CN204719178U - 一种开关柜弧光/局部放电检测仪 - Google Patents

一种开关柜弧光/局部放电检测仪 Download PDF

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Abstract

本实用新型提出一种开关柜弧光/局部放电检测仪,涉及弧光或局部放电检测领域。一种开关柜弧光/局部放电检测仪包括依次连接的开关柜触头和接头、弧光/局部放电采集模块、主控装置及后台控制装置,所述弧光/局部放电采集模块包括紫外光传感器及超声波传感器,还包括第一处理单元,所述第一处理单元与所述紫外光传感器及超声波传感器相连,所述第一处理单元还连接有射频发送模块,所述主控装置包括射频接收模块及与射频接收模块相连的第二处理单元,所述第二处理单元连接有显示模块、按键与报警模块及存储模块,所述存储模块还连接有通信模块。本实用新型通过对紫外光数据及超声波数据的处理从而实现对开关柜的局放和弧光进行在线监测和预警。

Description

—种开关柜弧光/局部放电检测仪
技术领域
[0001] 本实用新型涉及弧光或局部放电检测领域,更具体的是指一种开关柜的弧光放电或者局部放电检测仪。
背景技术
[0002] 据不完全统计,目前国内电力配网一次系统,每年均出现了几十起高低压开关柜由于绝缘老化、松动、插头偏移或接触电阻日益增大而造成温度升高、闪络、局部放电、拉弧、绝缘层开裂、细纹等故障现象,甚至引发电力事故案例时有发生。虽然系统拥有完善的漏电、过压、过流、短路等综合保护措施,但均都不能解决上述故障隐患导致的事故发生。
[0003] 高压开关柜的绝缘故障主要表现为外绝缘对地闪络击穿,内绝缘对地闪络击穿,相间绝缘闪络击穿,雷电过电压闪络击穿,瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击闪、击穿、爆炸,提升杆闪络,CT闪络、击穿、爆炸,瓷瓶断裂等。各类绝缘缺陷发展到最终击穿并酿成事故之前,往往先经过局部放电阶段,局部放电的强弱能够及时反映绝缘状态,因此通过在线监测弧光放电或者局部放电来判断绝缘状态是实现开关柜绝缘在线监测和诊断的有效手段。
[0004]目前,国内外虽有弧光保护装置对开关柜的弧光进行侦测和快速切断,但它属于母线保护的范筹,只有在发生弧光短路时才会动作,在发生弧光短路之前的局部放电、闪络,弧光保护不起作用,所以它起不到在线监测和安全预警的作用。当电力设备在运行时,发生弧光短路或局放、闪络时,都会伴随大量的紫外光和超声波,因此,实时监测开关柜的紫外光和超声波,通过科学的统计和处理方法,可以实现对开关柜的局放和弧光进行在线监测和预警。
实用新型内容
[0005] 本实用新型目的在于解决上述问题而提出一种弧光/局部放电监测仪,克服当开关柜由于触头卡位偏离、绝缘老化、松动、插头偏移或接触电阻日益增大而造成温度升高、闪络、局部放电、拉弧、等现象时,无法及时被发现,由此产生的停电或设备损坏的问题。该检测仪可很好的调取紫外光数据、超声波数据,并通过对这两者数据的统计分析,可以及早发现开关柜局部放电和闪络情况,同时该检测仪不仅具有定值报警功能,还可以对历史数据进行分析,提出预警方案。
[0006] 为了实现上述问题,本实用新型采取的技术方案如下:
[0007] 本实用新型提出一种开关柜弧光/局部放电检测仪,包括依次连接的开关柜触头和接头、弧光/局部放电采集模块、主控装置及后台控制装置。
[0008] 所述开关柜触头和接头包括多个三相手车上触头、三相手车下触头、三相母排接头、三相电缆接头。
[0009] 所述弧光/局部放电采集模块包括用于采集开关柜发生弧光放电或者局部放电时的紫外光数据的紫外光传感器及用于采集所述开关柜发生弧光放电或者局部放电时的超声波数据的超声波传感器,还包括第一处理单元,所述第一处理单元与所述紫外光传感器及超声波传感器相连,所述第一处理单元还连接有射频发送模块。
[0010] 所述主控装置包括射频接收模块及与射频接收模块相连的第二处理单元,所述第二处理单元连接有显示模块、按键与报警模块及存储模块,所述存储模块还连接有通信模块。
[0011] 所述后台控制装置与所述通信模块连接,后台控制装置用于接收和查询实时紫外光数据和超声波数据。
