CN111307220A - 配电环网柜运行状态在线诊断装置 - Google Patents

配电环网柜运行状态在线诊断装置 Download PDF

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周锡雷
杨秀领
刘利军
朱佳启
李磊
杨勇
吴雷
龚澄澄
殷勃
冯少伯
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Abstract

本发明公开了配电环网柜运行状态在线诊断装置，属于环网柜技术领域，包括安装在环网柜外壳上的臭氧检测模组和暂态对地电压检测模组；所述臭氧检测模组包括采气端以及内部的检测模块，所述环网柜的内部装有电器模组以及所述电器模组工作产生的放电区域，所述采气端伸入所述环网柜外壳且设于所述放电区域位置；所述暂态对地电压检测模组内部的检测模块安装在所述环网柜靠近外壳缝隙的位置。通过臭氧检测模组检测臭氧浓度变化间接检测环网柜内电器放电的状态，通过暂态对地电压检测模组对环网柜内电器释放的电磁波进行检测，间接判断电器的局部放电情况，这样运行状态检测更加准确全面。

Description

配电环网柜运行状态在线诊断装置
技术领域
本发明涉及环网柜技术领域，特别涉及配电环网柜运行状态在线诊断装置。
背景技术
环网柜是一组高压开关设备装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。它被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。
随着电力系统的不断发展和电力市场的逐步建立，配电网络的薄弱环节越来越突出，越来越不适应社会需求。作为配电网络的关键设备，环网柜的安全稳定运行需要得到保障，因此，需要对其运行状态进行监测，根据高压放电产生臭氧这一原理，通过检测环网柜内的臭氧浓度即可间接监测其高压放电情况，对运行状态进行诊断，但是有的放电异常也会产生电磁波，只靠臭氧检测诊断工作状态不够全面正确，仍存在一定的误差。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述环网柜运行状态检测不够全面准确的问题提出配电环网柜运行状态在线诊断装置，具有自动监测，更加便捷，臭氧和暂态对地电压检测诊断更加全面的优点。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，配电环网柜运行状态在线诊断装置，包括安装在环网柜外壳上的臭氧检测模组和暂态对地电压检测模组；
所述臭氧检测模组包括采气端以及内部的检测模块，所述环网柜的内部装有电器模组以及所述电器模组工作产生的放电区域，所述采气端伸入所述环网柜外壳且设于所述放电区域位置；
所述暂态对地电压检测模组内部的检测模块安装在所述环网柜靠近外壳缝隙的位置。
优选的，所述采气端与臭氧检测模组内部的检测模块之间通过输气管道连通，且采气端由固定在输气管道进气口的多根进气嘴组成，进气嘴的长度依次递减。
优选的，所述臭氧检测模组的检测模块包括单片机以及与单片机电性连接的无线传输模块、AD转换器、存储器、显示器和报警器，AD转换器与臭氧传感器电性连接。
优选的，所述臭氧检测模组的检测模块内部还包括采样泵、泵驱动模块和定时模块，采样泵用于为进气嘴提供吸力。
优选的，所述暂态对地电压检测模组包括单片机以及与单片机电性连接的耦合电容传感器、显示器、存储器、报警器和无线传输模块。
优选的，所述耦合电容传感器与单片机之间还设有滤波器、放大器和AD转换器，用于对电磁波信号进行滤波和放大。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过臭氧检测模组检测臭氧浓度变化间接检测环网柜内电器放电的状态，通过暂态对地电压检测模组对环网柜内电器释放的电磁波进行检测，间接判断电器的局部放电情况，这样运行状态检测更加准确全面。
2、通过将采气端设置呈多个长度依次减小的进气嘴结构，通过长短不一的进气嘴采集不同放电区域的臭氧浓度，提高臭氧检测模组的检测精度。
3、通过在臭氧检测模组和暂态对地电压检测模组内部均设置存储器、显示器和报警器，实时显示环网柜内运行状态是否异常，若是异常通过报警器报警，这种自动检测报警的方式更加便捷。
附图说明
图1为本发明的整体装置结构示意图。
图2为本发明的臭氧检测模组内部模块连接结构示意图。
图3为本发明的暂态对地电压检测模组内部模块连接结构示意图。
图中：1、环网柜，2、臭氧检测模组，21、采气端，22、输气管道，3、暂态对地电压检测模组。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，配电环网柜运行状态在线诊断装置，包括安装在环网柜1外壳上的臭氧检测模组2和暂态对地电压检测模组3，臭氧检测模组2是通过检测环网柜1内部的臭氧浓度变化情况，来诊断其内高压放电是否异常，暂态对地电压检测模组3是利用局部放电产生的电磁波来诊断是否出现放电异常的情况，通过臭氧和电磁波的检测达到诊断环网柜1内部运行状态的目的。
