CN116256664A - 一种多功能电气检测装置及其实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能电气检测装置及其控制方法,包括第一传感器信号采集模块;第二传感器信号采集模块;中控模块接收第一传感器信号采集模块和第二传感器信号采集模块采集的数据,触发警报信号,显示装置显示高压电缆A/B/C三相的短路电流、温度、接地电流、高压套管耦合电容的工频交流电压和高频交流电压等情况,告警装置根据警报信号进行预警/告警;本发明通过将多种采集装置进行集成,显示装置和告警装置进行显示和告警,对开关柜运行状态进行实时检测,给设备可能发生的故障进行提前、准备的预判,节省定期巡检人力,也可以弥补因人为原因导致漏巡、误判等带来的危害。

Description

一种多功能电气检测装置及其实现方法
技术领域
本发明涉及电气检测技术领域,尤其是一种多功能电气检测装置及其实现方法。
背景技术
目前10KV配电开关柜配备的检测装置多为就地显示,配电开关柜的运行温度和高频交流电压的检测方法主要还是人工携带手持设备到现场进行定期巡检,工频交流电压多为采用地电波与超声波的手持式局放检测装置,这种装置不仅对检测人员的经验有较高要求,而且检测结果受外界因素影响较大,检测人员往往容易造成误判或与标准值误差较大,当配电开关柜发生故障检测人员没有及时发现和处理,便会导致绝缘击穿,损害配电开关柜,导致不能保证电网设备安全运行。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,将多种检测设备进行整合,对配电开关柜进行实时检测,将可能发生的故障进行提前、准确的预判,为设备检修计划提供依据,保障电网设备的安全运行。
一方面,本发明包括一种多功能电气检测装置包括:
第一传感器信号采集模块,用于获取高压电缆的温度、短路电流和接地电流;
第二传感器信号采集模块,用于获取高压套管耦合电容的工频交流信号和高频交流信号;
中控模块,用于接收所述第一传感器信号采集模块的第一检测信号和所述第二传感器信号采集模块的第二检测信号,并根据所述第一检测信号和第二检测信号生成警报信号,所述中控模块与所述第一传感器信号采集模块通过光纤连接,所述中控模块与所述第二传感器信号采集模块通过电缆连接;
报警装置,与所述中控模块的连接,用于根据所述触发警报信号进行报警。
进一步,所述中控模块用于在第一检测信号和/或所述第二检测信号达到第一阈值的情况下,生成警报信号,所述警报信号为预警信号。
进一步,所述中控模块用于在第一检测信号和/或所述第二检测信号达到第二阈值的情况下,生成警报信号,所述警报信号为告警信号;其中,所述第二阈值比所述第一阈值不同。
进一步,所述第一传感器信号采集模块包括:
短路电流及温度传感器,与所述中控模块光纤连接,用于采集所述高压电缆的温度和短路电流;
接地电流传感器,与所述中控模块光纤连接,用于采集所述高压电缆的接地电流。
进一步,所述第二传感器信号采集模块包括:
高压带电显示器,与所述中控模块电缆连接,用于采集所述高压套管耦合电容的工频交流电压及故障指示采集的指示信号;
局部放电监测装置,与所述中控模块电缆连接,用于采集所述高压套管耦合电容的脉冲电流信号。
进一步,述中控模块可以独立控制所述第一传感器信号采集模块和第二传感器信号采集模块的开启或关闭。
进一步,所述中控模块还包括显示装置,用于显示所述第一传感器信号采集模块和第二传感器信号采集模块所采集的信息。
进一步,所述中控模块还包括核相孔,用于判断所述高压电缆A/B/C三相是否带电。
另一方面,本发明还包括一种多功能电气检测装置的控制方法,包括:
获取高压电缆的第一信息,所述高压电缆的第一信息包括温度、短路电流和接地电流;
获取高压套管耦合电容的第二信息,所述高压套管耦合电容的第二信息包括工频交流电压和高频交流电压;
中控模块实时接收转换模块发送的信号,并触发警报信号;
告警装置根据警报信号对应各项指标的指示灯进行提示,当传感器发送的信号值临近所设定阈值的最大值时,进行预警,此时所述告警装置的黄灯闪烁,当传感器发送的信号值大于所设定阈值的最大值时,进行告警,此时所述告警装置的红灯常亮;
中控模块将采集数据实时上传至数据终端设备。
进一步,所述显示装置根据所述显示信号显示高压电缆A/B/C三相的温度、短路电流、接地电流、高压套管耦合电容的工频交流电压和高频交流电压。
本发明的有益效果是:将多种采集装置进行集成,显示装置和告警装置进行显示和告警,对开关柜运行状态进行实时检测,给设备可能发生的故障进行提前、准备的预判,节省定期巡检人力,也可以弥补因人为原因导致漏巡、误判等带来的危害。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明一种多功能电气检测装置的电路结构框图;
