CN111142059A - 户外环网柜pt单元智能检测装置及方法 - Google Patents

户外环网柜pt单元智能检测装置及方法 Download PDF

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张志伟
巩鲁洪
郭慧豪
朱峰
苏洁
蔡玉鹏
魏志华
韦子林
罗海
熊永玲
贾玉香
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Abstract

本发明公开了一种户外环网柜PT单元智能检测装置，包括壳体及设置在壳体内的控制模块和无线传输模块，所述控制模块与数据采集模块连接，所述数据采集模块通过相应的采集回路采集相应的电压和电流，并输入到控制模块，所述控制模块通过485总线与无线传输模块连接，所述壳体上设置有与控制模块连接的显示屏、操作按键和指示灯；本发明在现有PT柜的基础上，通过引入数据采集及检测装置，实现对PT柜进行实时监控，当PT柜电源发生异常状况时及时发信通知运维人员，及时排除故障，消灭事故隐患。

Description

户外环网柜PT单元智能检测装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种输变电领域，特别是涉及一种户外环网柜PT单元智能检测装置及方法。
背景技术：
pt柜即是电压互感器柜，一般在配网环网柜中必须有一组PT柜，大多是直接装设到母线上，以检测母线电压和实现供电功能。环网柜中PT柜的具体作用如下：
1、电压测量，提供测量表计的电压回路。此输出电压级别一般是AC100V。
2、可提供操作和控制电源。此输出电压级别一般是AC220V，后面一般接电源管理模块及UPS，转化为输出DC48V或者DC24V，供给整个环网柜系统的操作电源和控制电源。
一般情况下，作为整个环网柜系统的操作电源及控制电源是不能异常的(如无输出或者电压低等)，引起操作电源及控制电源异常的原因有很多，比如PT损坏，比如电源管理模块异常，UPS异常等，这些异常会直接导致环网柜误动作或者拒动作(当然大部分是拒动作)，会造成上级的越级跳闸，扩大故障面积。
目前电网内专门对环网柜的PT柜监测的装置及方法不多(监测重点一般在进线柜及出线柜)，当PT柜发生异常状况时，如PT无输出，充电模块故障等，运行人员却不知道，只有当柜子表现异常，比如说保护拒动，开关拒动时，才会发现原来是供电系统发生了故障。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，在现有PT柜的基础上引入数据采集及检测装置，实现对PT柜进行实时监控，并把监控信息通过无线发送到后台的户外环网柜PT单元智能检测装置及方法。
本发明的技术方案是：一种户外环网柜PT单元智能检测装置，其特征是：包括壳体及设置在壳体内的控制模块和无线传输模块，所述控制模块与数据采集模块连接，所述数据采集模块通过相应的采集回路采集相应的电压和电流，并输入到控制模块，所述控制模块通过485总线与无线传输模块连接，所述壳体上设置有与控制模块连接的显示屏、操作按键和指示灯。
进一步的，所述采集回路包括电流回路、电压回路和信号采集回路，所述电流回路和电压回路对环网柜中PT柜中输出的三相电压、保护电流和零序电流进行采集。
进一步的，所述信号采集回路通过光电隔离后作为控制模块的无源输入，所述信号采集回路对环网柜中PT柜中的输出电压和电源管理模块进行信号采集。
进一步的，所述无线传输模块采用中科力联的SZRL-901-GPRS模块，所述指示灯为四个，其分别为运行、跳闸、告警和通讯指示灯。
一种户外环网柜PT单元智能检测方法，其步骤是：A、通过电流回路和电压回路对环网柜中PT柜中输出的三相电压、保护电流和零序电流进行采集；
B、通过信号采集回路对环网柜中PT柜中的输出电压和电源管理模块进行信号采集；
C、步骤A和B采集的数据输入到控制模块进行储存，控制模块根据采集的数据信息进行故障判断；故障判断的方法为：
a、PT故障：三相电压Uab，Ubc，Uca异常，并且接收220V电源故障信号；
b、电源模块电源异常：接收220V电源故障信号，并且三相100V电压Uab， Ubc，Uca均正常；
c、充电模块异常：接收充电模块故障信号；
