CN112311863A - 配电设备远程监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及配电设备技术领域，且公开了配电设备远程监控系统，包括变压器油色谱在线监测系统、光纤测温系统、铁芯接地在线检测系统、局部放电监测系统、变压器套管介损在线监测系统、震动监测系统、电能监测系统、无线智能采集终端、云服务器、客户端和监控站。该配电设备远程监控系统，对变压器的油色谱、温度、铁芯接地、局部放电、套管介损、震动、电能监测，利用七种在线监测对变压器可能出现故障的部位进行检测，当检测的数据出现问题，便可查询到异常部位，对其进行维护，避免变压器的停运和修复将带来很大的经济损失，在这种情祝下实时监测变压器的数据，使变压器长期在受控状态下运行。

Description

配电设备远程监控系统
技术领域
本发明涉及配电设备技术领域，具体为配电设备远程监控系统。
背景技术
配电设备是在电力系统中对高压配电柜，发电机、变压器、电力线路、断路器，低压开关柜，配电盘，开关箱，控制箱等设备的统称，变压器是电力系统中重要的也是昂贵的关键设备，它承担着电压变换，电能分配和转移的重任，变压器的正常运行是电力系统安全、可靠地经济运行和供用电的重要保证，因此，必须最大限度地防止和减少变压嚣故障或事故的发生。
目前引发变压器故障和事故的原因繁多，如外部的破坏和影响，不可抗拒的自然灾害，安装、检修、维护中存在的问题和制造过程中留下的设备缺陷等事故隐患，特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化等等，已成为故障发生的主要因素。
变压器故障的不可完全避免，为了对故障的正确诊断和及早预测，为此我们提出了配电设备远程监控系统。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了配电设备远程监控系统。
本发明提供如下技术方案：配电设备远程监控系统，包括变压器油色谱在线监测系统、光纤测温系统、铁芯接地在线检测系统、局部放电监测系统、变压器套管介损在线监测系统、震动监测系统、电能监测系统、无线智能采集终端、云服务器、客户端和监控站；
变压器油色谱在线监测系统、光纤测温系统、铁芯接地在线检测系统、局部放电监测系统、变压器套管介损在线监测系统、震动监测系统、电能监测系统分别与无线智能采集终端通讯连接，用于采集变压器详细数据；
无线智能采集终端与监控站通讯连接，通过监控站对变压器数据进行处理，并实时对变压器进行监测；
监控站包括变压器参数模块、模型仿真模块、数据库和数据分析模块；
变压器参数模块用于修改或记录变压器的参数；
模型仿真模块将采集到的变压器的状态信息，根据热模型理论，可以模拟计算变压器的顶层油温、绕组热点温度以及变压器的老化系数，对变压器的运行状态进行模拟；
数据分析模块对变压器的数据进行分析处理，判断是否处于正常状态，一旦发生异常立即发出警报；
数据库用于记录变压器的数据；
监控站通过云服务器与客户端通讯连接，客户端通过下载APP对监控站上传到云服务器的数据进行接收，进行远程监测。
优选的，所述变压器油色谱在线监测系统采用MGA2000-6E型变压器油色谱在线监测系统，该系统可同时高精度在线监测变压器油中溶解的氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔、乙烷等六种气体组分及油中微水含量，并通过计算获得总烃的含量、各组份的相对增长率以及绝对增长速度。
优选的，所述局部放电监测系统包括传感器、放大器、处理器、采集卡、监控主机，变压器上的局放信号经传感器耦合后送入放大器，放大之后的信号由多路转换巡回选通两路信号通过采集卡进行数据采集，处理器对采集的局部放电数据抗干扰等数字处理，获得放电量、三维放电图谱、工频放电图谱、放电趋势图等指标，并将结果通过网络接口传送到监控主机，在数据库中存储，另外，为了获得每次采集的工频相位信息，利用高压侧电压互感器信号经信号预处理后来触发采集卡采集。
优选的，所述变压器套管介损在线监测系统采用全数字式交流同步采集及自适应信号处理技术对介质损耗进行测量。
