CN201569508U - 高压设备温升监测分析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型高压设备温升监测装置，涉及高压监控设备领域。现有高压无线测温装置只监测设备的运行温度，不能对设备温升的监测以及设备运行状态分析、判定。本实用新型高压设备温升监测装置，包括设于高压侧的感应取电模块、电流互感器、温度传感器、信号采集处理模块和设于低压侧的信号接收处理模块和环境温度传感器，温度传感器与信号采集处理模块的信号输入端连接，信号接收处理模块的信号输入端连接有电流互感器、环境温度传感器、无线接收模块，所述信号采集处理模块的信号输出端连接有无线发送模块，无线发送模块与无线接收模块通过无线信号连通。本实用新型监测了高压设备的负载电流，可根据电流的大小和温升综合判断设备运行的状态。

Description

高压设备温升监测分析装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及高压电力监控设备，尤指用于监测高压电力设备温升的高压电力 温升监测分析装置。

背景技术

[0002] 高压设备的连接处，如断路器触头、母线、电缆等设备的接触点，在长期运行过程 中，因老化等原因导致接触电阻过大，或者由于通过的电流增大，都会使得导体的温升K值 (导体高出环境的温度）发生变化。这些部位的温升K值如得不到及时有效的监测、控制， 往往导致设备无法正常运行，严重的还可能造成事故。因此，实现断路器触头等关键部位的 温升实时在线监测分析，可以显著地减少此类事故的发生，并能为设备的状态检修提供重 要的依据。

[0003] 目前，高压大电流设备内的发热部位温度监测的方法主要有红外测量、光纤测量 和无线测量。其中光纤测量技术采用光导纤维传输温度信号，光导纤维具有优异的绝缘性 能，能够用来隔离开关柜内的高压，然而由于光纤表面容易受 到污染，导致光纤表面爬电增 大，以及安装布线烦琐，成本较高等因素，大大降低了光纤测量装置的可靠性和使用范围。 红外测量为非接触式测量方法，没有高压绝缘问题。但它没法在测量封闭设备内的温度，同 时容易受环境的干扰，测量精度低。

[0004] 无线温升监测技术采用无线电波进行信号传输，带有传感器的测试模块安装在高 电位部分的表面，与低电位接收设备之间无电气联系，从根本上解决了高压绝缘问题，测量 精度高，并且安装方便，不受开关柜体结构的限制，是监测高压开关柜温升K的理想解决方 案。但目前存在的高压无线测温装置只监测设备的运行温度，对环境温度，设备的工作电流 等参数没有监测，不能起到对设备温升的监测以及设备运行状态的分析和判定。

实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的提供一种高压设备温升监测分析装置，通过对高压设备发热点 的温度和环境温度的监测以及装置负载电流的监测、综合分析，达到对运行设备温升监测 分析的目的，为高压设备的正常运行提供保证。

[0006] 为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

[0007] 高压设备温升监测分析装置，包括设于高压侧的感应取电模块、电流互感器、温度 传感器、信号采集处理模块和设于低压侧的信号接收处理模块和环境温度传感器，温度传 感器与信号采集处理模块的信号输入端连接，信号接收处理模块的信号输入端连接有电流 互感器、环境温度传感器、无线接收模块，所述信号采集处理模块的信号输出端连接有无线 发送模块，无线发送模块与无线接收模块通过无线信号连通。

[0008] 所述的感应取电模块包括感应取电线圈，感应取电线圈上连接有整流桥模块，整 流桥模块的输出端连接有滤波电容器，所述滤波电容器和第一限流电阻相连后与第一分压 电阻、第二分压电阻串联，第一分压电阻和第二分压电阻两端为装置电压输出端，所述装置电压输出端并联有第二限流电阻和稳压芯片，稳压芯片的电源输入端与第一分压电阻、第 二分压电阻相连接。

[0009] 所述的感应取电线圈是由在一个铁心上绕适当匝数的铜导线组成，铁心与一次电 流匝连。

[0010] 本装置采用无线技术作为信息传送的媒介，感应取电模块、电流互感器、温度传感 器、信号采集处理模块安装在高电压部分（高压侧），与设置在低电压部分（低压侧）的信 号接收处理模块、环境温度传感器之间无电气联系，从根本上解决了高压绝缘问题，测量精 度高，并且安装方便，不受开关柜体结构的限制。同时监测了环境温度，通过设备温度去掉 环境温度的公式计算，可以得出高压设备的温升，同时由于温升还与负载电流的大小有关 系，因此系统监测了高压设备的负载电流，根据电流的大小和温升综合判断设备运行的状 态。本实用新型的高压侧温度传感器采用精密模拟温度传感器，感温范围宽，安装方便；低 压侧温度传感器采用数字温度传感器，测温精确。电流互感器为高压设备标准配件，安全可罪。