图2为本发明一种多功能电气检测装置的结构示意图;
图3为本发明一种多功能电气检测装置实现方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
下面结合附图,对本申请实施例作进一步阐述。
参照图1,本发明实施例提供了一种多功能电气检测装置,包括第一传感器信号采集模块,用于获取高压电缆的温度、短路电流和接地电流;第二传感器信号采集模块,用于获取高压套管耦合电容的工频交流电压和高频交流电压;中控模块,与第一传感器信号采集模块通过光纤连接,与第二传感器信号采集模块通过电缆连接,用于接收第一传感器信号采集模块和第二传感器信号采集模块的采集的传感器信息,转化为检测数据,并触发警报信号;显示装置,与中控模块连接,用于显示被测电缆A/B/C三相的短路电流、温度、接地电流、高压套管耦合电容的工频交流电压和局部放电等情况;警报装置,与中控模块连接,用于根据警报信号进行预警/告警;数据终端设备,与中控模块通过RS485连接,与中控模块连接,用于将转化数据实时上传至后台。
具体的,第一传感器信号采集模块,用于获取高压电缆的温度、电流和短路电路信息。
第二传感器信号采集模块,用于获取高压电缆耦合电容的工频交流信号和高频交流信号。
中控模块,用于输出控制指令,实时接收传感器采集模块传输的信号,转化为检测数据,通过显示装置显示各项测量指标数据,将数据实时上传至数据终端设备;在第一检测信号和/或第二检测信号达到第一阈值的情况下,生成预警信号;在第一检测信号和/或所述第二检测信号达到第二阈值的情况下,生成告警信号;其中,第一阈值为预先设定好的第一传感器信号采集模块和第二传感器信号采集模块的区间,第二阈值的最小值大于等于第一阈值的最大值。
可选地,中控模块还可进一步包括操作界面;
操作界面用于设置温度、短路电流和接地电流区间;
显示装置用于显示以下至少一种信息:
高压电缆温度、高压电缆短路电流、高压电缆接地电流、高压套管耦合电容的工频交流信号和脉冲电流信号。
参照图2,进一步作为可选的实施方式,第一传感器信号采集模块包括:
短路电流及温度传感器,温度电流传感器的输出端与中控模块通过光纤连接,用于采集A/B/C三相的温度和短路电流信息,通过采集热敏电阻在不同温度下阻值和短路电流产生的磁感应强度,转换成温度数据以及通过测得的磁感应强度判断通入的电流强度,经由光电转换二极管将电信号转换为光信号,通过光纤传输至监测主机;
接地电流传感器,接地电流传感器的输出端与转换单元通过光纤连接,用于采集A/B/C三相高压电缆的接地电流异常情况。
本领域技术人员可以理解的是,所采集的信号通过光纤传输的原因是:光纤传输具有较强的抗干扰能力,在高压环境下具有较高的安全性与可靠性。
第二传感器信号采集模块进一步包括:
高压带电显示器,高压带电显示器与高压套管耦合电容连接,高压带电显示器的输出端与中控通过电缆连接,用于采集高压套管耦合电容的工频交流电压,通过耦合电容器使得强电和弱电两个系统通过电容器耦合并隔离,提供高频信号通路,阻止低频电流进入弱电系统;当电气开关柜内部放电发生的瞬间,会产生一个高频的脉冲电流,高频脉冲电流通过耦合电容,由高电位流向低电位,在低电位端与中控模块的转换单元连接,转换单元将采集的模拟量转化为信号量,中控模块MCU对信号进行快速持续采样分析,获取电流强度指示量及频率指示量的数据,最后将信号值显示在LED屏幕上;
局部放电监测装置,局部放电监测装置与高压套管耦合电容连接,局部放电监测装置与转换单元通过电缆连接,利用脉冲电流法采集高压套管耦合电容的脉冲电流信号,通过定量的信号强度判定高频交流电压强弱,将高频交流电压信号输送至中控模块MCU,通过MCU采样分析后显示在LED显示屏上。
中控模块还包括核相孔,通过高压耦合电容,从母线上进行降压,A/B/C三相输出的交流电压在12V~180V之间,通过电压表在核相孔上检测电压值来判断高压电缆A/B/C三相是否带电。
本实施例中,通过第一传感器信号采集模块采集高压电缆的温度、短路电流和接地电流以及第二传感器信号采集模块采集的高压套管耦合电容的工频交流电压和高频交流电压的模拟信号,中控模块中对采集的模拟量转为信号量,对信号进行采样、分析和计算,LED显示屏实时显示高压电缆的各项指标,同时发送警报信号给告警装置,当信号值处于预警区间内黄灯闪烁,当信号值超过预警区间时红灯常亮。
参照图3,本发明实施例还提出一种多功能电气检测装置的实现方法,该方法为中控模块通过控制多功能电气检测装置,包括但不限于以下步骤:
S101、获取高压电缆的第一信息,所述高压电缆的第一信息包括温度、短路电流和接地电流;
S102、获取高压套管耦合电容的第二信息,所述高压套管耦合电容的第二信息包括工频交流电压和高频交流电压;
S103、中控模块实时接收转换模块发送的信号,并触发显示信号和警报信号;
S104、告警装置根据警报信号对应各项指标的指示灯进行提示,当传感器发送的信号值临近所设定阈值的最大值时,进行预警,此时所述告警装置的黄灯闪烁,当传感器发送的信号值大于所设定阈值的最大值时,进行告警,此时所述告警装置的红灯常亮;
S105、中控模块将采集数据实时上传至数据终端设备;
S106、所述显示装置实时显示高压电缆A/B/C三相的温度、短路电流、接地电流、高压套管耦合电容的工频交流电压和高频交流电压。
本发明一种多功能电气检测装置及其实现方法的工作原理是:通过不同的传感器信号采集模块获取电缆和高压套管耦合电容的信息,发送不同信号给中控单元,显示装置实时显示温度、短路电流、接地电流、工频交流电压和直流交频电压等信息,告警装置根据警报信号进行告警/预警,预警时黄灯闪烁,告警时红灯常亮,高压电缆状态一目了然,使工作人员及时做出应对工作。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种多功能电气检测装置,其特征在于,包括:
第一传感器信号采集模块,用于获取高压电缆的温度、短路电流和接地电流;
第二传感器信号采集模块,用于获取高压套管耦合电容的工频交流信号和高频交流信号;
中控模块,用于接收所述第一传感器信号采集模块的第一检测信号和所述第二传感器信号采集模块的第二检测信号,并根据所述第一检测信号和第二检测信号生成警报信号,所述中控模块与所述第一传感器信号采集模块通过光纤连接,所述中控模块与所述第二传感器信号采集模块通过电缆连接;
报警装置,与所述中控模块的连接,用于根据所述触发警报信号进行报警。
2.根据权利要求1所述的一种多功能电气检测装置,其特征在于:所述中控模块用于在第一检测信号和/或所述第二检测信号达到第一阈值的情况下,生成警报信号,所述警报信号为预警信号。
3.根据权利要求2所述的一种多功能电气检测装置,其特征在于:所述中控模块用于在第一检测信号和/或所述第二检测信号达到第二阈值的情况下,生成警报信号,所述警报信号为告警信号;其中,所述第二阈值比所述第一阈值不同。
4.根据权利要求1所述的一种多功能电气检测装置,其特征在于,所述第一传感器信号采集模块包括:
短路电流及温度传感器,与所述中控模块光纤连接,用于采集所述高压电缆的温度和短路电流;
接地电流传感器,与所述中控模块光纤连接,用于采集所述高压电缆的接地电流。
5.根据权利要求1所述的一种多功能电气检测装置,其特征在于,所述第二传感器信号采集模块包括:
高压带电显示器,所述工频交流电压采集装置的输出端与所述电缆的输入端连接,用于采集所述高压套管耦合电容的工频交流电压及故障指示采集的指示信号;
局部放电监测装置,所述局部放电检测装置的输出端与所述电缆的输入端连接,用于采集所述高压套管耦合电容的脉冲电流信号。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种多功能电气检测装置,其特征在于,包括:所述中控模块可以独立控制所述第一传感器信号采集模块和第二传感器信号采集模块的开启或关闭。
7.根据权利要求1所述的一种多功能电气检测装置,其特征在于,所述中控模块还包括显示装置,用于显示所述第一传感器信号采集模块和第二传感器信号采集模块所采集的信息。
8.根据权利要求1所述的一种多功能电气检测装置,其特征在于,所述中控模块还包括核相孔,用于判断所述高压电缆A/B/C三相是否带电。
9.一种多功能电气检测装置的控制方法,其特征在于,包括:
获取高压电缆的第一信息,所述高压电缆的第一信息包括温度、短路电流和接地电流;
获取高压套管耦合电容的第二信息,所述高压套管耦合电容的第二信息包括工频交流电压和高频交流电压;
中控模块实时接收转换模块发送的信号,并触发警报信号;
告警装置根据警报信号对应各项指标的指示灯进行提示,当传感器发送的信号值临近所设定阈值的最大值时,进行预警,此时所述告警装置的黄灯闪烁,当传感器发送的信号值大于所设定阈值的最大值时,进行告警,此时所述告警装置的红灯常亮;
中控模块将采集数据实时上传至数据终端设备。
10.根据权利要求7所述的一种多功能电气检测装置的控制方法,其特征在于,包括:所述显示装置实时显示高压电缆A/B/C三相的温度、短路电流、接地电流、高压套管耦合电容的工频交流电压和高频交流电压。
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