优选的，所述震动监测系统采用在线式测振仪进行电力变压器振动信号的现场采集，随即存储于测振仪，随后可通过USB接口导入安装有专用分析、诊断软件的用户计算机做进一步分析。
优选的，所述光纤测温系统的光纤伸入变压器绕组内，实时直接地测量绕组热点温度。
优选的，所述铁芯接地在线检测系统采用嵌入式结构、就地测量、数字传输，针对变压器铁芯接地和变压器油温实施在线感知及诊断，能及时发现内部绝缘受潮或受损、铁芯多点接地、箱体内异物、油箱油泥沉积等故障，当变压器铁芯泄漏电流达到报警限值时，自动发出报警信号，对事故做到早预防早处理，为此类设备的状态检修提供可靠技术依据。
优选的，所述电能监测系统采用认证级在线电能质量监测装置，具有强大的电能质量分析、高端RTU、故障录波、谐波分析功能。
与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：
该配电设备远程监控系统，对变压器的油色谱、温度、铁芯接地、局部放电、套管介损、震动、电能监测，利用七种在线监测对变压器可能出现故障的部位进行检测，当检测的数据出现问题，便可查询到异常部位，对其进行维护，避免变压器的停运和修复将带来很大的经济损失，在这种情祝下实时监测变压器的数据，使变压器长期在受控状态下运行。
附图说明
图1为本发明结构示意框图；
图2为本发明监控站的结构示意框图。
具体实施方式
为了使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明，以避免不必要地混淆本发明的概念。
请参阅图1-2，配电设备远程监控系统，包括变压器油色谱在线监测系统、光纤测温系统、铁芯接地在线检测系统、局部放电监测系统、变压器套管介损在线监测系统、震动监测系统、电能监测系统、无线智能采集终端、云服务器、客户端和监控站；
变压器油色谱在线监测系统、光纤测温系统、铁芯接地在线检测系统、局部放电监测系统、变压器套管介损在线监测系统、震动监测系统、电能监测系统分别与无线智能采集终端通讯连接，用于采集变压器详细数据；
无线智能采集终端与监控站通讯连接，通过监控站对变压器数据进行处理，并实时对变压器进行监测；
监控站包括变压器参数模块、模型仿真模块、数据库和数据分析模块；
变压器参数模块用于修改或记录变压器的参数；
模型仿真模块将采集到的变压器的状态信息，根据热模型理论，可以模拟计算变压器的顶层油温、绕组热点温度以及变压器的老化系数，对变压器的运行状态进行模拟；
数据分析模块对变压器的数据进行分析处理，判断是否处于正常状态，一旦发生异常立即发出警报；
数据库用于记录变压器的数据；
监控站通过云服务器与客户端通讯连接，客户端通过下载APP对监控站上传到云服务器的数据进行接收，进行远程监测。
变压器油色谱在线监测系统采用MGA2000-6E型变压器油色谱在线监测系统，该系统可同时高精度在线监测变压器油中溶解的氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔、乙烷等六种气体组分及油中微水含量，并通过计算获得总烃的含量、各组份的相对增长率以及绝对增长速度。
局部放电监测系统包括传感器、放大器、处理器、采集卡、监控主机，变压器上的局放信号经传感器耦合后送入放大器，放大之后的信号由多路转换巡回选通两路信号通过采集卡进行数据采集，处理器对采集的局部放电数据抗干扰等数字处理，获得放电量、三维放电图谱、工频放电图谱、放电趋势图等指标，并将结果通过网络接口传送到监控主机，在数据库中存储，另外，为了获得每次采集的工频相位信息，利用高压侧电压互感器信号经信号预处理后来触发采集卡采集。
变压器套管介损在线监测系统采用全数字式交流同步采集及自适应信号处理技术对介质损耗进行测量。
震动监测系统采用在线式测振仪进行电力变压器振动信号的现场采集，随即存储于测振仪，随后可通过USB接口导入安装有专用分析、诊断软件的用户计算机做进一步分析。
光纤测温系统的光纤伸入变压器绕组内，实时直接地测量绕组热点温度。
铁芯接地在线检测系统采用嵌入式结构、就地测量、数字传输，针对变压器铁芯接地和变压器油温实施在线感知及诊断，能及时发现内部绝缘受潮或受损、铁芯多点接地、箱体内异物、油箱油泥沉积等故障，当变压器铁芯泄漏电流达到报警限值时，自动发出报警信号，对事故做到早预防早处理，为此类设备的状态检修提供可靠技术依据。