附图说明

[0011] 图1为本实用新型装置原理结构框图

[0012] 图2为本实用新型高压侧感应取电模块原理图

[0013] 图中各序号名称如下：

[0014] 1——电流互感器、2——感应取电模块、3——次设备导体、4——温度传感器、 5——信号采集处理模块、6——无线发送模块、7——无线接收模块、8——信号接收处理模 块、9——环境温度传感器、10——感应取电线圈、11——整流桥模块、12——滤波电容器、 13——第一限流电阻、14——第一分压电阻、15——第二分压电阻、16——第二限流电阻、 17——稳压芯片、18——高压侧、19——低压侧

具体实施方式

[0015] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

[0016] 如图1所示，虚线上方为高压侧18，虚线下方为低压侧19，高压设备温升监测分析 装置，包括设于高压侧18的感应取电模块2、电流互感器1、温度传感器4、信号采集处理模 块5和设于低压侧19的信号接收处理模块8和环境温度传感器9，感应取电模块2、电流互 感器1、温度传感器4设置在一次设备导体3上，其中温度传感器4与信号采集处理模块5 的信号输入端连接，信号接收处理模块8的信号输入端连接有电流互感器1、环境温度传感 器9、无线接收模块7，所述信号采集处理模块5的信号输出端连接有无线发送模块6，无线 发送模块6与无线接收模块7通过无线信号连通。

[0017] 所述的感应取电模块2包括感应取电线圈10，感应取电线圈10上连接有整流桥模 块11，整流桥模块11的输出端连接有滤波电容器12，所述滤波电容器12和第一限流电阻 13相连后与第一分压电阻14、第二分压电阻15串联，第一分压电阻14和第二分压电阻15 两端为装置电压输出端，所述装置电压输出端并联有第二限流电阻16和稳压芯片17，稳压 芯片17的电源输入端与第一分压电阻14、第二分压电阻15相连接。当自装置电压输出端 输出的电压大于额定电压时，第二分压电阻15上的电压高于稳压芯片17上设定的参考电压，稳压芯片17导通，电流通过第二限流电阻16释放，保证输出电压稳定，防止一次电流过大时，电压过高，将信号采集处理模块6中的整流元件、微处理器和无线发送模块6中的发 射元件烧损，保证各电子元件在10 %额定电流至故障电流之间正常工作。

[0018] 所述的感应取电线圈10由在一个铁心上绕适当匝数的铜导线组成，铁心与一次 电流匝连。

[0019] 本实用新型的工作原理是：以感应取电模块2作为电源，将感应取电线圈10提供 的电流转换成电压，向高压设备温升监测分析装置供电，由设置在高压侧18的温度传感器 4获取一次设备导体3接点的运行温度，经过滤波、模数变换后，成为数字温度信号后传送 给信号采集处理模块5，该数字信号在无线发送模块6中采用无线网络技术进行传输，当无 线接收模块7接收到来自无线发射模块6的数字信号，再将数字信号传递给信号接收处理 模块8，信号接收处理模块8将数字信号转换成温度值，实时显示，同时通过环境温度传感 器9采集环境温度，经外接计算机的处理计算可得出高压设备发热点的温升。通过电流互 感器，采集电流信息，可分析高压设备温升的原因。

Claims (3)

1. 高压设备温升监测分析装置，其特征在于包括设于高压侧(18)的感应取电模块(2)、电流互感器(1)、温度传感器(4)、信号采集处理模块(5)和设于低压侧(19)的信号接收处理模块(8)和环境温度传感器(9)，温度传感器(4)与信号采集处理模块(5)的信号输入端连接，信号接收处理模块(8)的信号输入端连接有电流互感器(1)、环境温度传感器(9)、无线接收模块(7)，所述信号采集处理模块(5)的信号输出端连接有无线发送模块(6)，无线发送模块(6)与无线接收模块(7)通过无线信号连通。
2. 2.根据权利要求1所述的高压设备温升监测分析装置，其特征在于所述的感应取电模 块包括感应取电线圈（10)，感应取电线圈（10)上连接有整流桥模块（11)，整流桥模块（11) 的输出端连接有滤波电容器（12)，所述滤波电容器（12)和第一限流电阻（13)相连后与第 一分压电阻（14)、第二分压电阻（15)串联，第一分压电阻（14)和第二分压电阻（15)两端 为装置电压输出端，所述装置电压输出端并联有第二限流电阻（16)和稳压芯片（17)，稳压 芯片（17)的电源输入端与第一分压电阻（14)、第二分压电阻（15)相连接。
3. 3.根据权利要求2所述的高压设备温升监测分析装置，其特征在于所述的感应取电线 圈（10)是由在一个铁心上绕适当匝数的铜导线组成，铁心与一次电流匝连。