CN206339615U - 一种基于多种状态量对高压电缆的运行状态实时分析装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了电力工程技术领域的一种基于多种状态量对高压电缆的运行状态实时分析装置，所述防水壳体的底部开设有连接端口，所述连接端口分别电性输出连接主缆电流测量互感器、接地线电流测量互感器和温度传感器，所述主缆电流测量互感器、接地线电流测量互感器和温度传感器均电性输出连接远程测量单元，所述远程测量单元电性输出连接无线通讯模块，所述无线通讯模块电性输出连接后台服务器，所述后台服务器电性输出连接客户端，所述远程测量单元电性输入连接感应取电电流互感器，本实用新型能准确和及时的了解电力电缆的绝缘状态，大幅度减少了日常维护的工作量和开支。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力工程技术领域，具体为一种基于多种状态量对高压电缆的运行状态实时分析系统。
背景技术
电力电缆在线监测及诊断的任务是了解电缆绝缘状态，包括采用各种检测、测量、监视、分析和判别方法。结合系统的历史和现状，考虑环境因素，对电缆绝缘状态进行评估，判断其处于正常或非正常状态。并对状态进行显示和记录，对异常状态发出报警，以便运行人员及时处理。同时为设备的绝缘评估、合理使用和安全工作提供信息和基础数据。
随着电网建设的高速发展，电力电缆的使用越来越广泛，对新建电缆的性能监测和历史数据搜集的需求将会越来越多。同时，早期铺设的电缆现在陆续到了正常使用年限，电缆的绝缘问题将会日益增加，因此电力系统需要一套完善的电缆性能监测系统，接地环流在线监测装置就是其中之一。
电力电缆的工作环境复杂，检修起来相当复杂，日常维护开支巨大，为此，我们提出了一种基于多种状态量对高压电缆的运行状态实时分析装置投入使用，以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于多种状态量对高压电缆的运行状态实时分析装置，以解决上述背景技术中提出的电力电缆的工作环境复杂，检修起来相当复杂，日常维护开支巨大的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于多种状态量对高压电缆的运行状态实时分析装置，包括防水壳体和箱门，且防水壳体和箱门之间通过六角螺钉连接，所述防水壳体的内腔安装有支撑板，所述防水壳体的左右两侧均匀设有安装耳，所述支撑板上通过六角螺钉连接有电路板，所述防水壳体的底部开设有连接端口，所述连接端口分别电性输出连接主缆电流测量互感器、接地线电流测量互感器和温度传感器，所述主缆电流测量互感器、接地线电流测量互感器和温度传感器均电性输出连接远程测量单元，所述远程测量单元电性输出连接无线通讯模块，所述无线通讯模块电性输出连接后台服务器，所述后台服务器电性输出连接客户端，所述远程测量单元电性输入连接感应取电电流互感器。
优选的，所述连接端口括无线接收天线、A相传感器接口、B相传感器接口、C相传感器接口、串口调试接口、A相环流CT接口、B相环流CT接口、 C相环流CT接口、总环流CT接口和取电CT接口，且无线接收天线、A相传感器接口、B相传感器接口、C相传感器接口、串口调试接口、A相环流CT接口、B相环流CT接口、C相环流CT接口、总环流CT接口和取电CT接口均匀等间距的分布在防水壳体的背部。
优选的，所述电路板上采用ARM芯片和Cortex-M3内核CPU。
优选的，所述远程测量单元由取能电源模块和数据采集单元组成。
优选的，所述无线通讯模块为GPRS无线通讯或GSM无线通讯。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型能准确和及时的了解电力电缆的绝缘状态，大幅度减少了日常维护的工作量和开支。同时在线监测的长期运行将会累积宝贵的历史数据，给电力系统工作人员对电网输电线路进行系统评估提供数据资源。本设备采集和测量接地线电流及主缆电流有效值，并通过GPRS或GSM的方式，以一定的时间间隔将数据远程传输到计算机后台服务程序。后台服务程序收集数据后建立历史数据文件，并将这些数据绘制成各种曲线。电缆运行维护人员可根据这些曲线提供的信息来了解整条电缆的长期运行状态。同时，后台服务程序对采集的电流数据进行处理，提供电缆电流异常告警及设备状态告警。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型内部结构图；