电能监测系统采用认证级在线电能质量监测装置，具有强大的电能质量分析、高端RTU、故障录波、谐波分析功能，可实现电能质量的连续在线监测，精度高、多种通信路径、通讯传输符合CP/IP协议；高精度测量电力系统各参变量，如电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、线损、变压器损耗。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.配电设备远程监控系统，其特征在于：包括变压器油色谱在线监测系统、光纤测温系统、铁芯接地在线检测系统、局部放电监测系统、变压器套管介损在线监测系统、震动监测系统、电能监测系统、无线智能采集终端、云服务器、客户端和监控站；
变压器油色谱在线监测系统、光纤测温系统、铁芯接地在线检测系统、局部放电监测系统、变压器套管介损在线监测系统、震动监测系统和电能监测系统分别与无线智能采集终端通讯连接，用于采集变压器详细数据；
无线智能采集终端与监控站通讯连接，通过监控站对变压器数据进行处理，并实时对变压器进行监测；
监控站包括变压器参数模块、模型仿真模块、数据库和数据分析模块；
变压器参数模块用于修改或记录变压器的参数；
模型仿真模块将采集到的变压器的状态信息，根据热模型理论，可以模拟计算变压器的顶层油温、绕组热点温度以及变压器的老化系数，对变压器的运行状态进行模拟；
数据分析模块对变压器的数据进行分析处理，判断是否处于正常状态，一旦发生异常立即发出警报；
数据库用于记录变压器的数据；
监控站通过云服务器与客户端通讯连接，客户端通过下载APP对监控站上传到云服务器的数据进行接收，进行远程监测。
2.根据权利要求1所述的配电设备远程监控系统，其特征在于：所述变压器油色谱在线监测系统采用MGA2000-6E型变压器油色谱在线监测系统，该系统可同时高精度在线监测变压器油中溶解的氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔、乙烷等六种气体组分及油中微水含量，并通过计算获得总烃的含量、各组份的相对增长率以及绝对增长速度。
3.根据权利要求1所述的配电设备远程监控系统，其特征在于：所述局部放电监测系统包括传感器、放大器、处理器、采集卡、监控主机，变压器上的局放信号经传感器耦合后送入放大器，放大之后的信号由多路转换巡回选通两路信号通过采集卡进行数据采集，处理器对采集的局部放电数据抗干扰等数字处理，获得放电量、三维放电图谱、工频放电图谱、放电趋势图等指标，并将结果通过网络接口传送到监控主机，在数据库中存储，另外，为了获得每次采集的工频相位信息，利用高压侧电压互感器信号经信号预处理后来触发采集卡采集。
4.根据权利要求1所述的配电设备远程监控系统，其特征在于：所述变压器套管介损在线监测系统采用全数字式交流同步采集及自适应信号处理技术对介质损耗进行测量。
5.根据权利要求1所述的配电设备远程监控系统，其特征在于：所述震动监测系统采用在线式测振仪进行电力变压器振动信号的现场采集，随即存储于测振仪，随后可通过USB接口导入安装有专用分析、诊断软件的用户计算机做进一步分析。
6.根据权利要求1所述的配电设备远程监控系统，其特征在于：所述光纤测温系统的光纤伸入变压器绕组内，实时直接地测量绕组热点温度。
7.根据权利要求1所述的配电设备远程监控系统，其特征在于：所述铁芯接地在线检测系统采用嵌入式结构、就地测量、数字传输，针对变压器铁芯接地和变压器油温实施在线感知及诊断，能及时发现内部绝缘受潮或受损、铁芯多点接地、箱体内异物、油箱油泥沉积等故障，当变压器铁芯泄漏电流达到报警限值时，自动发出报警信号，对事故做到早预防早处理，为此类设备的状态检修提供可靠技术依据。
8.根据权利要求1所述的配电设备远程监控系统，其特征在于：所述电能监测系统采用认证级在线电能质量监测装置，具有强大的电能质量分析、高端RTU、故障录波、谐波分析功能。
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