臭氧检测模组2包括采气端21以及内部的检测模块，环网柜1的内部装有电器模组以及电器模组工作产生的放电区域，采气端21伸入环网柜1外壳且设于放电区域位置，采气端21用来采集环网柜1内部的空气，并将空气输送给内部的检测模块，从而检测出臭氧的浓度，采气端21伸入放电区域是为了更好地吸入带有臭氧的空气。
暂态对地电压检测模组3内部的检测模块安装在环网柜1靠近外壳缝隙的位置，由于局部放电时，环网柜1内电器会辐射电磁波信号，这些信号大部分被环网柜1的金属外壳屏蔽，只有小部分会通过缝隙传出，而暂态对地电压检测模组3安装在靠近缝隙的位置，可以更好地采集到电磁波信号。
采气端21与臭氧检测模组2内部的检测模块之间通过输气管道22连通，且采气端21由固定在输气管道22进气口的多根进气嘴组成，进气嘴的长度依次递减，多根进气嘴可以保证空气进气量，而且进气嘴长度依次递减，长的进气嘴可以采集较远处的空气，短的进气嘴可以采集较近处的空气，通过这种方式排列的进气嘴可以提高采气端21的采气范围，提高臭氧浓度检测的准确性。
臭氧检测模组2的检测模块包括单片机以及与单片机电性连接的无线传输模块、AD转换器、存储器、显示器和报警器，AD转换器与臭氧传感器电性连接，臭氧检测模组2的检测模块内部还包括采样泵、泵驱动模块和定时模块，采样泵用于为进气嘴提供吸力，空气顺着输气管道22接触臭氧传感器，通过臭氧传感器根据臭氧含量向AD转换器输出一个电信号，AD转换器将电信号转换成数字信号由显示器显示出来，若是信号值大于正常值，则通过报警器报警，存储器用来将实时数据保存下来，无线传输模块可以为臭氧检测模组2提供无线数据传输功能，将实时检测数据发送给后台。
暂态对地电压检测模组3包括单片机以及与单片机电性连接的耦合电容传感器、显示器、存储器、报警器和无线传输模块，耦合电容传感器与单片机之间还设有滤波器、放大器和AD转换器，用于对电磁波信号进行滤波和放大，暂态对地电压检测模组3的工作原理与臭氧检测模组2类似，区别在于检测元件不同，由于环网柜1内高压放电时产生的电磁波信号被耦合电容传感器采集到，耦合电容传感器发出电信号，由滤波器和放大器滤波放大后，再通过AD转换器转换成数字信号由显示器显示出来，其内的存储器、报警器和无线传输模块功能与臭氧检测模组2内部的功能相同。
臭氧检测模组2和暂态对地电压检测模组3均设置在环网柜1的外壳外壁上，臭氧检测模组2的输气管道22插入外壳内部，插入端的采气端21由采样泵提供动力可以吸入环网柜1内部的空气，空气顺着输气管道22与臭氧传感器接触，由显示器显示出臭氧浓度，若是浓度超标则发出工作状态异常报警，暂态对地电压检测模组3用于检测放电异常产生的电磁波信号，通过耦合电容传感器采集到电磁波信号，并由显示器显示出来，若是数字超出正常标准，则说明电磁波辐射异常，环网柜1内部电器放电也异常，则报警器报警。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.配电环网柜运行状态在线诊断装置，其特征在于：包括安装在环网柜(1)外壳上的臭氧检测模组(2)和暂态对地电压检测模组(3)；
所述臭氧检测模组(2)包括采气端(21)以及内部的检测模块，所述环网柜(1)的内部装有电器模组以及所述电器模组工作产生的放电区域，所述采气端(21)伸入所述环网柜(1)外壳且设于所述放电区域位置；
所述暂态对地电压检测模组(3)内部的检测模块安装在所述环网柜(1)靠近外壳缝隙的位置。
2.根据权利要求1所述的配电环网柜运行状态在线诊断装置，其特征在于：所述采气端(21)与臭氧检测模组(2)内部的检测模块之间通过输气管道(22)连通，且采气端(21)由固定在输气管道(22)进气口的多根进气嘴组成，进气嘴的长度依次递减。
3.根据权利要求2所述的配电环网柜运行状态在线诊断装置，其特征在于：所述臭氧检测模组(2)的检测模块包括单片机以及与单片机电性连接的无线传输模块、AD转换器、存储器、显示器和报警器，AD转换器与臭氧传感器电性连接。
4.根据权利要求3所述的配电环网柜运行状态在线诊断装置，其特征在于：所述臭氧检测模组(2)的检测模块内部还包括采样泵、泵驱动模块和定时模块，采样泵用于为进气嘴提供吸力。
5.根据权利要求1所述的配电环网柜运行状态在线诊断装置，其特征在于：所述暂态对地电压检测模组(3)包括单片机以及与单片机电性连接的耦合电容传感器、显示器、存储器、报警器和无线传输模块。
6.根据权利要求5所述的配电环网柜运行状态在线诊断装置，其特征在于：所述耦合电容传感器与单片机之间还设有滤波器、放大器和AD转换器，用于对电磁波信号进行滤波和放大。
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