CN203837840U - 一种变电站高压开关柜的监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种变电站高压开关柜的监测系统，包括数个高压开关柜和上位机，每个高压开关柜内部至少敷设一根光纤，所述的光纤敷设于高压开关柜内的温度监测点上，且监测点处设有光纤光栅温度传感器，所述光纤的一端设有光源，所述的光纤的一端从高压开关柜所引出并与光谱分析模块相连接，光谱分析模块通过通讯电缆与上位机相连接。它通过信息容量较大的光纤作为信息传递的介质，一根光纤可以容纳多个信号，使该系统结构简单，建造成本较低、可靠性高；基于光纤光栅的传感器的监测精度很高，所监测的信息较准确；该系统所存储历史的温度和湿度的信息可以作为高压开关柜以及电器元件的设计或选取提供有效的数据支撑。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高压开关柜的监测系统，尤其是一种变电站高压开关柜的监测系统。
背景技术
在不同电压等级的变电站中都会使用到高压开关柜，然而近年来，由于高压开关柜的故障引起多起火灾并造成大面积停电的事故，而且对变电站造成严重的损坏，带来了较严重的经济损失。
高压开关柜起火多由开关柜过热或短路造成的，电缆接头、电气元件的连接处及各触头附近极容易引起过热，而柜内环境潮湿极容易引起短路并造成爆炸或火灾。由于开关柜内的电压较高，而且内部空间狭小，不便于进行人工巡查监测，因此开关柜的温度和湿度监测成为业内比较棘手的问题。为了实现监测，通过传统的温度传感器和湿度传感器对其进行监测，然而这些传感器都需要供电并通过金属导线进行电信号的传递，起传递的电信号极容易受到电磁波的干扰，造成监测不准确，一定程度上达不到监测的目的；除此之外，传统的监测系统不仅布置较复杂，而且建造成本较高，使用寿命较短，可靠性较差。
鉴于此提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型的目的为克服现有技术的不足，提供一种结构简单，使用安全、可靠性较高和寿命较长，可抗电磁波干扰，监测准确的变电站高压开关柜的监测系统。
为了实现该目的，本实用新型采用如下技术方案：一种变电站高压开关柜的监测系统，包括数个高压开关柜和上位机，每个高压开关柜内部至少敷设一根光纤，所述的光纤敷设于高压开关柜温度监测点上，且监测点处设有光纤光栅温度传感器，所述光纤的一端设有光源，所述的光纤的一端从高压开关柜所引出并与光谱分析模块相连接，光谱分析模块通过通讯电缆与上位机相连接。其中光纤作为光信号传递的介质，由于光纤的信息容纳量较大，且能避免电磁波对光信号的干扰，不但可以对温度信息进行准确检测，同时该系统组成简单并降低了建造成本；另外，光纤在传递信号时不需要供电，使用较为安全，再加上光纤的抗腐蚀能力强，使该系统的寿命得到很大程度地延长，降低了该系统的维修成本。而且该系统还可以对传感器监测的历史信息进行存储，而且存储历史的温度和湿度的信息可以作为高压开关柜以及电器元件的设计或选取提供有效的数据支撑。
前述的这种变电站高压开关柜的监测系统中，设于每个高压开关柜的光纤组合成传递信息的光纤环网，所述的光源与光纤环网的一端相连接，所述的光谱分析模块与光纤环网的另一端相连接。
前述的这种变电站高压开关柜的监测系统中，所述的每个高压开关柜内部的光纤上还至少设有一个光纤光栅湿度传感器。引起高压开关柜出现事故的另一个主要因素就是开关柜内较潮湿，引起高压开关柜内的电器元件发生短路并可能导致火灾或爆炸，为此通过光纤光栅湿度传感器对高压开关柜内部的湿度进行监测，有效地避免了由于空气潮湿带来的高压开关柜内电气元件发生短路的问题。
前述的这种变电站高压开关柜的监测系统中，每个高压开关柜内部敷设一根光纤，多个光纤光栅温度传感器和光纤光栅湿度传感器串接于光纤上。光纤的信息容纳量很大，每个传感器发出的信号均可以在同一根光纤内进行传递。
