置的成本与造价。

Claims (5)

1.一种局部放电监测系统，包括测量单元、控制单元和无线传输单元，其特征在于，测量单元、控制单元和无线传输单元安装在一个监测装置的盒体内，监测装置的盒体安装在被测柜体内，测量单元、控制单元和无线传输单元依次进行电气连接，而无线传输单元与主站则通过无线传输方式进行连接，主站与一台PC机相连接。

2.根据权利要求1所述的一种局部放电监测系统，其特征在于：所述的系统的监测装置可以是一个，也可以是多个。

3.根据权利要求2所述的一种局部放电监测系统，其特征在于：所述的测量单元由温湿度传感器和超声波传感器组成，控制单元由模数转换电路及微处理器电路组成。

4.根据权利要求3所述的一种局部放电监测系统，其特征在于：所述的测量单元的温湿度传感器将采集到的被测柜体内部的温度及湿度信号通过串口通信方式输入到控制单元；超声波传感器将采集到的被测柜体内部的放电超声波信号通过串口通信方式输入到控制单元。

5.根据权利要求4所述的一种局部放电监测系统，其特征在于：所述的控制单元的微处理器将收到的温湿度信号及超声波信号经过处理后，通过无线传输单元的4G DTU无线透传通信模块传输到主站，主站通过无线传输方式或网线传输方式将信号数据传输到PC机的用户端网页。

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