CN113805095A - 一种超高频智能巡检系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超高频智能巡检系统，其特征在于，该系统包括互感器单元、超高频数据处理模块、超高频智能巡检柜主体以及综合数据处理模块；超高频数据处理模块通过RS485总线与超高频智能巡检柜内的综合数据处理模块进行通信，综合数据处理模块作为主机。本发明装置通过使用电子式电压互感器和电子式零序电流互感器作为信号采集的接入点，大大提高了原始信号的可靠性、抗干扰性能，本发明设计有故障录波功能，可以减少对单独的录波设备的配备，降低了项目整体成本。主柜体使用了18.5英寸的触摸屏进行故障显示，使用串口打印机进行故障信息打印，方便运维人员查看故障情况和进行故障记录。
Description
技术领域
本发明涉及电网巡检技术领域，尤其涉及一种超高频智能巡检系统。
背景技术
我国目前6kV-35kV的中压电网系统中，普遍使用中性点不接地或者经消弧线圈接地的小电流接地系统。当配电系统发生接地故障时，接地电流很小，一般不会对系统和设备造成影响。但是因为城市电网的快速发展，电缆线路所占比例越来越高，接地时故障点的电流增大，存在拉弧且不易熄弧现象。如果不及时处理，可能发展成大面积停电事故，故目前大城市配电网多数采用经消弧线圈接地的方式。经消弧线圈接地虽然有效的减小了接地电流，使得电弧更易熄灭，但是会造成故障量不突出、不易辨识，大大增加了选线装置的选线难度。
目前，对于小电流接地选线的研究主要集中在场站端选线。多数基于暂态零序分量、小波分析、注入法判断的小电流接地选线装置，尽管选线迅速和准确，但是由于故障信号小，在现场的电磁干扰较多，信号采集困难，其在变电站实际运行效果并不理想。同时，当前大部分的选线装置不具备现场故障录波功能，无法就地完整的展现故障状态波形。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种超高频智能巡检系统，本发明提供了解决上述问题的一种新型超高频巡检柜，实现来了基于电子式零序电流互感器的分布式超高频信号采集和处理，集中故障判断及显示的超高频巡检柜。其抗电磁干扰能力强，选线速度快，选线准确率在90％以上，大大提高了小电流接地系统的单相接地故障选线成功率。同时本发明自带录波功能，可以就地显示故障前后时刻波形，方便巡检人员查看故障情况。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种超高频智能巡检系统，该系统包括互感器单元、超高频数据处理模块、超高频智能巡检柜主体以及综合数据处理模块；
超高频数据处理模块通过RS485总线与超高频智能巡检柜内的综合数据处理模块进行通信，综合数据处理模块作为主机，以轮询的方式逐个获取各配电柜内的超高频数据处理模块提供的柜内配电柜信息数据。
优选地，所述互感器单元包括电子式电压互感器、电流互感器和电子式零序电流互感器，每个受监测配电柜内，安装一组互感器，用于对柜内的三相电压信号、开口三角电压信号、线路中的相电流及零序电流信号进行采集。
优选地，所述超高频数据采集模块通过采集互感器单元的信号，获取系统的线电压值、相电压值、开口三角电压值、相电流值、零序电流值。
优选地，所述超高频智能巡检柜主体包括综合数据处理模块、触摸屏及嵌入安装的串口打印机。
优选地，所述超高频智能巡检柜主柜体内的综合数据处理模块轮询时，将这些用于判定故障类型的数据以规定的报文格式，通过RS485总线或者网线传送到综合数据处理模块中。综合数据处理模块根据故障判定依据和判定故障类型并记录存储故障前后20个周期的波形数据，最后将故障信息在触摸屏中显示，并在串口打印机中自动打印出故障信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明装置通过使用电子式电压互感器和电子式零序电流互感器作为信号采集的接入点，大大提高了原始信号的可靠性、抗干扰性能。
2、使用分布式的信号采集模式，在每个配电柜内安装超高频数据处理模块，通过高速AD采样芯片和高速DSP对数据进行就地采集和初步的算法处理，增强了整体的稳定性，减少了主柜体的接线，方便了后期设备维护、检修以及柜体数量的扩容。
3、本发明设计有故障录波功能，可以减少对单独的录波设备的配备，降低了项目整体成本。主柜体使用了18.5英寸的触摸屏进行故障显示，使用串口打印机进行故障信息打印，方便运维人员查看故障情况和进行故障记录。
附图说明
为了更具体直观地说明本发明实施例或者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要介绍。
图1为超高频智能巡检柜整体示意图；
图2为超高频数据处理模块示意图；
