CN210242857U - 一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置，包括包括高压取电模块、温湿度检测模块和无线通信模块；高压取电模块包括感应线圈、钳位电路、整流滤波电路和DCDC模块；感应线圈安装在高压母线周围；钳位电路安装于感应线圈的输出端；钳位电路的输出接整流滤波电路；整流滤波电路的输出端接DCDC模块；DCDC模块将整流滤波电路输出的直流电转换为负载所需电压值；温湿度检测模块检测测点温湿度值；无线通信模块将温湿度检测模块测得的数据通过无线发送给用户设备；高压取电模块为温湿度检测模块和无线通信模块供电，温湿度检测模块的数据通过无线通信模块向外传输。解决了现有高压供电母线连接处缺乏温湿度监测的问题。

Description

一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置

技术领域

本实用新型涉及管型母线的温湿度测量装置，具体涉及一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置。

背景技术

随着我国经济的高速发展，供用电容量大幅攀升，变压器低压侧额定电流也在不断加大。目前，110kV及220kV变压器单台容量达120MVA，低压侧母线电压为6.3kV～35kV，工作电流高达2000A～11000A。同时，我国单台容量125MW及以下的火力发电机组正处于逐渐关停中。200MW、300MW及600MW机组成为主流发电设备，其相应出口电压分别为15.75kV、18kV及20kV，出口电流分别为8625A、11320A及19000A。常规矩形母线在技术和结构上，已经无法满足在上述大电流下母线发热和短路电动力的要求。同时，集肤效应系数及附加损耗的增大，带来传统矩形母线载流能力的大幅下降，严重影响并制约变电站的安全运行。新型干式绝缘管型母线因其容量大、体积小和节能等优点正取代常规的矩形母线，在电力系统中得到越来越广泛的应用。

尽管这种新型干式绝缘管型母线具有诸多优点，但是接头工艺的好坏和大电流工作状态下电动力的影响可能导致接头处接触电阻的增加，使得接头温升过大，影响母线的安全运行。新型的全绝缘母线因其容量大、体积小和节能等优点正取代常规的矩形母线，在电力系统中得到越来越广泛的应用。变电站内的全绝缘母线通常由单根母线串接而成，接头工艺的好坏会影响接头的电阻，进而影响母线的工作温升；母线在电动力的作用下可能发生机械共振，严重时导致母线的断裂。因此，温升和振动是影响母线安全运行的主要因素。

在长期运行过程中母线连接处会因电磨损、机械操作和短路电动力引起的机械振动等原因，使接触条件恶化，接触电阻增加，引起接触点的温度升高，加剧接触表面的氧化，氧化的结果又导致接触电阻上升，形成恶性循环，最后，由于高温的影响有可能使相邻的绝缘部件性能劣化，甚至击穿，危害母线的安全运行。近年来，在电厂和变电站已发生多起母线过温事故，造成电气火灾和大面积的停电事故，因而需要对母线连接处进行温度在线监测。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置，用以解决现有高压供电母线连接处缺乏温湿度监测的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置，所述监测装置包括高压取电模块、温湿度检测模块和无线通信模块；

所述高压取电模块包括感应线圈、钳位电路、整流滤波电路和DCDC模块；所述感应线圈安装在高压母线周围；所述钳位电路安装于感应线圈的输出端；所述钳位电路的输出接整流滤波电路；所述整流滤波电路的输出端接DCDC模块；所述DCDC模块将整流滤波电路输出的直流电转换为负载所需电压值；

所述温湿度检测模块检测测点温湿度值；

所述无线通信模块将温湿度检测模块测得的数据通过无线发送给用户设备，向用户实时显示；

所述高压取电模块为温湿度检测模块和无线通信模块供电，温湿度检测模块的数据通过无线通信模块向外传输。

优选的，上述高压取电模块的钳位电路包括一个稳压二极管D1，稳压二极管D1的两端连接感应线圈输出端的两极，通过稳压二极管实现电压钳位。

优选的，上述高压取电模块的整流滤波电路包括一个输入电容C1、一个桥式整流电路Q1、一个滤波电容CE1、一个稳压二极管D2、一个电阻R1、一个三极管Q2、一个二极管D3和一个输出电容CE2，输入电容C1两端连接钳位电路的两个输出端，过桥式整流电路Q1输入端与输入电容C1并联，过桥式整流电路Q1实现将交流转换为直流，过桥式整流电路Q1输出端与滤波电容CE1、稳压二极管D2并联；所述二极管D2并联的引脚2接电阻R1，电阻R1的引脚2接二极管D3的2引脚，二极管D3的1引脚接三极管Q2的1引脚，三极管Q2的2引脚和3引脚连接输出电容CE2。

优选的，上述高压取电模块的DCDC模块包括芯片PI-05V-B4、一个输入电容CE3和一个输出电容CE4，实现输出电压额定电压的目的。

优选的，上述温湿度检测模块型号为CWS11。

优选的，上述无线通信模块为LORA通信模块。

优选的，上述感应线圈缠绕到绝缘管型母线屏蔽筒的接头上；所述温湿度检测模块贴在绝缘管型母线屏蔽筒的接头上。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型通过直接获取高压线缆上的电能，为温湿度检测模块和无线通信模块供电，实现了无源测量，无需再为监测系统额外供电，通过对高压母线的温湿度测量，实现了对供电线路的运行状态监测，提高了电网运行的可靠性和安全性。