前述的这种变电站高压开关柜的监测系统中，每个高压开关柜内部敷设两根光纤，多个光纤光栅温度传感器分别串接于两根光纤上，且相邻近的温度监测点处的光纤光栅温度传感器设于不同的光纤上。由于多个光纤光栅温度传感器依靠一根光纤进行连接时，当该光纤出现故障时就不能对监测点进行监测，为了提高系统的可靠性将温度监测点通过两根光纤进行传递，当一根光纤出现故障时，另一根光纤还可以实现温度和湿度的监测。极大程度地提高了设备的可靠性。
前述的这种变电站高压开关柜的监测系统中，两个光纤光栅湿度传感器分别串接于高压开关柜内的两根光纤上或一个光纤光栅湿度传感器串接于高压开关柜内的任意一根光纤上。优选两个光纤光栅湿度传感器，当其中一根光纤光路出现故障时，另一根光纤光路还可以满足对高压开关柜进行监测的要求，提高了系统的可靠性。
前述的这种变电站高压开关柜的监测系统中，每个高压开关柜内部敷设三根光纤，且相邻近的温度监测点处的光纤光栅温度传感器设于不同的光纤上。由于多个光纤光栅温度传感器依靠一根光纤进行连接时，当该光纤出现故障时就不能对监测点进行监测，为了提高系统的可靠性将温度监测点通过两根光纤进行传递，当一根光纤出现故障时，另两根光纤还可以满足对温度和湿度进行监测的要求。极大程度地提高了该系统的可靠性。
前述的这种变电站高压开关柜的监测系统中，三个光纤光栅湿度传感器分别串接于高压开关柜内的三根光纤上；或两个光纤光栅湿度传感器分别串接于高压开关柜内的任意两根光纤上；再或一个光纤光栅湿度传感器串接于高压开关柜内的任意一根光纤上。优选两个光纤光栅湿度传感器，当其中一根光纤光路出现故障时，另一根光纤光路还可以满足对高压开关柜的温度和湿度监测的要求，提高了系统的可靠性。为了进一步提高可靠性可以选用三个光纤栅湿度传感器的系统方案。
前述的这种变电站高压开关柜的监测系统中，所述的光纤敷设的高压开关柜内的温度监测点包括电缆接头、电气元件的连接处及各触头附近。上述的监测点极容易发生短路或者过热，对其进行监测，提高了系统监测的可靠性，有效地降低了事故发生的概率。
前述的这种变电站高压开关柜的监测系统中，所述的通讯电缆为RS485电缆或RS232电缆。优选RS485电缆，其中通过RS485电缆可以实现联网的功能。
采用本实用新型所述的技术方案后，带来以下有益效果：
本实用新型所述的变电站高压开关柜的监测系统通过信息容量较大的光纤作为信息传递的介质，一根光纤可以容纳多个信号，使该系统结构更加简单，建造成本更低、可靠性更高，基于光纤光栅的传感器的监测精度很高，所监测的信息较准确，而且存储历史的温度和湿度的信息可以作为高压开关柜以及电器元件的设计或选取提供有效的数据支撑。另外，可以通过在高压开关柜内设置两根或两根以上的光纤的技术方案，极大程度地提高了该系统的可靠性。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
图1：本实用新型的示意图一；
图2：本实用新型的示意图二；
图3：本实用新型的示意图三。
其中：1、光纤，2、光谱分析模块，3、上位机，4、光纤光栅温度传感器，5、光纤环网，6、光源，7、光纤光栅湿度传感器。
具体实施方式
本实用新型的具体实施例1：如图1所示的一种变电站高压开关柜的监测系统，包括数个高压开关柜和上位机3，每个高压开关柜内部敷设一根光纤1，所述的光纤1敷设于高压开关柜内的温度监测点上，且监测点处设有光纤光栅温度传感器4，所述光纤1的一端设有光源6，所述的光纤1的一端从高压开关柜所引出并与光谱分析模块2相连接，光谱分析模块2通过通讯电缆与上位机3相连接。设于每个高压开关柜的光纤1组合成传递信息的光纤环网5，所述的光源6与光纤环网5的一端相连接，所述的光谱分析模块2与光纤环网5的另一端相连接。所述的每个高压开关柜内部的光纤1上还设有一个光纤光栅湿度传感器7。多个光纤光栅温度传感器4和一个光纤光栅湿度传感器7串接于光纤1上。所述的光纤1敷设的高压开关柜内的温度监测点包括电缆接头、电气元件的连接处及各触头附近。所述的通讯电缆为RS485电缆。
