CN209560025U - 一种封闭母线盘式绝缘子在线监测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种封闭母线盘式绝缘子在线监测仪，所述封闭母线盘式绝缘子在线监测仪构成如下：CPU模块(1)、绝缘状态信号检测模块(2)、温度检测模块(3)、湿度检测模块(4)、键盘模块(5)、液晶显示模块(6)、信号处理模块(7)；其中，绝缘状态信号检测模块(2)、温度检测模块(3)和湿度检测模块(4)分别通过信号处理模块(7)与CPU模块(1)构成电连接，所述所述封闭母线盘式绝缘子在线监测仪采集固定位置信号，对其进行分析，当绝缘降低时发出报警信号，提前预警。操作简单，绝缘强度在主界面直接显示，并且显示监测点对地的相对电压值。具有较为巨大的经济价值和社会价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及在线监测仪的结构设计和应用技术领域，特别提供了一种封闭母线盘式绝缘子在线监测仪。
背景技术
封闭母线为电厂输出电能的导体，电流为几百安培至几千安培，采用盘式绝缘子支撑。由于母线封闭安装，因此内部空间将会产生积水、空气潮湿、污秽等情况，将会造成支撑物盘式绝缘子绝缘强度降低，因此对其进行监测和报警是提高电厂安全运行的措施之一。
封闭母线盘式绝缘子材料为不饱和聚酯树脂(BMC)，该材料绝缘性能好，防潮、耐腐蚀性好，其电阻一般为1014Ω。绝缘子外圈直径为850mm，内圈A直径为350mm。内圈A为母线通过孔，对母线起支撑作用，母线柱从绝缘盘中间穿过。当外界因素造成绝缘强度降低时，母线与封闭外壳之间电阻降低，爬电距离减小，封闭外壳可能会产生高于安全要强的电压。
为了解决以上问题，人们迫切希望获得一种技术效果优良的封闭母线盘式绝缘子在线监测仪。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种封闭母线盘式绝缘子在线监测仪。
在绝缘子靠近外环100mm处，两侧嵌入直径为3mm的单芯铜导线，称为均压环B，嵌入深度约为5mm。外圈均采用铜片包裹，通过地线与大地连接，使外圈电压为0电位。监测仪检测位置为绝缘盘两侧均压环与外圈铜片D之间的电位信号。A处为内环，D为外环。在D处增加铜片，且与大地连接。在绝缘子靠近外环100mm处，绝缘盘两侧嵌入直径为3mm的单芯铜导线，即为B位置。
当由于外界因素造成绝缘片部分绝缘强度降低时，均压环与大地之间的电信号将会发生变化，因此根据该信号变化的范围实现预警。主要判断依据是均压环电电压与母线额定电压的比值，以及两侧均压环电信号幅值比较，进而实现绝缘降低的预警，在严重故障之前发出报警信号。
所述封闭母线盘式绝缘子在线监测仪构成如下：CPU模块1、绝缘状态信号检测模块2、温度检测模块3、湿度检测模块4、键盘模块5、液晶显示模块6、信号处理模块7；其中，绝缘状态信号检测模块2、温度检测模块3和湿度检测模块4分别通过信号处理模块7与CPU模块1构成电连接，键盘模块5和液晶显示模块6分别与CPU模块1构成电连接。
所述信号处理模块7包括隔离变压模块71和对比分析模块72，隔离变压模块71和对比分析模块72构成电连接。
所述封闭母线盘式绝缘子在线监测仪以STC12C5A60S2单片机为控制核心，通过传感器采集绝缘子的信号，经过真有效值检测集成电路AD736和A/D转换器送入单片机系统，与系统中设定值进行比较，从而判断绝缘状态。温湿度传感器对环境温湿度进行采集，并将采集的温湿度信号，对绝缘子运行环境进行监测。
所述封闭母线盘式绝缘子在线监测仪主要模块组成：检测模块：包括光电隔离、电压信号采集，经过真有效值转换电路处理，供CPU模块进行运算、分析、显示。输入及输出模块：该模块共16路模拟信号输入，即该仪器可以同时监测16个测量点。按照每个绝缘盘两侧各设置一个监测点计算，可以同时监测8个绝缘盘。CPU模块：存储程序和运行程序。
