CN204203410U

CN204203410U - 一种高压开关柜放电故障在线监测系统

Info

Publication number: CN204203410U
Application number: CN201420573089.6U
Authority: CN
Inventors: 陈立晓; 谢荐杰
Original assignee: YULIN KEBANG TECHNOLOGY SERVICES Co Ltd
Current assignee: YULIN KEBANG TECHNOLOGY SERVICES Co Ltd
Priority date: 2014-10-01
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2024-10-01

Abstract

本实用新型公开一种高压开关柜放电故障在线监测系统，该监测系统包括：采气滤气模块、紫外光谱检测模块、模拟信号处理模块、模数转换电路模块、温湿度补偿模块、A/D转换模块、微处理器、液晶显示屏、声光提示模块、旋钮输入设备、标准通讯接口和通讯模块、PC设备。该系统能够为高压开关柜的放电监测提供一种可靠的局放监测和定位方法，能够在开关柜绝缘故障发生之初给予报警，起到预防重大事故的效果，适应了智能电网对于输变电可靠性的高要求。

Description

一种高压开关柜放电故障在线监测系统

技术领域

本实用新型属于高压放电监测技术领域，具体涉及一种高压开关柜放电故障在线监测系统。

背景技术

高压开关柜是城市配电网中重要的基础设施，其运行的稳定性直接影响到城市经济的发展。状态检修和在线监测是提高高压开关柜可靠性的重要技术手段。据统计，绝缘和载流故障占到开关柜故障的一半以上，局部放电就是表征高压开关柜绝缘和载流问题的重要指标，研究高压开关柜局部放电检测和在线监测技术对提高供电可靠性具有重要意义。高压开关柜的局部放电测量，目前常见的方式是采用如对电量参数（电压、电流、电功率）实时监测，该方法检测时受控于高压开关柜的运行状态，对于长期不执行分断关合动作的开关柜来讲，无法获取相应的测试分量，故不适用于长期不执行分断关合动作的开关柜；运用超高频或超声的方法易受外界的强电磁场干扰；运用声电联合的方法需要用到多种设备，技术经济性不好，而采用红外成像的方法则受系统密闭结构的影响，无法准确的测量高压开关柜的局部放电状况，开关柜的长期在线监测和局部放电源定位还不能实现推广。

发明内容

本发明针对以上在线监测困难的技术问题，专门针对高压开关柜局部放电检测领域，提出一种基于臭氧紫外吸收光谱的高压开关柜局部放电在线监测系统，该局部放电在线监测系统既能够实现对于开关柜的长期实时在线监测。

为解决上述技术问题，如附图所示，本实用新型采用下述技术方案：

1、一种高压开关柜放电故障在线监测系统，系统包括：

采气滤气模块、紫外光谱检测模块、模拟信号处理模块、模数转换电路模块、温湿度补偿模块、A/D转换模块、微处理器、液晶显示屏、声光提示模块、旋钮输入设备、标准通讯接口和通讯模块、PC设备；

2、系统的工作流程通过以下步骤完成：

1）在高压开关柜的一端设置有空气过滤的进气口，在高压开关柜的另一端设置连续采集气体的采气口，组成采气滤气模块；

2）采气滤气模块采集的气体输送到紫外光谱检测模块，利用紫外吸收式臭氧浓度光学检测方法进行检测，将代表待测混合气体中的臭氧浓度的紫外光信号传输到模拟信号处理模块；

3）模拟信号处理模块采用光电转换装置将紫外光信号转变成模拟电压信号，将模拟电压信号传输到模数转换电路模块；

4）模数转换电路模块通过放大滤波电路将接收到的模拟电压信号进行预处理，在处理的过程中经过温湿度补偿模块消除空气中温度和湿度的变动带来的检测误差，并通过A/D转换模块进行A/D转换，将模拟电压信号转换成的数字信号送至微处理器；

5）微处理器还和液晶显示屏、声光提示模块、旋钮输入设备、标准通讯接口和通讯模块连接，微处理器将采集的臭氧浓度检测值实时显示在液晶显示屏上；以及通过通讯模块的RS-232接口电路将采集数据送到PC机进行数据处理。

6）此外，系统还可以通过显示面板的旋钮输入设备来动态设定浓度上限值，若测得的浓度超过上限值则通过声光提示模块进行提示和报警，实现了系统对高压开关柜臭氧浓度的实时监控。