图3为本实用新型连接端口结构示意图；
图4为本实用新型系统原理框图。
图中：1 防水壳体、2 箱门、3 六角螺钉、4 支撑板、5 安装耳、6 电路板、 7 连接端口、71 无线接收天线、72 A相传感器接口、73 B相传感器接口、74 C相传感器接口、75 串口调试接口、76 A相环流CT接口、77 B相环流CT接口、78 C相环流CT接口、79 总环流CT接口、80 取电CT接口、8 主缆电流测量互感器、9 接地线电流测量互感器、10 温度传感器、11远程测量单元、 12 无线通讯模块、13 后台服务器、14 客户端、15 感应取电电流互感器。
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。
请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种基于多种状态量对高压电缆的运行状态实时分析装置，包括防水壳体1和箱门2，且防水壳体1和箱门2之间通过六角螺钉3连接，所述防水壳体1的内腔安装有支撑板4，所述防水壳体1的左右两侧均匀设有安装耳5，所述支撑板4上通过六角螺钉3 连接有电路板6，所述防水壳体1的底部开设有连接端口7，所述连接端口7 分别电性输出连接主缆电流测量互感器8、接地线电流测量互感器9和温度传感器10，所述主缆电流测量互感器8、接地线电流测量互感器9和温度传感器10均电性输出连接远程测量单元11，所述远程测量单元11电性输出连接无线通讯模块12，所述无线通讯模块12电性输出连接后台服务器13，所述后台服务器13电性输出连接客户端14，所述远程测量单元11电性输入连接感应取电电流互感器15。
其中，所述连接端口7包括无线接收天线71、A相传感器接口72、B相传感器接口73、C相传感器接口74、串口调试接口75、A相环流CT接口76、 B相环流CT接口77、C相环流CT接口78、总环流CT接口79和取电CT接口 80，且无线接收天线71、A相传感器接口72、B相传感器接口73、C相传感器接口74、串口调试接口75、A相环流CT接口76、B相环流CT接口77、C 相环流CT接口78、总环流CT接口79和取电CT接口80均匀等间距的分布在防水壳体1的背部，所述电路板6采用大规模集成电路设计，同时利用小封装贴片和多层板技术，减小设备体积，所述电路板6上采用ARM芯片和 Cortex-M3内核CPU，所述远程测量单元11采用真有效值的计算方法，测量电流互感信号，计算现场接地电流和主缆电流数据，并通过接口将数据传输到无线通讯模块12中，所述远程测量单元11由取能电源模块和数据采集单元组成，所述感应取电电流互感器15在现场无法提供方便电源的情况下，用于采集主缆上的能量，为远程测量单元11提供运行所需的电流，所述无线通讯模块12为GPRS无线通讯或GSM无线通讯。
工作原理：主缆电流测量互感器8负责采集主缆电流信号，接地线电流测量互感器9负责采集接地线电流信号，温度传感器10负责采集接头温度信号，将采集到的信号传递到远程测量单元11中，远程测量单元11主要由取能电源模块和数据采集单元组成，取能电源模块将感应取电电流互感器获取的能量经过整流、滤波、稳压等过程，获得稳定的电压信号。电流采集单元采用真有效值计算方法，测量电流互感器信号，计算现场接地电流和主缆电流数据，并通过接口将数据传输到无线网络中，取能电源模块引入先进的超级电容设计，可以保证在电力断电后，系统保证工作10分钟。超级电容的引入为数据采集单元提供了后备电源，超级电容在感应取电电流互感器15获取的电压信号后，经整流稳压为超级电容充电。当无法获取感应电流或感应电流无法满足数据采集单元工作时，超级电容进行放电为数据采集单元提供电能。