所述封闭母线盘式绝缘子在线监测仪主要功能如下：报警电压值设定：交流电压报警门限值，根据母线电压不同、通过电流不同，可以设置不同的报警限制。日期时间设定功能：校准显示时间。故障记录：每次发生故障后产生一条故障记录，方便用户查看，最多可记录100条故障信息，显示内容包括：故障编号、故障电压值、故障发生日期和时间。
附图3为液晶显示模块显示主界面。母线电压通过仪表按钮进行调节设定，设定指为运行母线实际电压。1#A面，为绝缘盘一侧绝缘电阻值，单位为MΩ，B面为绝缘盘另一侧绝缘电阻值。SNA、SNB为监测到A、B面均压环信号处理后的数值，为相对值。当电阻值低于设定值，或者SNA、SNB值大于设定值时，将会产生报警信号。
附图4为信号处理模块的电路图，图1中均压环B上一个采样点电信号经传感器采集后，连接到图4的Sig处。PT1为隔离变压器。U2为真有效值芯片，对采集到的信号进行有效值计算，U3B为积分电路，对信号进行放大，U3A为比例放大电路，CPU-ADC1端与CPU连接。CPU程序根据该值进行判断绝缘情况。
图6为程序存储和运行PCB电路板，包括单片机和存储芯片等。
所述所述封闭母线盘式绝缘子在线监测仪采集固定位置信号，对其进行分析，当绝缘降低时发出报警信号，提前预警。操作简单，绝缘强度在主界面直接显示，并且显示监测点对地的相对电压值。具有较为巨大的经济价值和社会价值。
附图说明
图1为封闭母线绝缘盘结构示意图；
图2为封闭母线盘式绝缘子在线监测仪工作流程图；
图3为液晶显示模块显示主界面；
图4为信号处理模块的电路图；
图5信号处理模块PCB电路板；
图6为程序存储和运行PCB电路板；
图7为所述封闭母线盘式绝缘子在线监测仪原理框图。
具体实施方式
实施例1
在绝缘子靠近外环100mm处，两侧嵌入直径为3mm的单芯铜导线，称为均压环B，嵌入深度约为5mm。外圈均采用铜片包裹，通过地线与大地连接，使外圈电压为0电位。监测仪检测位置为绝缘盘两侧均压环与外圈铜片D之间的电位信号。A处为内环，D为外环。在D处增加铜片，且与大地连接。在绝缘子靠近外环100mm处，绝缘盘两侧嵌入直径为3mm的单芯铜导线，即为B位置。
当由于外界因素造成绝缘片部分绝缘强度降低时，均压环与大地之间的电信号将会发生变化，因此根据该信号变化的范围实现预警。主要判断依据是均压环电电压与母线额定电压的比值，以及两侧均压环电信号幅值比较，进而实现绝缘降低的预警，在严重故障之前发出报警信号。
所述封闭母线盘式绝缘子在线监测仪构成如下：CPU模块1、绝缘状态信号检测模块2、温度检测模块3、湿度检测模块4、键盘模块5、液晶显示模块6、信号处理模块7；其中，绝缘状态信号检测模块2、温度检测模块3和湿度检测模块4分别通过信号处理模块7与CPU模块1构成电连接，键盘模块5和液晶显示模块6分别与CPU模块1构成电连接。
所述信号处理模块7包括隔离变压模块71和对比分析模块72，隔离变压模块71和对比分析模块72构成电连接。
所述封闭母线盘式绝缘子在线监测仪以STC12C5A60S2单片机为控制核心，通过传感器采集绝缘子的信号，经过真有效值检测集成电路AD736和A/D转换器送入单片机系统，与系统中设定值进行比较，从而判断绝缘状态。温湿度传感器对环境温湿度进行采集，并将采集的温湿度信号，对绝缘子运行环境进行监测。
所述封闭母线盘式绝缘子在线监测仪主要模块组成：检测模块：包括光电隔离、电压信号采集，经过真有效值转换电路处理，供CPU模块进行运算、分析、显示。输入及输出模块：该模块共16路模拟信号输入，即该仪器可以同时监测16个测量点。按照每个绝缘盘两侧各设置一个监测点计算，可以同时监测8个绝缘盘。CPU模块：存储程序和运行程序。
所述封闭母线盘式绝缘子在线监测仪主要功能如下：报警电压值设定：交流电压报警门限值，根据母线电压不同、通过电流不同，可以设置不同的报警限制。日期时间设定功能：校准显示时间。故障记录：每次发生故障后产生一条故障记录，方便用户查看，最多可记录100条故障信息，显示内容包括：故障编号、故障电压值、故障发生日期和时间。