7）标准通讯接口和通讯模块包括RS-232接口电路、模拟量输出接口等；采气滤气模块的采样间隔，通讯传输的波特率，数据记录间隔等均可以通过PC机内嵌的简单易用的操作系统实现自动化控制。

3、本实用新型高压开关柜放电故障在线监测系统的工作原理是：

1）利用高压开关柜内部发生高压放电时，空气在电弧的作用下产生臭氧，通过实时检测开关柜内部臭氧的浓度，就能了解是否发生放电以及放电的严重程度。

2）检测臭氧的浓度是通过采用紫外线接收法的原理，用紫外灯光源发射紫外线光，经过光波过滤器时只允许波长为253.7nm的紫外线通过，该紫外线分别经过标准化的臭氧样品光电传感器、以及经过臭氧接收池抵达采样光电传感器。对经过臭氧样品光电传感器和采样光电传感器后转换输出的电压信号经由数学模型的比较核算，得出臭氧浓度。

3）臭氧浓度数据通过RS232物理接口经过RS232/RS485协议转换器将监测数据以ASCII码的形式向外发送，监测PC主机通过RS485转USB接收数据。因此，本实用新型实现了基于臭氧紫外吸收光谱分析的高压开关柜放电故障在线监测。

4、本实用新型的效果：

高压开关柜是电力系统中的重要设备，在高压开关柜长期运行过程中,隔离开关的触点、母线排连接处等部位因老化或接触电阻过大而发热，这些发热部位的温度常常导致设备烧毁等事故。常规的人工巡检方式并不能及时发现开关柜潜在的放电故障，更无法判断故障发展趋势及定位故障源。本实用新型针对人工巡检的不足，提供了一种高压开关柜放电故障在线监测系统，克服了人工巡检的缺点，实现了基于臭氧紫外吸收光谱分析的高压开关柜放电故障在线监测。

附图说明

附图1为本实用新型一种高压开关柜放电故障在线监测系统示意图，包括：采气滤气模块、紫外光谱检测模块、模拟信号处理模块、模数转换电路模块、温湿度补偿模块、A/D转换模块、微处理器、液晶显示屏、声光提示模块、旋钮输入设备、标准通讯接口和通讯模块、PC设备。

具体实施方式

一种高压开关柜放电故障在线监测系统，其特征在于，系统包括：采气滤气模块、紫外光谱检测模块、模拟信号处理模块、模数转换电路模块、温湿度补偿模块、A/D转换模块、微处理器、液晶显示屏、声光提示模块、旋钮输入设备、标准通讯接口和通讯模块、PC设备；

其中所述的采气滤气模块、紫外光谱检测模块、模拟信号处理模块、模数转换电路模块、温湿度补偿模块、A/D转换模块连接；将经过高压开关柜的空气中的臭氧浓度从光电信号转换为数字信号；

所述的微处理器和模数转换电路模块、液晶显示屏、声光提示模块、旋钮输入设备、标准通讯接口和通讯模块和PC设备连接；显示臭氧浓度，提示和报警高压开关柜放电故障；

所述的PC设备通过其操作系统对气体采样间隔，通讯传输的波特率，数据记录间隔可以实现自动控制。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims

1.一种高压开关柜放电故障在线监测系统，其特征在于，系统包括：采气滤气模块、紫外光谱检测模块、模拟信号处理模块、模数转换电路模块、温湿度补偿模块、A/D转换模块、微处理器、液晶显示屏、声光提示模块、旋钮输入设备、标准通讯接口和通讯模块、PC设备；

其中所述的采气滤气模块、紫外光谱检测模块、模拟信号处理模块、模数转换电路模块、温湿度补偿模块、A/D转换模块连接；

所述的微处理器和模数转换电路模块、液晶显示屏、声光提示模块、旋钮输入设备、标准通讯接口和通讯模块；

所述的PC设备和标准通讯接口和通讯模块连接。

2. 根据权利要求1 所述的一种高压开关柜放电故障在线监测系统，其特征在于，所述的紫外光谱检测模块使用紫外灯光源发射紫外线光，经过光波过滤器时只允许波长为253.7nm的紫外线通过，该紫外线分别经过标准化的臭氧样品光电传感器、以及经过臭氧接收池抵达采样光电传感器。