本实用新型的具体实施例2：如图2所示的一种变电站高压开关柜的监测系统，包括数个高压开关柜和上位机3，每个高压开关柜内部敷设两根光纤1，所述的光纤1敷设于高压开关柜内的温度监测点上，且监测点处设有光纤光栅温度传感器4，所述光纤1的一端设有光源6，所述的光纤1的一端从高压开关柜所引出并与光谱分析模块2相连接，光谱分析模块2通过通讯电缆与上位机3相连接。设于每个高压开关柜的光纤1组合成传递信息的光纤环网5，所述的光源6与光纤环网5的一端相连接，所述的光谱分析模块2与光纤环网5的另一端相连接。所述的每个高压开关柜内部的光纤1上还设有两个光纤光栅湿度传感器7。多个光纤光栅温度传感器4分别串接于两根光纤1上，且两个光纤光栅湿度传感器7分别串接于两根光纤上。相邻近的温度监测点处的光纤光栅温度传感器4设于不同的光纤1上。所述的光纤1敷设的高压开关柜内的温度监测点包括电缆接头、电气元件的连接处及各触头附近。所述的通讯电缆为RS485电缆。
本实用新型的具体实施例3：如图3所示的一种变电站高压开关柜的监测系统，包括数个高压开关柜和上位机3，每个高压开关柜内部敷设三根光纤1，所述的光纤1敷设于高压开关柜内的温度监测点上，且监测点处设有光纤光栅温度传感器4，所述光纤1的一端设有光源6，所述的光纤1的一端从高压开关柜所引出并与光谱分析模块2相连接，光谱分析模块2通过通讯电缆与上位机3相连接。设于每个高压开关柜的光纤1组合成传递信息的光纤环网5，所述的光源6与光纤环网5的一端相连接，所述的光谱分析模块2与光纤环网5的另一端相连接。所述的每个高压开关柜内部的光纤1上还设有三个光纤光栅湿度传感器7。每个高压开关柜内部敷设三根光纤1，所述的光纤光栅湿度传感器7分别设于三根光纤上。相邻近的温度监测点处的光纤光栅温度传感器4设于不同的光纤1上。所述的通讯电缆为RS485电缆。
本实用新型的具体实施例4：一种变电站高压开关柜的监测系统，包括数个高压开关柜和上位机3，每个高压开关柜内部敷设一根光纤1，所述的光纤1敷设于高压开关柜内的温度监测点上，且监测点处设有光纤光栅温度传感器4，所述光纤1的一端设有光源6，所述的光纤1的一端从高压开关柜所引出并与光谱分析模块2相连接，光谱分析模块2通过通讯电缆与上位机3相连接。设于每个高压开关柜的光纤1组合成传递信息的光纤环网5，所述的光源6与光纤环网5的一端相连接，所述的光谱分析模块2与光纤环网5的另一端相连接。所述的每个高压开关柜内部的光纤1上还设有一个光纤光栅湿度传感器7。多个光纤光栅温度传感器4和一个光纤光栅湿度传感器7串接于光纤1上。
本实用新型的具体实施例5：一种变电站高压开关柜的监测系统，包括数个高压开关柜和上位机3，每个高压开关柜内部至少敷设两根光纤1，所述的光纤1敷设于高压开关柜内的温度监测点上，且监测点处设有光纤光栅温度传感器4，所述光纤1的一端设有光源6，所述的光纤1的一端从高压开关柜所引出并与光谱分析模块2相连接，光谱分析模块2通过通讯电缆与上位机3相连接。设于每个高压开关柜的光纤1组合成传递信息的光纤环网5，所述的光源6与光纤环网5的一端相连接，所述的光谱分析模块2与光纤环网5的另一端相连接。多个光纤光栅温度传感器4分别串接于两根光纤1上，相邻近的温度监测点处的光纤光栅温度传感器4设于不同的光纤1上。所述的光纤1敷设的高压开关柜内的温度监测点包括电缆接头、电气元件的连接处及各触头附近。所述的通讯电缆为RS232电缆。