d、模块输出异常：接收输出电源故障信号；
e、电池电压异常：接收电池欠压信号；
D、故障指示灯亮，并通过无线传输模块把故障信息发送到手持移动终端。
进一步的，所述电压异常是指同时满足：a、三相电压Uab,Ubc,Uca同时不为零；b、三相电压Uab,Ubc,Uca任意一相高压或低于额定电压80％。
进一步的，所述电压正常是指三相电压Uab,Ubc,Uca均在额定电压的80％范围之内。
进一步的，所述信号采集回路通过光电隔离后作为控制模块的无源输入。
进一步的，所述无线传输模块采用中科力联的SZRL-901-GPRS模块。控制模块和无线传输模块设置在壳体内，所述壳体上设置有与控制模块连接的显示器和按键。
进一步的，所述指示灯为四个，其分别为运行、跳闸、告警和通讯指示灯，且分别与所述控制模块连接并设置在壳体上。
本发明的有益效果是：本发明在现有PT柜的基础上，通过引入数据采集及检测装置，实现对PT柜进行实时监控，当PT柜电源发生异常状况时及时发信通知运维人员，及时排除故障，消灭事故隐患。
附图说明：
图1为控制装置的接线原理图。
图2为数据采集模块二次接线原理图。
图3为电源及通讯二次接线原理图。
图4为壳体的结构示意图。
图5为PT故障判断逻辑图。
图6为电源模块电源异常判断逻辑图。
图7为充电模块异常判断逻辑图。
图8为模块输出异常判断逻辑图。
图9为报电池电压异常判断逻辑图。
具体实施方式：
实施例：参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9，图4 中，1-壳体、2-显示屏、3-操作按键、4-指示灯。
一种户外环网柜PT单元智能检测装置，包括壳体1及设置在壳体1内的控制模块和无线传输模块，控制模块与数据采集模块连接，数据采集模块通过相应的采集回路采集相应的电压和电流，并输入到控制模块，控制模块通过485 总线与无线传输模块连接，壳体1上设置有与控制模块连接的显示屏2、操作按键3和指示灯4。
进一步的，采集回路包括电流回路、电压回路和信号采集回路，电流回路和电压回路对环网柜中PT柜中输出的三相电压、保护电流和零序电流进行采集。
进一步的，信号采集回路通过光电隔离后作为控制模块的无源输入，信号采集回路对环网柜中PT柜中的输出电压和电源管理模块进行信号采集。
进一步的，无线传输模块采用中科力联的SZRL-901-GPRS模块，指示灯为四个，其分别为运行、跳闸、告警和通讯指示灯。
一种户外环网柜PT单元智能检测方法，其步骤是：A、通过电流回路和电压回路对环网柜中PT柜中输出的三相电压、保护电流和零序电流进行采集；
B、通过信号采集回路对环网柜中PT柜中的输出电压和电源管理模块进行信号采集；
C、步骤A和B采集的数据输入到控制模块进行储存，控制模块根据采集的数据信息进行故障判断；
D、故障指示灯亮，并通过无线传输模块把故障信息发送到手持移动终端。
进一步的，电压异常是指同时满足：a、三相电压Uab,Ubc,Uca同时不为零； b、三相电压Uab,Ubc,Uca任意一相高压或低于额定电压80％。
进一步的，电压正常是指三相电压Uab,Ubc,Uca均在额定电压的80％范围之内。
进一步的，信号采集回路通过光电隔离后作为控制模块的无源输入。
进一步的，无线传输模块采用中科力联的SZRL-901-GPRS模块。控制模块和无线传输模块设置在壳体内，壳体上设置有与控制模块连接的显示器和按键。
进一步的，指示灯为四个，其分别为运行、跳闸、告警和通讯指示灯，且分别与控制模块连接并设置在壳体上。
故障的判断步骤为：
a、PT故障，如图5：
当装置检测到电压异常，并且220V电源故障信号(S1开入信号)为1时，装置报PT故障告警，告警信号灯亮，并且发送短信“PT故障”到指定手机。
判定电压为异常需满足以下两个条件，如图5：
1、三相电压同时不为0
2、三相电压(Uab,Ubc,Uca)任意一相高压或低于额定电压80％。
b、电源模块电源异常，如图6：
装置当检测到S1开入信号为1(220V电源故障信号)，并且三相100V电压(Uab，Ubc，Uca)均正常时，装置报电源模块电源异常，告警信号灯亮，并且发送短信“电源模块电源异常”到指定手机。
电压正常是指三相电压均在额定电压的80％范围之内。
