CN207832950U - 一种紫外检测局部放电的监测系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种紫外检测局部放电的监测系统，紫外检测器用于检测电力设备的局部放电信号；信号采集器用于采集局部放电信号；通信器用于将局部放电信号以北斗短报文的方式发送到北斗卫星；北斗卫星终端用于接收北斗卫星发送的北斗短报文，以及，将北斗短报文解析为局部放电信号；监控中心用于对解析后的局部放电信号处理与监测；通信器包括北斗通信器和北斗天线；监控中心包括相互连接的通信服务器和监控台。本申请提供的监测系统，利用北斗卫星通信在全球范围内全天候通过短报文通信方式，将采集到的局部放电信号发送至北斗卫星终端并传送至监控中心，无需依赖数据网路运营商，能够实时在线监控，以预防电力体系产生故障。

Description

一种紫外检测局部放电的监测系统

技术领域

本申请涉及分析及测量控制技术领域，尤其涉及一种紫外检测局部放电的监测系统。

背景技术

电力设备主要包括发电设备和供电设备两大类，发电设备主要是电站锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机、发电机、变压器等等，供电设备主要是各种电压等级的输电线路、互感器、接触器等等。电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的整体，称为电力网。它包含变电、输电、配电三个单元。电力网的任务是输送与分配电能，改变电压。

由于电力设备在电网中的使用率非常高，电网电力设备的安全运行直接关系着电力系统的稳定性，由于在生产、运输、运行过程中，电力设备受到电场力、热效应、化学腐蚀以及其他环境因素的影响，会对其内部的绝缘造成破坏，绝缘破坏会产引起局部放电现象的发生，影响电力设备的安全运行，所以，对电力设备的局部放电检测和对电力设备局部放电的实时监测显得尤其重要。

然而，目前对于电力设备局部放电的一些检测方法检测时间长，易受外界因素的打扰，并受客观条件限制，不适合于现场监测。另外，在一些地理环境复杂和气候条件恶劣以及人烟稀少的边远地区，监控中心接收信号的数据网络通信的方式不大适用，新建设的通信通道存在成本昂贵、通信架构受限和不易维护等问题。

实用新型内容

本申请提供了一种紫外检测局部放电的监测系统，以解决目前监测电力设备局部放电的方法检测不能实时、受环境影响大和不易维护的问题。

本申请提供了一种紫外检测局部放电的监测系统，包括：

紫外检测器、信号采集器、通信器、北斗卫星终端和监控中心；

所述紫外检测器，用于检测电力设备的局部放电信号；

所述信号采集器，用于采集所述紫外检测器检测到的局部放电信号；

所述通信器，用于将所述局部放电信号以北斗短报文的方式发送到所述北斗卫星；

所述北斗卫星终端，用于接收所述北斗卫星发送的北斗短报文，以及，将所述北斗短报文解析为局部放电信号；

所述监控中心，用于对所述解析后的局部放电信号处理与监测；

所述通信器包括北斗通信器和北斗天线；

所述北斗通信器，用于将所述局部放电信号转换为北斗短报文；

所述北斗天线，用于将所述北斗短报文发送到所述北斗卫星；

所述监控中心包括相互连接的通信服务器和监控台；

所述通信服务器，用于存储和管理所述解析后的局部放电信号；

所述监控台，用于监测所述解析后的局部放电信号。

可选的，所述紫外检测器为紫外传感器；所述紫外传感器，用于检测电力设备的局部放电信号。

可选的，所述紫外检测器为紫外成像仪；所述紫外成像仪，用于检测电力设备的局部放电信号。

可选的，所述紫外传感器采用紫外光敏管；所述紫外光敏管，用于检测波长在220nm-280nm的紫外光。

可选的，所述北斗卫星终端内设有北斗接收机；所述北斗接收机，用于接收所述北斗短报文，以及，将所述北斗短报文解析为局部放电信号。

可选的，所述信号采集器还用于，将采集到的局部放电信号由模拟信号转化成数字信号。

可选的，所述北斗通信器内设有北斗协议转换器；所述北斗协议转换器，用于将局部放电信号打包成北斗短报文。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种紫外检测局部放电的监测系统，包括：紫外检测器、信号采集器、通信器、北斗卫星终端和监控中心；紫外检测器，用于检测电力设备的局部放电信号；信号采集器，用于采集紫外检测器检测到的局部放电信号；通信器，用于将局部放电信号以北斗短报文的方式发送到北斗卫星；北斗卫星终端，用于接收北斗卫星发送的北斗短报文，以及，将北斗短报文解析为局部放电信号；监控中心，用于对解析后的局部放电信号处理与监测；通信器包括北斗通信器和北斗天线；监控中心包括相互连接的通信服务器和监控台。本申请提供的监测系统，根据北斗短报文通信的特点，整合北斗通信技术，利用北斗卫星通信在全球范围内全天候通过短报文通信方式，将采集到的局部放电信号发送至北斗卫星终端并传送至监控中心，无需依赖数据网路运营商，能够对边远地区电力设备的局部放电进行实时在线监控，以预防电力体系产生故障，拥有巨大的社会利益和十分重大的实际意义。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施案例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的北斗卫星与地面的通讯图；