本实用新型的具体实施例6：一种变电站高压开关柜的监测系统，包括数个高压开关柜和上位机3，每个高压开关柜内部至少敷设一根光纤1，所述的光纤1敷设于高压开关柜内的温度监测点上，且监测点处设有光纤光栅温度传感器4，所述光纤1的一端设有光源6，所述的光纤1的一端从高压开关柜所引出并与光谱分析模块2相连接，光谱分析模块2通过通讯电缆与上位机3相连接。设于每个高压开关柜的光纤1组合成传递信息的光纤环网5，所述的光源6与光纤环网5的一端相连接，所述的光谱分析模块2与光纤环网5的另一端相连接。所述的每个高压开关柜内部的光纤1上还设有两个光纤光栅湿度传感器7。每个高压开关柜内部敷设三根光纤1，两个光纤光栅湿度传感器7分别串接于任意两根光纤上。相邻近的温度监测点处的光纤光栅温度传感器4设于不同的光纤1上。所述的通讯电缆为RS485电缆。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种变电站高压开关柜的监测系统，包括数个高压开关柜和上位机(3)，其特征在于：每个高压开关柜内部至少敷设一根光纤(1)，所述的光纤(1)敷设于高压开关柜内的温度监测点上，且监测点处设有光纤光栅温度传感器(4)，所述光纤(1)的一端设有光源(6)，所述的光纤(1)的一端从高压开关柜所引出并与光谱分析模块(2)相连接，光谱分析模块(2)通过通讯电缆与上位机(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的变电站高压开关柜的监测系统，其特征在于：设于每个高压开关柜的光纤(1)组合成传递信息的光纤环网(5)，所述的光源(6)与光纤环网(5)的一端相连接，所述的光谱分析模块(2)与光纤环网(5)的另一端相连接。
3.根据权利要求1所述的变电站高压开关柜的监测系统，其特征在于：所述的每个高压开关柜内部的光纤(1)上还至少设有一个光纤光栅湿度传感器(7)。
4.根据权利要求3所述的变电站高压开关柜的监测系统，其特征在于：每个高压开关柜内部敷设一根光纤(1)，多个光纤光栅温度传感器(4)和光纤光栅湿度传感器(7)串接于光纤(1)上。
5.根据权利要求1所述的变电站高压开关柜的监测系统，其特征在于：每个高压开关柜内部敷设两根光纤(1)，多个光纤光栅温度传感器(4)分别串接于两根光纤(1)上，且相邻近的温度监测点处的光纤光栅温度传感器(4)设于不同的光纤(1)上。
6.根据权利要求3所述的变电站高压开关柜的监测系统，其特征在于：两个光纤光栅湿度传感器(7)分别串接于高压开关柜内的两根光纤(1)上或一个光纤光栅湿度传感器(7)串接于高压开关柜内的任意一根光纤(1)上。
7.根据权利要求3所述的变电站高压开关柜的监测系统，其特征在于：每个高压开关柜内部敷设三根光纤(1)，且相邻近的温度监测点处的光纤光栅温度传感器(4)设于不同的光纤(1)上。
8.根据权利要求7所述的变电站高压开关柜的监测系统，其特征在于：三个光纤光栅湿度传感器(7)分别串接于高压开关柜内的三根光纤(1)上；或两个光纤光栅湿度传感器(7)分别串接于高压开关柜内的任意两根光纤(1)上；再或一个光纤光栅湿度传感器(7)串接于高压开关柜内的任意一根光纤(1)上。
9.根据权利要求1所述的变电站高压开关柜的监测系统，其特征在于：所述的光纤(1)敷设的高压开关柜内的温度监测点包括电缆接头、电气元件的连接处及各触头附近。
10.根据权利要求1所述的变电站高压开关柜的监测系统，其特征在于：所述的通讯电缆为RS485电缆或RS232电缆。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN107929976A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-04-20 | 华北科技学院 | 一种火灾智能预警并进行实时处理的机器人 |
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