[0012] 所述开关柜触头和接头设置于开关柜的开关室和电缆室的内部。
[0013] 进一步的,所述弧光/局部放电采集模块还包括为各个模块单元提供持续稳定电流电压的电源与电源管理单元。
[0014] 进一步的,所述弧光/局部放电监测模块通过导轨或螺丝与开关柜内壁连接。
[0015] 进一步的,所述通信模块采用RS485接口。
[0016] 进一步的,所述后台控制装置采用PC机或工控机。
[0017] 本实用新型的有益效果:
[0018] 1.本实用新型的开关柜弧光/局部放电监测模块体积小,抗电磁干扰能力强,可以深入开关柜各个间隔安装,采用无线通信方式,本质安全;
[0019] 2.后台控制装置具有“遥信”功能,可以随时调取实时紫外光数据及超声波数据;
[0020] 3.本实用新型不仅具有定值报警功能,还可以对历史数据进行趋势分析,提出预警方案;
[0021] 4.本实用新型开关柜弧光/局部放电监测模块安装简单方便,绝缘性能高,且相互之间不会产生干扰,不受强电场干扰。
附图说明
[0022] 1.图1为本实用新型一种开关柜弧光/局部放电检测仪的结构方框图;
[0023] 2.图2为本实用新型一种开关柜弧光/局部放电检测仪开关柜触头和接头结构示意图。
[0024] 其中,1-开关柜触头和接头,2-弧光及局部放电采集模块,3-主控装置,4-后台控制装置,21-紫外光传感器,22-超声波传感器,23-第一处理单元,24-射频发送模块,25-电源与电源管理单元,31-射频接收模块,32-第二处理单元,33-显示模块,34-按键与报警模块,35-存储模块,36-通信模块。
具体实施方式
[0025] 为了更加清楚、完整的说明本实用新的目的、技术方案及优点,下面结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型作进一步描述。
[0026] 如图1所示,本实用新型提出一种开关柜弧光/局部放电检测仪,在变电站中高压开关设备中,通过弧光/局部放电监测模块2对其开关室、电缆室、母线室的弧光及其放电信息进行采集,该检测仪包括依次连接的开关柜触头和接头1、弧光/局部放电采集模块2、主控装置3及后台控制装置4。其中,参照如图2,开关柜触头和接头I包括多个三相手车上触头11、三相手车下触头12、三相母排接头13、三相电缆接头14,开关柜触头和接头I设置于开关柜的开关室和电缆室的内部;弧光/局部放电采集模块2用于采取伴随弧光放电或者局部放电时所产生的紫外光数据及超声波数据,并对所采取的数据进行预处理,得出其频次及相对强度数据;主控装置3对紫外光数据及超声波数据进一步处理,并将处理后的数据显示、存储及传输给后台控制装置,在后台控制装置4就可以接收和查询紫外光数据及超声波数据,即可实现开关柜的弧光放电或者局部放电的在线监测及预警。
[0027] 弧光/局部放电采集模块2包括用于采集开关柜发生弧光放电或者局部放电时的紫外光数据的紫外光传感器21及用于采集开关柜发生弧光放电或者局部放电时的超声波数据的超声波传感器22,还包括第一处理单元23,第一处理单元23与所述紫外光传感器21及超声波传感器22相连,第一处理单元23还连接有射频发送模块24。具体而言,第一处理单元23对开关柜的弧光放电或者局部放电信号进行监测,当开关柜发生弧光放电或者局部放电时,紫外传感器21和超声波传感器22对现场紫外光和超声波数据进行采集,第一处理单元23同时其数据进行运算处理,统计其紫外光、超声波的强度和发生时间及频次,并暂存待上传,上述射频发送模块24将经第一处理单元23处理的紫外光数据及超声波数据传送至下一程序。除此之外,弧光/局部放电采集模块2还包括为各个模块单元提供持续稳定电流电压的电源与电源管理单元25。
[0028] 主控装置3包括射频接收模块31及与射频接收模块31相连的第二处理单元32,第二处理单元32连接有显示模块33、按键与报警模块34及存储模块35,存储模块35还连接有通信模块36。射频接收模块31与射频发送模块24进行无线连接,其接收所述弧光/局部放电监测模块送来的紫外光和超声波数据;第二处理单元32,其与射频接收模块31连接,用于对紫外光数据和超声波数据进行运算处理;显示模块33,其与第二处理单元32连接,用于接收并显示当前的紫外光和超声波数据;按键与报警模块34,其与第二处理单元32连接,用于输入紫外光和超声波的预定值和在发生故障时发出报警信号;存储模块35,其与第二处理单元32连接,用于存储所述弧光/局部放电监测模块的紫外光和超声波数据;通信模块36,其与存储模块35连接,用于与外部设备进行数据交互。
