CN203025518U - 一种高压开关柜智能安全运行检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高压开关柜智能安全运行检测装置，它包括一个信号处理显示系统和若干个信号采样系统，其中所述的信号处理显示系统包括键盘、电源模块、继电器、温度传感器、显示器、32位微处理器、指示报警器、时钟、铁电存贮器、通信模块和RF无线模块，所述的信号采样系统包括电流互感器、温度传感器、RF无线模块、供电系统和信号采样系统单片机，所述的信号处理显示系统和信号采样系统通过RF无线模块相连接。本实用新型的装置有两大部分组成，一个信号处理显示系统和若干个信号采样系统，两大系统分开可以有效解决高压系统对低压供电系统或人造成的危害。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高压开关柜智能安全运行检测装置，属于电力设备领域。
背景技术
发电厂、变电站的高压开关柜电中众多高压电气设备连接点是电力输送最薄弱环节，在设备长期运行过程中这个薄弱环节的实质问题就是联接点发热。随着负荷的增大，导致连接点发热并形成恶性循环：温升、膨胀、收缩、氧化，电阻增大、再度升温。而这些发热部件的温度无法实时监测，由此最终酿成火灾事故。
据不完全统计，目前国内的众多电力公司、发电公司不同程度地出现了变电站高低压开关柜、箱式变电站开关柜、封闭母线、隔离开关、电缆头等设备由于绝缘老化或接触电阻日益增大而造成温度变化异常，进而引发事故的的现象，2009年山西省霍州市某煤电集团35kV变电站和2004年的大同北郊220kV变电站的220kV的高压隔离开关的动静触头都由于接触不好长期发热，没有及时发现，最终导致动静触头烧毁变形，引起两次重大事故，导致大面积停电，直接和间接的经济损失都达上千万元。电力设备的发热现象已经引起电力运行部门的高度重视。
实用新型内容
本实用新型的装置克服了现有的技术弱点，高压电气设备连接点容易出问题而现有设备不容易检测到，本装置系统是一种方便、经济、安全实惠的解决方法。高压电气设备连接点因长期运行造成的金属疲劳、老化造成的电阻增大、接点不牢固，等这些原因都可以造成温度缓慢升高，对于这些缓慢变化的电气 参数，现有的设备没有办法解决的，这些被忽略的变化一旦积累成量变，严重的起火烧毁电气设备，造成供电系统瘫痪。
为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：一种高压开关柜智能安全运行检测装置，它包括一个信号处理显示系统和若干个信号采样系统，其中所述的信号处理显示系统包括键盘、电源模块、继电器、温度传感器、显示器、32位微处理器、指示报警器、时钟、铁电存贮器、通信模块和RF无线模块，所述的键盘通过数据线和32位微处理器相连接，所述的电源模块通过电线和32位微处理器相连接，所述的继电器、温度传感器和指示报警器通过I/O接口和32位微处理器相连接，所述的显示器通过SP11接口和32位微处理器相连接，所述的时钟和铁电存贮器通过I2C接口和32位微处理器相连接，所述的通信模块通过USAPT接口和32位微处理器相连接，所述的RF无线模块通过SP12接口和32位微处理器相连接；
所述的信号采样系统包括电流互感器、温度传感器、RF无线模块、供电系统和信号采样系统单片机，所述的电流互感器和温度传感器通过通过I/O接口和信号采样系统单片机相连接，所述的RF无线模块通过SP12接口和信号采样系统单片机相连接；所述的信号处理显示系统和信号采样系统通过RF无线模块相连接。
进一步，所述的供电系统包括电源和CT取电装置，所述的电源为锂电池。
进一步，所述的信号采样系统单片机采用MSP430单片机，所述的铁电存贮器采用FM24CL16；所述的通信模块采用RS485接口。
进一步，所述的信号采样系统的个数可以根据实际情况确认，优选3个。
进一步，所述的温度传感器为接触式热电偶温度传感器，RF无线模块置于和热电偶温度传感器等电位的部位。
进一步，所述的电流互感器为开启式电流互感器或分裂式电流互感器。
进一步，所述的显示器为TFT彩屏的液晶显示器。
进一步，所述的指示报警器为LED指示报警器。
本实用新型的有益效果：
1、采集温度数据的无线收发技术
本实用新型的装置有两大部分组成，一个信号处理显示系统和若干个信号采样系统，两大系统分开可以有效解决高压系统对低压供电系统或人造成的危害。两大系统之间采用RF无线传输技术，RF传输采用独特的硬件设计以及软件算法，有效地处理了同频干扰和高压电磁干扰。
2、高电压直接接触测温技术