图3为超高频智能巡检柜综合数据处理模块示意图。
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。
参照图1-3，一种超高频智能巡检系统，该系统包括互感器单元、超高频数据处理模块、超高频智能巡检柜主体以及综合数据处理模块；
超高频数据处理模块通过RS485总线与超高频智能巡检柜内的综合数据处理模块进行通信，综合数据处理模块作为主机，以轮询的方式逐个获取各配电柜内的超高频数据处理模块提供的柜内配电柜信息数据。
本实施方案中，互感器单元包括电子式电压互感器、电流互感器和电子式零序电流互感器，每个受监测配电柜内，安装一组互感器，用于对柜内的三相电压信号、开口三角电压信号、线路中的相电流及零序电流信号进行采集。
本实施方案中，超高频数据采集模块通过采集互感器单元的信号，获取系统的线电压值、相电压值、开口三角电压值、相电流值、零序电流值。
本实施方案中，超高频智能巡检柜主体包括综合数据处理模块、触摸屏及嵌入安装的串口打印机。
本实施方案中，超高频智能巡检柜主柜体内的综合数据处理模块轮询时，将这些用于判定故障类型的数据以规定的报文格式，通过RS485总线或者网线传送到综合数据处理模块中。综合数据处理模块根据故障判定依据和判定故障类型并记录存储故障前后20个周期的波形数据，最后将故障信息在触摸屏中显示，并在串口打印机中自动打印出故障信息。
以某配电房有5个配电柜需要监测为例，柜体编号为从1号到5号，对本发明做进一步说明。实际的监测柜体数量理论值为255，设计使用时以不超过200为宜。
首先在受监测柜体内安装电子式电压互感器、电流互感器、电子式零序电流互感器以及超高频数据处理模块。五台配电柜内的超高频数据处理模块通过RS485总线与超高频智能巡检柜内的综合数据处理模块进行通信。
综合数据处理模块作为主机，以轮询的方式逐个获取各配电柜内的超高频数据处理模块提供的柜内配电柜信息数据。若此时2号配电柜所属支线发生单相接地故障，则整个母线的电压信号均有相应的故障特征。此时1号到5号柜内的超高频数据处理模块，以电压信号的变化为触发，开始计算单相接地故障判据所需的各种特征值，将相应的故障标志量置位，并将故障时刻前后20个周期的波形数据暂时存储在该模块中。当综合数据处理模块轮询各配电柜基本数据时，监测到相对应的故障标志量被置位，则根据单相接地故障的判据算法，对各超高频数据处理模块上送来特征数据进行处理，判断出发生单相接地故障支线对应的配电柜号，此处为2号。之后，综合数据处理模块向2号柜内的超高频数据处理模块发送命令，要求其清零对应的故障标志量并上送故障前后20个周期的波形数据，并且将数据存储在综合数据处理模块的SD卡中。同时发命令给1号，3号，4号，5号柜内的超高频数据处理模块，要求其清零对应的故障标志量。
超高频智能巡检柜主柜体内触摸屏此时会将最新的故障信息显示在屏幕中进行闪烁提示。同时，串口打印机立刻打印故障详情。运维人员可以通过触摸屏查看2号柜对应支线发生的故障信息详情和故障前后20个周期的波形，同时可以使用u盘下载波形数据。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种超高频智能巡检系统，其特征在于，该系统包括互感器单元、超高频数据处理模块、超高频智能巡检柜主体以及综合数据处理模块；
超高频数据处理模块通过RS485总线与超高频智能巡检柜内的综合数据处理模块进行通信，综合数据处理模块作为主机，以轮询的方式逐个获取各配电柜内的超高频数据处理模块提供的柜内配电柜信息数据。
2.根据权利要求1所述的一种超高频智能巡检系统，其特征在于，所述互感器单元包括电子式电压互感器、电流互感器和电子式零序电流互感器，每个受监测配电柜内，安装一组互感器，用于对柜内的三相电压信号、开口三角电压信号、线路中的相电流及零序电流信号进行采集。
3.根据权利要求2所述的一种超高频智能巡检系统，其特征在于，所述超高频数据采集模块通过采集互感器单元的信号，获取系统的线电压值、相电压值、开口三角电压值、相电流值、零序电流值。
4.根据权利要求3所述的一种超高频智能巡检系统，其特征在于，所述超高频智能巡检柜主体包括综合数据处理模块、触摸屏及嵌入安装的串口打印机。
5.根据权利要求4所述的一种超高频智能巡检系统，其特征在于，所述超高频智能巡检柜主柜体内的综合数据处理模块轮询时，将这些用于判定故障类型的数据以规定的报文格式，通过RS485总线或者网线传送到综合数据处理模块中，综合数据处理模块根据故障判定依据和判定故障类型并记录存储故障前后20个周期的波形数据，最后将故障信息在触摸屏中显示，并在串口打印机中自动打印出故障信息。
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