[0029] 后台控制装置4与所述通信模块36连接,后台控制装置4用于接收和查询实时紫外光数据和超声波数据,后台控制装置4具有“遥信”功能,可以随时调取实时紫外光数据及超声波数据。
[0030] 第一处理单元23根据紫外光和超声波数据生成所述开关柜状态信息,通过所述射频发送模块将该状态信息发送到所述射频接收模块31,第二处理单元32对接收到的状态信息进行综合分析与处理,并通过显示模块33实时显示所监测的数据,同时按键与报警模块34向第二处理单元32输入频次和强度预定值,所述第二处理单元32与预定值进行比较判断,当发现所述开关柜出现异常情况时,控制所述按键与报警模块34及时发出报警信号,通知管理人员进行处理。所述存储模块35与所述第二处理单元32连接,自动存储所述开关柜的状态信息,方便提出预警方案。所述第二处理单元32还可以通过所述通信模块36与所述后台控制装置4联网通讯,以便将统计数据和强度类型上传后台数据库,所述后台控制装置4可以随时查看紫外光数据和超声波数据,同时系统通过对这两个参数的分析判定,确认是否发生弧光/局部放电及其发展趋势,当达到报警值时,系统报警并输出相应报表,从而实现对各开关柜的监测。上述通信模块36采用RS485接口,RS485接口可以联网构成分布式系统,可以同时并联多个开关柜弧光/局部放电监测仪,RS485接口用于多点互连时非常方便,可以节省许多信号线。
[0031] 优选的,开关柜弧光/局部放电监测撒模块2采用导轨或螺丝固定在开关柜相应间隔的内壁。采用上述方案,使所述开关柜弧光/局部放电监测模块安装简单方便,绝缘性能高,且相互之间不会产生干扰,不受强电场干扰。此外,后台控制装置采用PC机或工控机。需要说明的是,本实用新型加上无线测温模块还可用作电力在线监视仪。
[0032] 以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种开关柜弧光/局部放电检测仪,其特征在于:包括依次连接的开关柜触头和接头(I)、弧光/局部放电采集模块(2)、主控装置(3)及后台控制装置(4); 所述开关柜触头和接头(I)包括多个三相手车上触头(11)、三相手车下触头(12)、三相母排接头(13)、三相电缆接头(14); 所述弧光/局部放电采集模块(2)包括用于采集开关柜发生弧光放电或者局部放电时的紫外光数据的紫外光传感器(21)及用于采集开关柜发生弧光放电或者局部放电时的超声波数据的超声波传感器(22 ),还包括第一处理单元(23 ),所述第一处理单元(23 )与所述紫外光传感器(21)及超声波传感器(22)相连,所述第一处理单元(23)还连接有射频发送丰旲块(24); 所述主控装置(3)包括射频接收模块(31)及与射频接收模块(31)相连的第二处理单元(32),所述第二处理单元(32)连接有显示模块(33)、按键与报警模块(34)及存储模块(35),所述存储模块(35)还连接有通信模块(36); 所述后台控制装置(4)与所述通信模块(36)连接,后台控制装置(4)用于接收和查询实时紫外光数据和超声波数据。
2.根据权利要求1所述的一种开关柜弧光/局部放电检测仪,其特征在于:所述开关柜触头和接头(I)设置于开关柜的开关室和电缆室的内部。
3.根据权利要求1所述的一种开关柜弧光/局部放电检测仪,其特征在于:所述弧光/局部放电采集模块(2 )还包括为各个模块单元提供持续稳定电流电压的电源与电源管理单元(25)。
4.根据权利要求1所述的一种开关柜弧光/局部放电检测仪,其特征在于:所述弧光/局部放电监测模块(2 )通过导轨或螺丝与开关柜内壁连接。
5.根据权利要求1所述的一种开关柜弧光/局部放电检测仪,其特征在于:所述通信模块(36)采用RS485接口。
6.根据权利要求1所述的一种开关柜弧光/局部放电检测仪,其特征在于:所述后台控制装置(4)采用PC机或工控机。
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