CN201355384Y - 开关柜局部放电在线检测与管理系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种开关柜局部放电在线检测与管理系统，包括传感器单元、数据采集装置以及后台计算机；传感器单元包括电信号传感器和超声波传感器；数据采集装置包括信号调理单元、ADC数据采集单元、数据存储单元、中央处理单元、人机接口、通讯接口；后台计算机包括数据库管理单元和数据库分析单元，数据库分析单元包括对数据的横向分析、纵向分析、统计分析以及制造商分析四个单元；本实用新型可以通过现场便携式巡检，实现检测数据保存、对数据处理、分析和运算等功能。

Description

开关柜局部放电在线检测与管理系统
技术领域
本实用新型涉及一种开关柜局部放电在线检测与管理系统。
背景技术
10kV、35kV等金属封闭成套开关设备广泛用于各个变电站，在供电系统中占有举足轻重的地位，这些开关设备安全可靠地运行，决定了供电的可靠性和安全性。
电气设备在长期运行中必然存在电的、热的、化学的及异常状况下形成的绝缘劣化，导致电气绝缘强度降低，甚至发生故障。近年来配网的许多突发事故，多是设备绝缘问题所致。国内外经验表明，带电测量电气设备的局部放电是预防电气设备故障的一种有效方法。
现阶段国内主要是按照《电力设备预防性试验规程》的要求对配网中的开关设备按照一定的周期进行预防性试验。预防性试验在实施时要求开关设备必须停电，这样对于配网的供电会产生一定的影响，同时，由于需要进行预防性试验的开关设备数量较为庞大，所以进行预防性试验需要花费大量的时间，操作较为复杂。
通过测量运行中的开关柜设备在局部放电过程中产生的电磁波信号或超声波信号，从而判定设备的运行状况，是目前比较常用的测试方法。这些方法已经有多年的应用经验，为国内外电力公司广泛采用，效果良好，它能够为设备的状态检修提供强有力的技术保证。
国内目前对于开关柜的带电检测及监测方面的研究还存在许多薄弱环节，自行设计制造的在线检测设备还处在研究和探索阶段，距离实际应用还需要一定的时间。
国外目前进行开关柜局部放电检测的设备都只具有一般的巡检能力，对于巡检获得的数据不能进行归纳总结并予以分析，所以，往往巡检人员只能根据当时检测的数据进行开关柜设备运行状态的判断，无法发现开关柜设备运行状态从整体来看是否发生变化，因此就不能对开关柜设备是否存在问题提供更为细致清晰的判断依据。这种类型的检测设备只有终端，且终端都不具备数据存储的能力，更不具备对该检测数据进行分析判断的能力。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具备现场便携式巡检、检测数据保存、对数据处理、分析和运算的开关柜局部放电在线检测与管理系统。
本实用新型主要包括传感器单元、数据采集装置以及后台计算机；该传感器单元包括电信号传感器和超声波传感器；该数据采集装置包括信号调理单元、ADC数据采集单元、数据存储单元、中央处理单元、人机接口、通讯接口；该后台计算机包括数据库管理单元和数据库分析单元；该数据库分析单元包括数据的横向分析、纵向分析、统计分析以及制造商分析四个单元；
该传感器单元使用电信号传感器采集局部放电所产生的电磁波信号，使用超声波传感器采集局部放电产生的声波信号；
该数据采集装置用于转换及保存开关柜对象的局部放电检测数据，并将检测数据提供给后台计算机进行处理；
所述的信号调理单元负责将传感器单元输出的模拟检测信号转换为适合ADC能够处理的信号，供ADC数据采集单元进行数据的采集；
所述的ADC数据采集单元负责将信号调理单元转换后的模拟检测信号转换为计算机系统可以接受的数字信号；该中央处理单元读取数字信号进行处理并保存到数据存储单元中；
所述的通讯接口用于与后台计算机进行数据交换，将采集到的检测数据传输给后台计算机以及从后台计算机获得检测对象的信息列表；
所述的人机接口，用于开关机操作、测量控制、信息显示；
所述的后台计算机用于检测数据的存档及管理、编辑检测对象的信息列表以及对检测数据进行各种统计分析；
所述的数据库管理单元负责检测数据的存档、管理，检测对象信息列表的编辑；
所述的数据库分析单元负责对数据库中的检测数据进行分析，为用户提供不同角度的分析结果；
所述的横向分析单元用于对设备组中的设备同一次检测时的运行情况进行分析；
所述的纵向分析单元用于对一个设备的一定时间内的运行情况进行分析；
所述的统计分析单元用于对不同变电站的设备的一定时间内的运行情况进行分析；
所述的制造商分析单元用于对不同制造商生产的设备的一段时间内的运行情况进行分析。
本实用新型可以通过现场便携式巡检，实现检测数据保存、对数据处理、分析和运算等功能。
附图说明
图1为本实用新型的系统连接功能示意图。
以下结合具体实施方式对本实用新型作进一步详述。
具体实施方式
本实用新型主要包括传感器单元1、数据采集装置2和后台计算机3。
该数据采集装置2包括信号调理单元21、ADC数据采集单元22、数据存储单元23、中央处理单元24、人机接口25、通讯接口26。
该后台计算机3包括数据库管理单元31和数据库分析单元32；该数据库分析单元32包括横向分析单元321、纵向分析单元322、统计分析单元323以及制造商分析单元324.；所述的横向分析单元321用于对设备组中的设备同一次检测时的运行情况进行分析；所述的纵向分析单元322用于对一个设备的一定时间内的运行情况进行分析；所述的统计分析单元323用于对不同变电站的设备的一定时间内的运行情况进行分析；所述的制造商分析单元324用于对不同制造商生产的设备的一段时间内的运行情况进行分析。
所述的传感器单元1包括两个传感器单元，分别使用电信号传感器11和超声波传感器12，这两个传感器可以并行同时使用也可以单独使用。该电信号传感器11采集局部放电所产生的电磁波信号，该超声波传感器12采集局部放电产生的声波信号。由于同时采用电信号传感器11和超声波传感器12，充分发挥二者的优势，能为开关柜局部放电检测提供更为充足的数据。
所述的数据采集装置2用于转换及保存开关柜对象的局部放电检测数据，并将检测数据提供给后台计算机3进行处理。
所述的信号调理单元21负责将传感器单元1输出的模拟检测信号转换为适合ADC能够处理的信号，供ADC数据采集单元22进行数据的采集。
所述的ADC数据采集单元22负责将信号调理单元21转换后的模拟检测信号转换为计算机系统可以接受的数字信号；该中央处理单元24读取数字信号进行处理并保存到数据存储单元23中。
所述的人机接口25用于数据采集装置2的正常开关机操作、测量控制、信息显示等。
所述的通讯接口26用于实现与后台计算机3之间的数据交换，将采集到的检测数据传输给后台计算机3的数据库管理单元31进行存档和管理，由其数据库分析单元32进行分析并给出相应的结果数据、结果图形和报告等。
所述的后台计算机3使用数据库管理单元31对检测到的数据进行存档及管理，编辑检测对象的信息列表并通过通讯接口26提供给数据采集装置2使用；
所述的数据库分析单元32负责对数据库中的检测数据进行分析，为用户提供不同角度的分析结果；同时数据库分析单元32使用横向分析单元321、纵向分析单元322、统计分析单元323以及制造商分析单元324从不同角度对检测数据进行分析处理，以便为客户提供更为全面、系统、清晰的结果，这些结果为客户提供了判断开关柜是否发生局部放电的依据，从而有利于客户对其所属设备的维护和保养。