附图说明

图1为本实用新型一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置的高压取电模块系统组成图。

图2为本实用新型一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置的高压取电模块电路图。

图3为本实用新型一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置的系统组成图。

图4为本实用新型一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置的安装示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

参见图1-图2，一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置，所述监测装置包括高压取电模块、温湿度检测模块和无线通信模块；

所述高压取电模块包括感应线圈13、钳位电路、整流滤波电路和DCDC模块；所述感应线圈13安装在高压母线周围，用于从高压母线获取电能；所述钳位电路安装于感应线圈13的输出端，用于限定电压上限值；所述钳位电路的输出接整流滤波电路；所述整流滤波电路的输出端接DCDC模块，用于将感应线圈获取的电能转换为直流电；所述DCDC模块用于将整流滤波电路输出的直流电转换为负载所需电压值；

所述温湿度检测模块1用于检测测点温湿度值；

所述无线通信模块用于将温湿度检测模块1测得的数据通过无线发送给用户设备，向用户实时显示；

参见图3，所述高压取电模块为温湿度检测模块1和无线通信模块供电，温湿度检测模块的数据通过无线通信模块向外传输。

具体实施时，上述高压取电模块的钳位电路包括一个稳压二极管D1，稳压二极管D1的两端连接感应线圈13输出端的两极，通过稳压二极管实现电压钳位。

具体实施时，上述高压取电模块的整流滤波电路包括一个输入电容C1、一个桥式整流电路Q1、一个滤波电容CE1、一个稳压二极管D2、一个电阻R1、一个三极管Q2、一个二极管D3和一个输出电容CE2，输入电容C1两端连接钳位电路的两个输出端，过桥式整流电路Q1输入端与输入电容C1并联，过桥式整流电路Q1实现将交流转换为直流，过桥式整流电路Q1输出端与滤波电容CE1、稳压二极管D2并联；所述二极管D2并联的引脚2接电阻R1，电阻R1的引脚2接二极管D3的2引脚，二极管D3的1引脚接三极管Q2的1引脚，三极管Q2的2引脚和3引脚连接输出电容CE2。

具体实施时，上述高压取电模块的DCDC模块包括芯片PI-05V-B4、一个输入电容CE3和一个输出电容CE4，实现输出电压额定电压的目的。

具体实施时，上述温湿度检测模块1型号为CWS11。

具体实施时，上述无线通信模块为LORA通信模块。

参见图4，具体实施时，上述感应线圈13缠绕到绝缘管型母线屏蔽筒2的接头3上；所述温湿度检测模块1贴在绝缘管型母线屏蔽筒2的接头3上。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置，其特征在于：所述监测装置包括高压取电模块、温湿度检测模块和无线通信模块；

所述高压取电模块包括感应线圈(13)、钳位电路、整流滤波电路和DCDC模块；所述感应线圈(13)安装在高压母线周围；所述钳位电路安装于感应线圈(13)的输出端；所述钳位电路的输出接整流滤波电路；所述整流滤波电路的输出端接DCDC模块；所述DCDC模块将整流滤波电路输出的直流电转换为负载所需电压值；

所述温湿度检测模块(1)检测测点温湿度值；

所述无线通信模块将温湿度检测模块(1)测得的数据通过无线发送给用户设备，向用户实时显示；

所述高压取电模块为温湿度检测模块(1)和无线通信模块供电，温湿度检测模块的数据通过无线通信模块向外传输。

2.根据权利要求1所述的一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置，其特征在于：所述高压取电模块的钳位电路包括一个稳压二极管D1，稳压二极管D1的两端连接感应线圈(13)输出端的两极，通过稳压二极管实现电压钳位。

3.根据权利要求1所述的一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置，其特征在于：所述高压取电模块的整流滤波电路包括一个输入电容C1、一个桥式整流电路Q1、一个滤波电容CE1、一个稳压二极管D2、一个电阻R1、一个三极管Q2、一个二极管D3和一个输出电容CE2，输入电容C1两端连接钳位电路的两个输出端，过桥式整流电路Q1输入端与输入电容C1并联，过桥式整流电路Q1实现将交流转换为直流，过桥式整流电路Q1输出端与滤波电容CE1、稳压二极管D2并联；所述二极管D2并联的引脚2接电阻R1，电阻R1的引脚2接二极管D3的2引脚，二极管D3的1引脚接三极管Q2的1引脚，三极管Q2的2引脚和3引脚连接输出电容CE2。

4.根据权利要求1所述的一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置，其特征在于：所述高压取电模块的DCDC模块包括芯片PI-05V-B4、一个输入电容CE3和一个输出电容CE4，实现输出电压额定电压的目的。

5.根据权利要求1所述的一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置，其特征在于：所述温湿度检测模块(1)型号为CWS11。

6.根据权利要求1所述的一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置，其特征在于：所述无线通信模块为LORA通信模块。

7.根据权利要求1所述的一种应用于管型母线的无源温湿度监测装置，其特征在于：所述感应线圈(13)缠绕到绝缘管型母线屏蔽筒(2)的接头(3)上；所述温湿度检测模块(1)贴在绝缘管型母线屏蔽筒(2)的接头(3)上。

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