图2为本申请实施例提供的一种紫外检测局部放电的监测系统的结构图；

图3为本申请实施例提供的第二种紫外检测局部放电的监测系统的结构图；

图4为本申请实施例提供的第三种紫外检测局部放电的监测系统的结构图。

图示说明：

1-紫外检测器；2-信号采集器；3-通信器；4-北斗卫星终端；5-监控中心；31-北斗通信器；32-北斗天线；41-北斗接收机；51-通信服务器；52-监控台；311-北斗协议转换器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本申请提供的紫外检测局部放电的监测系统，是基于北斗卫星的短报文通信方式进行的，具体的北斗卫星与地面的通讯图如图1所示。

参见图2，本申请实施例提供一种紫外检测局部放电的监测系统，包括：

紫外检测器1、信号采集器2、通信器3、北斗卫星终端4和监控中心5；

所述紫外检测器1，用于检测电力设备的局部放电信号；通常在电力发生局部放电现象时，发出的局部放电信号会产生一定频率的紫外线，利用紫外线检测器1检测该紫外线，即可获得局部放电信号。

所述信号采集器2，用于采集所述紫外检测器1检测到的局部放电信号，再将局部放电信号发送到通信器3处理。

所述通信器3，用于将所述局部放电信号以北斗短报文的方式发送到所述北斗卫星；通信器3内设有特定装置根据局部放电信号生成北斗短报文，以北斗短报文的方式与北斗文星之间进行通信，无需依赖数据网路运营商。

所述北斗卫星终端4，用于接收所述北斗卫星发送的北斗短报文，以及，将所述北斗短报文解析为局部放电信号；由于通信器3向北斗卫星发送的是北斗短报文，而最终监控中心5需要监控的是局部放电信号，所以在北斗卫星终端4接收到北斗短报文之后，还要将北斗短报文解析成局部放电信号，以便监控中心5处理与监控。

所述监控中心5，用于对所述解析后的局部放电信号处理与监测，另外，监控中心5对局部放电信号的监测是实时的，全天24小时监测，同时，监控中心5还可以分析局部放电信号，并根据分析结果评定电力设备的放电程度和电力设备的绝缘材料衰老情况，以预防严重的局部放电情况影响电力系统的正常运行。

如图3所示，所述通信器3包括北斗通信器31和北斗天线32；

所述北斗通信器31，用于将所述局部放电信号转换为北斗短报文；

所述北斗天线32，用于将所述北斗短报文发送到所述北斗卫星。北斗天线32用于实现北斗卫星与通信器3之间的数据传输与接收。

如图3所示，所述监控中心5包括相互连接的通信服务器51和监控台52；

所述通信服务器51，用于存储和管理所述解析后的局部放电信号；

所述监控台52，用于监测所述解析后的局部放电信号。

紫外检测法具有检测速度快、抗干扰能力强和灵敏度高等特点，紫外检测器1能迅速无误地判断电气设备是否发生放电，同时还能够评定其放电的程度；通过紫外检测器1检测局部放电发出紫外线频率，之后基于该测量信号进行处理，以确定电力设施绝缘材料的衰老情况。北斗卫星通讯系统目前已覆盖我国及周边地区，使用北斗卫星参与设备局部放电在线监测将极大提高数据传输的稳定性，对于电力设备的运行维护具有重要意义。

本申请实施例中的监测系统，根据北斗短报文通信的特点，整合北斗通信技术，利用北斗卫星通信在全球范围内全天候通过短报文通信方式，将采集到的局部放电信号发送至北斗卫星终端4并传送至监控中心5，无需依赖数据网路运营商，能够对边远地区电力设备的局部放电进行实时在线监控，以预防电力体系产生故障，拥有巨大的社会利益和十分重大的实际意义。

可选的，本申请的一种实施例中，所述紫外检测器1为紫外传感器；所述紫外传感器，用于检测电力设备的局部放电信号。

具体的，所述紫外传感器采用紫外光敏管；所述紫外光敏管，用于检测波长在220nm-280nm的紫外光。紫外光敏管对波长在220nm-280nm之间的不可见光最敏感，感应效率最高，此波长正是局部放电产生的紫外线波长的范围，而对其他范围的波长则不敏感，因此采用紫外光敏管能有效抵御其他波长对于局部放电检测的影响。

可选的，本申请另一种实施例中，所述紫外检测器1为紫外成像仪；所述紫外成像仪，用于检测电力设备的局部放电信号。电晕放电是一种局部化的放电现象，当带电体的局部电压应力超过临界值时，会使空气游离而产生电晕放电现象，特别是高压电力设备，其常因设计、制造、安装及维护工作不良产生电晕、闪络或电弧，在放电过程中，空气中的电子不断获得和释放能量，而当电子放电时，便会放出紫外线。该过程引起微小的热量，通常红外检测不能发现。所以应用紫外成像仪对此过程中的紫外线进行检测。