超级电容具有充电速度快，使用寿命长，大电流放电，绿色环保等特点，感应取电电流互感器15在现场无法提供方便电源的情况下，可以用于采集主缆上的能量，为远程测量单元15提供运行所需电流，本系统主要利用无线运营商(移动，联通，电信)提供的付费网络，通过运营商的网络建立后台与现场远程测量单元11之间的通讯信道，客户端14收集数据后建立历史数据文件，并将这些数据绘制成各种曲线，电缆运行维护人员可根据这些曲线提供的信息来了解整条电缆的长期运行状态。同时，后台服务器13提供电缆电流异常告警及设备状态告警，本设备采集和测量接地线电流及主缆电流有效值，并通过GPRS或光纤的方式，以一定的时间间隔将数据远程传输到计算机后台服务器13。后台服务器13收集数据后建立历史数据文件，并将这些数据绘制成各种曲线。同时本实用新型采用外防水机箱加内机盒的设计方式，系统通过防水插头将CT信号引入到采集系统中。其中电路板6全部安装在内机盒中，外机箱用于防水、防水接头安装及内机盒安装。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种基于多种状态量对高压电缆的运行状态实时分析装置，包括防水壳体(1)和箱门(2)，且防水壳体(1)和箱门(2)之间通过六角螺钉(3)连接，其特征在于：所述防水壳体(1)的内腔安装有支撑板(4)，所述防水壳体(1)的左右两侧均匀设有安装耳(5)，所述支撑板(4)上通过六角螺钉(3)连接有电路板(6)，所述防水壳体(1)的底部开设有连接端口(7)，所述连接端口(7)分别电性输出连接主缆电流测量互感器(8)、接地线电流测量互感器(9)和温度传感器(10)，所述主缆电流测量互感器(8)、接地线电流测量互感器(9)和温度传感器(10)均电性输出连接远程测量单元(11)，所述远程测量单元(11)电性输出连接无线通讯模块(12)，所述无线通讯模块(12)电性输出连接后台服务器(13)，所述后台服务器(13)电性输出连接客户端(14)，所述远程测量单元(11)电性输入连接感应取电电流互感器(15)。
2.根据权利要求1所述的一种基于多种状态量对高压电缆的运行状态实时分析装置，其特征在于：所述连接端口(7)包括无线接收天线(71)、A相传感器接口(72)、B相传感器接口(73)、C相传感器接口(74)、串口调试接口(75)、A相环流CT接口(76)、B相环流CT接口(77)、C相环流CT接口(78)、总环流CT接口(79)和取电CT接口(80)，且无线接收天线(71)、A相传感器接口(72)、B相传感器接口(73)、C相传感器接口(74)、串口调试接口(75)、A相环流CT接口(76)、B相环流CT接口(77)、C相环流CT接口(78)、总环流CT接口(79)和取电CT接口(80)均匀等间距的分布在防水壳体(1)的背部。
3.根据权利要求1所述的一种基于多种状态量对高压电缆的运行状态实时分析装置，其特征在于：所述电路板(6)上采用ARM芯片和Cortex-M3内核CPU。
4.根据权利要求1所述的一种基于多种状态量对高压电缆的运行状态实时分析装置，其特征在于：所述远程测量单元(11)由取能电源模块和数据采集单元组成。
5.根据权利要求1所述的一种基于多种状态量对高压电缆的运行状态实时分析装置，其特征在于：所述无线通讯模块(12)为GPRS无线通讯或GSM无线通讯。
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Cited By (1)
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| WO2024221172A1 (zh) * | 2023-04-24 | 2024-10-31 | 福建福清核电有限公司 | 一种断相故障监测系统 |
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2017
- 2017-01-06 CN CN201720013802.5U patent/CN206339615U/zh not_active Expired - Fee Related
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