c、充电模块异常，如图7:
装置检测到S2信号为1(充电模块故障信号)，装置报“充电模块异常”，告警信号灯亮，并且发送短信“充电模块异常”到指定手机。
d、模块输出异常，如图8：
装置检测到S3信号为1(输出电源故障信号)，装置报“模块输出异常”，告警信号灯亮，并且发送短信“模块输出异常”到指定手机。
e、报电池电压异常，如图9：
装置检测到S4信号为1(电池欠压信号)，装置报“电池欠压信号”，告警信号灯亮，并且发送短信“电池欠压信号”到指定手机。
壳体上的指示灯，根据PT柜的运行状态进行点亮指示告警，同时通过显示 屏能够对历史储存数据进行查看，并通过按键对历史记录进行调整和选择。
储存数据包括过压欠压、开关量输入变位、设备故障等各种类型事件，每条记录包含了事件发生的时标(精确到毫秒)、事件发生时的各种交流输入量值、各路开关量输入状态等信息。由于事件信息记录于FLASH芯片中，装置掉电并不会丢失事件信息。
事件记录按照发生时间的先后顺序存储，当事件超过100条时，装置自动依次用最新的记录覆盖最旧的记录。在装置的液晶屏幕上可以察看各条事件记录内容，也可以通过通讯总线上传记录。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种户外环网柜PT单元智能检测装置，其特征是：包括壳体及设置在壳体内的控制模块和无线传输模块，所述控制模块与数据采集模块连接，所述数据采集模块通过相应的采集回路采集相应的电压和电流，并输入到控制模块，所述控制模块通过485总线与无线传输模块连接，所述壳体上设置有与控制模块连接的显示屏、操作按键和指示灯。
2.根据权利要求1所述的户外环网柜PT单元智能检测装置，其特征是：所述采集回路包括电流回路、电压回路和信号采集回路，所述电流回路和电压回路对环网柜中PT柜中输出的三相电压、保护电流和零序电流进行采集。
3.根据权利要求3所述的户外环网柜PT单元智能检测装置，其特征是：所述信号采集回路通过光电隔离后作为控制模块的无源输入，所述信号采集回路对环网柜中PT柜中的输出电压和电源管理模块进行信号采集。
4.根据权利要求1所述的户外环网柜PT单元智能检测装置，其特征是：所述无线传输模块采用中科力联的SZRL-901-GPRS模块，所述指示灯为四个，其分别为运行、跳闸、告警和通讯指示灯。
5.一种户外环网柜PT单元智能检测方法，其步骤是：A、通过电流回路和电压回路对环网柜中PT柜中输出的三相电压、保护电流和零序电流进行采集；
B、通过信号采集回路对环网柜中PT柜中的输出电压和电源管理模块进行信号采集；
C、步骤A和B采集的数据输入到控制模块进行储存，控制模块根据采集的数据信息进行故障判断；故障判断的方法为：
a、PT故障：三相电压Uab，Ubc，Uca异常，并且接收220V电源故障信号；
b、电源模块电源异常：接收220V电源故障信号，并且三相100V电压Uab，Ubc，Uca均正常；
c、充电模块异常：接收充电模块故障信号；
d、模块输出异常：接收输出电源故障信号；
e、电池电压异常：接收电池欠压信号；
D、故障指示灯亮，并通过无线传输模块把故障信息发送到手持移动终端。
6.根据权利要求5所述的户外环网柜PT单元智能检测方法，其特征是：所述电压异常是指同时满足：a、三相电压Uab,Ubc,Uca同时不为零；b、三相电压Uab,Ubc,Uca任意一相高压或低于额定电压80％。
7.根据权利要求5所述的户外环网柜PT单元智能检测方法，其特征是：所述电压正常是指三相电压Uab,Ubc,Uca均在额定电压的80％范围之内。
8.根据权利要求5所述的户外环网柜PT单元智能检测方法，其特征是：所述信号采集回路通过光电隔离后作为控制模块的无源输入。
9.根据权利要求5所述的户外环网柜PT单元智能检测方法，其特征是：所述无线传输模块采用中科力联的SZRL-901-GPRS模块。控制模块和无线传输模块设置在壳体内，所述壳体上设置有与控制模块连接的显示器和按键。
10.根据权利要求5所述的户外环网柜PT单元智能检测方法，其特征是：所述指示灯为四个，其分别为运行、跳闸、告警和通讯指示灯，且分别与所述控制模块连接并设置在壳体上。
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