本实用新型中选用的是高可靠性的接触式热电偶温度传感器，传感器可以与高电压节点直接接触，RF无线模块被置于和热电偶温度传感器等电位的部位，杜绝因为电位差而引起的安全隐患。测温不受中间介质的影响，具有较高的精度，测量范围广。
3、无线温度采集模块的低功耗技术
高压接点的温升通常是个缓慢过程一个小时甚至是一两天，在保障温度采集实时性和可靠性，保障高压接点温度采集和发射与低压端接收的完全电气隔离的前提下，各测温采集模块与发射模块低功耗设计、间歇的工作方式是合理的。在无线温度采集发射模块的控制器内写入省电算法用于控制整个发射装置的工作，做到真正的省电。但当某接点温度升高时，发射模块的发射频率将加大，以实现快速反应，使用大容量的高能锂电池该模块可工作5年左右。
4、在线取电技术与信号采样技术结合
采用CT取电装置，供电采样设备，采样设备对其供电的相路进行电参数以 及温度的测量。这样可以大大减少电池的供电损耗，从而延长电池的使用时间。从安全角度考虑，这两种技术的结合，相对传统的电气保护设备来说是一种突破，对于设备安全运行有两种优势：采样设备与供电设备一个等电位体，消除了因老化、爬电等原因造成的供电系统故障。采用开启（分裂）式电流互感器结构，装卸方便。
5、本设备的信号采样部分采用RF无线技术，结合在线取电技术，对高压设备的连接点进行温度、电流的实时监测，再把检测数据通过RF技术传送给信号处理显示部分。信号处理显示部分根据温度结合电流进行分析判断处理，排除误报的信息，及时地给出电气设备运行安全指示。针对高压系统三相电以及零序电，本装置通过对它们的电流温度采样，在进行对比判断，从而计算出哪一相运行存在问题，或这个设备出现运行安全隐患，及时给出声光报警信号，或者直接关闭供电线路，从而保证用户的利益不受损失。
附图说明
图1为实施例1的电路结构框图。
图2为本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1所示，一种高压开关柜智能安全运行检测装置，它包括一个信号处理显示系统和3个信号采样系统。信号处理显示系统包括键盘、电源模块、继 电器、温度传感器、显示器、32位微处理器、指示报警器、时钟、铁电存贮器、通信模块和RF无线模块。键盘通过数据线和32位微处理器相连接，电源模块通过电线和32位微处理器相连接，继电器、温度传感器和指示报警器通过I/O接口和32位微处理器相连接，显示器通过SP11接口和32位微处理器相连接，时钟和铁电存贮器通过I2C接口和32位微处理器相连接，通信模块通过USAPT接口和32位微处理器相连接，RF无线模块通过SP12接口和32位微处理器相连接。
信号采样系统包括电流互感器、温度传感器、RF无线模块、供电系统和信号采样系统单片机。电流互感器和温度传感器通过通过I/O接口和信号采样系统单片机相连接，RF无线模块通过SP12接口和信号采样系统单片机相连接。信号处理显示系统和信号采样系统通过RF无线模块相连接。
供电系统包括电源和CT取电装置，所述的电源为锂电池，可以大大减少电池的供电损耗，从而延长电池的使用时间。
信号采样系统单片机采用MSP430单片机，所述的铁电存贮器采用FM24CL16；所述的通信模块采用RS485接口。
温度传感器为接触式热电偶温度传感器，RF无线模块置于和热电偶温度传感器等电位的部位。
电流互感器为开启式电流互感器或分裂式电流互感器。
显示器为TFT彩屏的液晶显示器。
指示报警器为LED指示报警器。
本实用新型的运行过程：
如图2所示，系统开始，系统依次进行初始化：信号处理显示系统单片机和信号采样系统单片机的CPU初始化→存储器初始化→RF初始化→TFT初始 化，完成系统的启动和初始数据的测定。各分信号采样系统工作，通过电流互感器和温度传感器检测各相高压线的电流和温度，并把他们传输到信号采样系统单片机，传到信号采集系统单片机的数据通过RF无线模块，将数据传到信号处理显示系统单片机。信号处理显示系统单片机根据初始的设定数据，将由RF无线模块传输过来的数据与设定标准相比较。如果数据与设定数据相吻合，显示器显示正常数据，如果数据出现异常，则信号处理显示系统单片机使LED指示报警器启动，并报警。