Claims (1)

1、一种开关柜局部放电在线检测与管理系统，其特征在于：包括传感器单元、数据采集装置以及后台计算机；该传感器单元包括电信号传感器和超声波传感器；该数据采集装置包括信号调理单元、ADC数据采集单元、数据存储单元、中央处理单元、人机接口、通讯接口；该后台计算机包括数据库管理单元和数据库分析单元，数据库分析单元包括对数据的横向分析、纵向分析、统计分析以及制造商分析四个单元；
所述的传感器单元使用电信号传感器采集局部放电所产生的电磁波信号，使用超声波传感器采集局部放电产生的声波信号；
所述的数据采集装置用于转换及保存开关柜对象的局部放电检测数据，并将检测数据提供给后台计算机进行处理；
所述的信号调理单元负责将传感器单元输出的模拟检测信号转换为适合ADC能够处理的信号，供ADC数据采集单元进行数据的采集；
所述的ADC数据采集单元负责将信号调理单元转换后的模拟检测信号转换为计算机系统可以接受的数字信号；
所述的中央处理单元读取数字信号进行处理并保存到数据存储单元中；
所述的通讯接口用于与后台计算机进行数据交换，将采集到的检测数据传输给后台计算机以及从后台计算机获得检测对象的信息列表；
所述的人机接口，用于开关机操作、测量控制、信息显示；
所述的后台计算机用于检测数据的存档及管理、编辑检测对象的信息列表以及对检测数据的各种统计分析；
所述的数据库管理单元负责检测数据的存档、管理，检测对象信息列表的编辑；
所述的数据库分析单元负责对数据库中的检测数据进行分析，为用户提供不同角度的分析结果；
所述的横向分析单元用于对设备组中的设备同一次检测时的运行情况进行分析；
所述的纵向分析单元用于对一个设备的一定时间内的运行情况进行分析；
所述的统计分析单元用于对不同变电站的设备的一定时间内的运行情况进行分析；
所述的制造商分析单元用于对不同制造商的设备的一段时间内的运行情况进行分析。
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