CN203365569U - 一种配电柜电气健康指数预测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种配电柜电气健康指数预测装置，属于配电柜技术领域，该装置包括电流传感器、电压传感器、频率传感器、绝缘测试仪、数据采集芯片、中央处理器、工控机和无线通讯模块；本实用新型能够了解配电柜的健康状态，减少过早或不必要的停电试验和检修，做到应修则修，显著提高了电力系统可靠性和经济性，对生产企业自行研发并制造生产的新型户内配电柜电气健康指数进行预测分析，可以方便维修人员进行检修。
Description
技术领域
属于配电柜技术领域，特别涉及一种配电柜电气健康指数预测装置。
背景技术
有关统计表明，一半以上的配电网维护费用是花在配电柜上，而其中30%又是用于配电柜的小修和例行检修上;另外据统计，15%的配电柜故障是由于不正确的检修所致,配电柜的大修完全解体，既费时，费用又很高，可达整个配电柜的1/3—1/2，而且解体和重新装配会引起很多缺陷，由此产生的事故例子更是不胜枚举，对于配电柜的哪些部件(或重要元件)，运行多长时间需要更换，仍是一个争议的问题，事实上在目前比较保守的计划检修中，时常发生许多部件运行很多年后更新时仍性能良好，而由于没有及时发现，某一部件出现缺陷而导致电网事故的情况也时有发生。所以配电柜的电气健康指数的预测对电网安全起着重大作用。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型提出一种配电柜电气健康指数预测装置，以达到减少过早或不必要的停电试验和检修，提高电力系统可靠性、经济性和检修的便捷性的目的。
一种配电柜电气健康指数预测装置，包括电流传感器、电压传感器、频率传感器、绝缘测试仪、数据采集芯片、中央处理器、工控机和无线通讯模块，其中，电流传感器的输出端、电压传感器的输出端、频率传感器的输出端和绝缘测试仪的输出端分别连接数据采集芯片的四路输入端，数据采集芯片的输出端连接中央处理器的输入端，中央处理器的两路输出端分别连接工控机的输入端和无线通信模块的输入端。
本实用新型优点：
本实用新型一种配电柜电气健康指数预测装置，能够了解配电柜的健康状态，减少过早或不必要的停电试验和检修，做到应修则修，显著提高了电力系统可靠性和经济性，对生产企业自行研发并制造生产的新型户内配电柜电气健康指数进行预测分析，可以方便维修人员进行检修。
附图说明
图1本实用新型一种实施例的配电柜电气健康指数预测装置结构框图；
图2本实用新型一种实施例的配电柜电气健康指数预测装置工作示意图；
图3本实用新型一种实施例的配电柜电气健康指数预测装置的A/D转换器与处理器电路
原理图；
图4本实用新型一种实施例的电平变换电路原理图；
图5本实用新型一种实施例的预测健康指数曲线与实际健康指数曲线图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型一种实施例做进一步说明。
如图1所示，一种配电柜电气健康指数预测装置，包括电流传感器、电压传感器、频率传感器、绝缘测试仪、数据采集芯片、中央处理器、工控机和无线通讯模块，其中，电流传感器的输出端、电压传感器的输出端、频率传感器的输出端、绝缘测试仪的输出端分别连接数据采集芯片的四路输入端，数据采集芯片的输出端连接中央处理器的输入端，中央处理器的两路输出端分别连接工控机的输入端和无线通信模块的输入端。
本实用新型实施例中，配电柜柜型号为ZGSM，该配电柜已使用10年；如图2所示，通过对全封闭气体绝缘配电柜电气寿命预测，将预测的结果通过无线模块发送，通过3G网络发送至远方调度终端。
本实用新型实施例中的信号采集模块包括电压互感器、电流互感器、频率传感器、绝缘测试仪，其中，电压传感器采用JDG4-0.51000/100型号，电流传感器采用LZJC-10Q1000/5型号电流互感器，频率传感器选用JLF21型号，安装到配电柜进线端，绝缘测试仪选用DL09-SDM50，放置于配电柜的绝缘壳上采集绝缘系数。
本实用新型实施例中，如图3所示，所述的数据采集芯片，即A/D转换器，选用TLC2044型号的12位串行A/D转换器，其中，AIN0-AIN10为模拟输入端；CS为片选端；DIN为串行数据输入端；DOUT为A/D转换结果的三态串行输出端；EOC为转换结束端；CLK为I/O时钟；REF+为正基准电压端；REF-为负基准电压端；VCC为电源；GND为地。
本实用新型实施例中，如图3所示，中央处理器选用型号为CS8051的单片机，使用单片机自带的串行口，可实现与工控机的串行通信；目前PC机提供的COM1、COM2是采用RS-232接口标准的，而RS-232是用正负电压来表示逻辑状态，与TTL以高低电平来表示逻辑状态的规定不同，因此，为了能够同计算机接口或与终端的TTL器件(如单片机)连接，必须在RS-232与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换，如图4所示，本实施例中的电平变换电路选用MAX232，该器件包含2个驱动器、2个接收器和一个电压发生器电路，该电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平，该器件符合TIA/EIA-232-F标准，每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成5V TT L/CMOS电平，每一个发生器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平，单片机是整个装置的核心，串行A/D转换器TLC2044对输入的模拟信号进行采集，采样分辨率、转换通道及输出极性由软件进行选择，由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机I/O资源，单片机采集的数据通过串口RXD、TXD引脚(10、11引脚)经MAX232转换成RS232电平与工控机间实现传输。
本实用新型实施例中，工控机选用采用UNO-3072系列Pentium M/Celeron M嵌入式工控机。
本实用新型实施例中，无线通讯模块采用H7000系列无线通信系统。
如图3所示，电压互感器、电流互感器、频率传感器、绝缘测试仪的输出端分别连接到A/D转换器TLC2044的输入端AIN0-AIN3，A/D转换器TLC2044的输出端EOC、CLK、DIN、DOUT分别连接到单片机的P10、P11、P12、P13，单片机CS8051的10引脚(RXD)、11引脚(TXD)与变换电路MAX232的R2out引脚和T2in引脚连接，工控机输入端和无线通讯模块的输入端依次与单片机输出端P01、P00连接；配电柜的电气信息经由相应的器件由采样芯片进行同步采样、保持、A/D转换，变为数字信号，送入单片机进行计算和数据处理，通过通信接口与工控机相连并将数据送到传输模块，为与远方调度通讯做好准备。
配电柜健康指数预测模型的预测结果与实测值比较如图5所示，所建立的配电柜预测指数预测模型中，配电柜预测指数的误差基本上控制在±6%之内。
Claims (1)
1.一种配电柜电气健康指数预测装置，其特征在于：包括电流传感器、电压传感器、频率传感器、绝缘测试仪、数据采集芯片、中央处理器、工控机和无线通讯模块，其中，电流传感器的输出端、电压传感器的输出端、频率传感器的输出端和绝缘测试仪的输出端分别连接数据采集芯片的四路输入端，数据采集芯片的输出端连接中央处理器的输入端，中央处理器的两路输出端分别连接工控机的输入端和无线通信模块的输入端。
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| CN103336200B (zh) * | 2013-06-21 | 2015-07-08 | 国家电网公司 | 一种配电柜电气健康指数预测装置及方法 |
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