附图3为液晶显示模块显示主界面。母线电压通过仪表按钮进行调节设定，设定指为运行母线实际电压。1#A面，为绝缘盘一侧绝缘电阻值，单位为MΩ，B面为绝缘盘另一侧绝缘电阻值。SNA、SNB为监测到A、B面均压环信号处理后的数值，为相对值。当电阻值低于设定值，或者SNA、SNB值大于设定值时，将会产生报警信号。
附图4为信号处理模块的电路图，图1中均压环B上一个采样点电信号经传感器采集后，连接到图4的Sig处。PT1为隔离变压器。U2为真有效值芯片，对采集到的信号进行有效值计算，U3B为积分电路，对信号进行放大，U3A为比例放大电路，CPU-ADC1端与CPU连接。CPU程序根据该值进行判断绝缘情况。
图6为程序存储和运行PCB电路板，包括单片机和存储芯片等。
所述所述封闭母线盘式绝缘子在线监测仪采集固定位置信号，对其进行分析，当绝缘降低时发出报警信号，提前预警。操作简单，绝缘强度在主界面直接显示，并且显示监测点对地的相对电压值。具有较为巨大的经济价值和社会价值。
Claims (2)
1.一种封闭母线盘式绝缘子在线监测仪，其特征在于：所述封闭母线盘式绝缘子在线监测仪构成如下：CPU模块(1)、绝缘状态信号检测模块(2)、温度检测模块(3)、湿度检测模块(4)、键盘模块(5)、液晶显示模块(6)、信号处理模块(7)；其中，绝缘状态信号检测模块(2)、温度检测模块(3)和湿度检测模块(4)分别通过信号处理模块(7)与CPU模块(1)构成电连接，键盘模块(5)和液晶显示模块(6)分别与CPU模块(1)构成电连接；
在绝缘子靠近外环100mm处，两侧嵌入直径为3mm的单芯铜导线，称为均压环B，嵌入深度约为5mm；外圈均采用铜片包裹，通过地线与大地连接，使外圈电压为0电位；监测仪检测位置为绝缘盘两侧均压环与外圈铜片D之间的电位信号；在绝缘子靠近外环100mm处，绝缘盘两侧嵌入直径为3mm的单芯铜导线，即为B位置。
2.按照权利要求1所述封闭母线盘式绝缘子在线监测仪，其特征在于：所述信号处理模块(7)包括隔离变压模块(71)和对比分析模块(72)，隔离变压模块(71)和对比分析模块(72)构成电连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821821612.7U CN209560025U (zh) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | 一种封闭母线盘式绝缘子在线监测仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821821612.7U CN209560025U (zh) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | 一种封闭母线盘式绝缘子在线监测仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209560025U true CN209560025U (zh) | 2019-10-29 |
Family
ID=68300568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821821612.7U Active CN209560025U (zh) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | 一种封闭母线盘式绝缘子在线监测仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209560025U (zh) |
-
2018
- 2018-11-06 CN CN201821821612.7U patent/CN209560025U/zh active Active
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