可选的，如图4所示，在任一种实施例中，所述北斗卫星终端4内设有北斗接收机41；所述北斗接收机41，用于接收所述北斗短报文，以及，将所述北斗短报文解析为局部放电信号。由于通信器3向北斗卫星发送的是北斗短报文，而最终监控中心5需要监控的是局部放电信号，所以在北斗卫星终端4接收到北斗短报文之后，还要利用北斗接收机41将北斗短报文解析成局部放电信号，以便监控中心5处理与监控。

可选的，在任一种实施例中，所述信号采集器2还用于，将采集到的局部放电信号由模拟信号转化成数字信号。由于紫外检测器1检测到的局部放电信号是模拟信号，而最后北斗卫星传送的信号和监控中心5处理的信号都是数字信号，所以在采集到局部放电信号之后，还要对模拟信号进行处理，将局部放电信号的模拟信号转换成数字信号，便于传输与处理。

可选的，如图4所示，在任一种实施例中，所述北斗通信器31内设有北斗协议转换器311；所述北斗协议转换器311，用于将局部放电信号打包成北斗短报文。

随着电力系统的电网规模的不断扩大和电力负荷要求的不断提高，电力系统中使用的各种类型的高压设备的损坏和高压设备的故障也不断增加，相应地对于预防性维护的要求也不断提高。输供电线路和变电站配电等设备在大气环境下工作，在某些情况下随着绝缘性能的降低出现结构缺陷，或出现表面局部放电现象，在电晕和表面局部放电过程中，电晕和放电部位将大量辐射紫外线，这样便可以利用电晕和表面局部放电的产生间接评估电力设备的绝缘状况并及时发现绝缘设备的缺陷。目前，可用于诊断目的各种方法中，光学方法的灵敏度、分辨率和抗干扰能力最好。即采用高灵敏度的紫外线辐射接收器，即本申请实施例中的紫外检测器1，记录电晕和表面放电过程中辐射的紫外线，再加以处理和分析，达到评价设备状况的目的。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种紫外检测局部放电的监测系统，包括：紫外检测器1、信号采集器2、通信器3、北斗卫星终端4和监控中心5；紫外检测器1，用于检测电力设备的局部放电信号；信号采集器2，用于采集紫外检测器1检测到的局部放电信号；通信器3，用于将局部放电信号以北斗短报文的方式发送到北斗卫星；北斗卫星终端4，用于接收北斗卫星发送的北斗短报文，以及，将北斗短报文解析为局部放电信号；监控中心5，用于对解析后的局部放电信号处理与监测；通信器3包括北斗通信器31和北斗天线32；监控中心5包括相互连接的通信服务器51和监控台52。本申请提供的监测系统，根据北斗短报文通信的特点，整合北斗通信技术，利用北斗卫星通信在全球范围内全天候通过短报文通信方式，将采集到的局部放电信号发送至北斗卫星终端4并传送至监控中心5，无需依赖数据网路运营商，能够对边远地区电力设备的局部放电进行实时在线监控，以预防电力体系产生故障，拥有巨大的社会利益和十分重大的实际意义。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围由权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (7)

1.一种紫外检测局部放电的监测系统，其特征在于，包括：

紫外检测器(1)、信号采集器(2)、通信器(3)、北斗卫星终端(4)和监控中心(5)；

所述紫外检测器(1)，检测电力设备的局部放电信号；

所述信号采集器(2)，采集所述紫外检测器(1)检测到的局部放电信号；

所述通信器(3)，将所述局部放电信号以北斗短报文的方式发送到所述北斗卫星；

所述北斗卫星终端(4)，接收所述北斗卫星发送的北斗短报文，以及，将所述北斗短报文解析为局部放电信号；

所述监控中心(5)，对所述解析后的局部放电信号处理与监测；

所述通信器(3)包括北斗通信器(31)和北斗天线(32)；

所述北斗通信器(31)，将所述局部放电信号转换为北斗短报文；

所述北斗天线(32)，将所述北斗短报文发送到所述北斗卫星；

所述监控中心(5)包括相互连接的通信服务器(51)和监控台(52)；

所述通信服务器(51)，存储和管理所述解析后的局部放电信号；

所述监控台(52)，监测所述解析后的局部放电信号。

2.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述紫外检测器(1)为紫外传感器；所述紫外传感器，检测电力设备的局部放电信号。

3.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述紫外检测器(1)为紫外成像仪；所述紫外成像仪，检测电力设备的局部放电信号。

4.根据权利要求2所述的监测系统，其特征在于，所述紫外传感器采用紫外光敏管；所述紫外光敏管，检测波长在220nm-280nm的紫外光。

5.根据权利要求2-4任一项所述的监测系统，其特征在于，所述北斗卫星终端(4)内设有北斗接收机(41)；所述北斗接收机(41)，接收所述北斗短报文，以及，将所述北斗短报文解析为局部放电信号。

6.根据权利要求5所述的监测系统，其特征在于，所述信号采集器(2)还将采集到的局部放电信号由模拟信号转化成数字信号。

7.根据权利要求6所述的监测系统，其特征在于，所述北斗通信器(31)内设有北斗协议转换器(311)；所述北斗协议转换器(311)，将局部放电信号打包成北斗短报文。