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高压开关柜智能安全运行检测装置，它包括一个信号处理显示系统和若干个信号采样系统，其特征在于：所述的信号处理显示系统包括键盘、电源模块、继电器、温度传感器、显示器、32位微处理器、指示报警器、时钟、铁电存贮器、通信模块和RF无线模块，所述的键盘通过数据线和32位微处理器相连接，所述的电源模块通过电线和32位微处理器相连接，所述的继电器、温度传感器和指示报警器通过I/O接口和32位微处理器相连接，所述的显示器通过SP11接口和32位微处理器相连接，所述的时钟和铁电存贮器通过I2C接口和32位微处理器相连接，所述的通信模块通过USAPT接口和32位微处理器相连接，所述的RF无线模块通过SP12接口和32位微处理器相连接；所述的信号采样系统包括电流互感器、温度传感器、RF无线模块、供电系统和信号采样系统单片机，所述的电流互感器和温度传感器通过通过I/O接口和信号采样系统单片机相连接，所述的RF无线模块通过SP12接口和信号采样系统单片机相连接；所述的信号处理显示系统和信号采样系统通过RF无线模块相连接。
2.如权利要求1所述的一种高压开关柜智能安全运行检测装置，其特征在于：所述的信号采样系统单片机采用MSP430单片机，所述的铁电存贮器采用FM24CL16；所述的通信模块采用RS485接口。
3.如权利要求1所述的一种高压开关柜智能安全运行检测装置，其特征在于：所述的温度传感器为接触式热电偶温度传感器，RF无线模块置于和热电偶温度传感器等电位的部位。
4.如权利要求1所述的一种高压开关柜智能安全运行检测装置，其特征在于：所述的电流互感器为开启式电流互感器或分裂式电流互感器。
5.如权利要求1所述的一种高压开关柜智能安全运行检测装置，其特征在于：所述的显示器为TFT彩屏的液晶显示器。
6.如权利要求1所述的一种高压开关柜智能安全运行检测装置，其特征在于：所述的指示报警器为LED指示报警器。
7.如权利要求1所述的一种高压开关柜智能安全运行检测装置，其特征在于：所述的供电系统包括电源和CT取电装置。
8.如权利要求7所述的一种高压开关柜智能安全运行检测装置，其特征在于：所述的电源为锂电池。
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| CN103986229A (zh) * | 2014-05-08 | 2014-08-13 | 国家电网公司 | 一种应用于电力领域的高压用户工作监测系统及方法 |
| CN104280130A (zh) * | 2014-10-30 | 2015-01-14 | 浙江群力电气有限公司 | 一种开关柜的温度监测系统 |
| CN107293949A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-10-24 | 佛山杰致信息科技有限公司 | 高压配电柜 |
| CN113014244A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-22 | 国网河南省电力公司开封供电公司 | 环网柜运行检测装置 |
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| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ZHENGZHOU TAIEN TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: HENAN BOHAN AUTOMATION EQUIPMENT SALES CO., LTD. Effective date: 20150728 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150728 Address after: 450000, Tianlong building, No. 222 North Songshan Road, Zhongyuan District, Henan, Zhengzhou, 1107A Patentee after: Zhengzhou tai'en Technology Co. Ltd. Address before: 450000, No. 1, building 14, No. 1, building 1403, Jianshe Road 11, Zhongyuan District, Henan, Zhengzhou Patentee before: Henan Bohan Automation Equipment Sales Co., Ltd. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130626 Termination date: 20171227 |