CN211121602U - 一种三相电容式电压互感器状态监测系统 - Google Patents
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Abstract
一种三相电容式电压互感器状态监测系统，包括：三个互相独立的监测模组，每一所述监测模组分别对应与一个所述电容式电压互感器电连接；三个门限监测模组，每一所述门限监测模组分别对应与一个所述监测模组电连接；三个物联模组，每一所述物联模组分别对应与一个所述门限监测模组电连接；电源，所述电源分别与各相线电连接；高温开关，用于当环境温度超过预设值时，切断所述电源的开关；当环境温度降到安全水平后，自动恢复所述电源的开关；所述高温开关设置于所述电源与各相线之间。本实用新型提供的三相电容式电压互感器状态监测系统，能有效提升状态诊断的准确性。
Description
技术领域
本实用新型属于电容式电压互感器技术领域，具体涉及一种三相电容式电压互感器状态监测系统。
背景技术
电容式电压互感器，通常用于110kV及以上电压的线路中，一般为单相工作，实际现场安装于三相线路中，每条相线中均安装一个电容式电压互感器。
目前针对三相电容式电压互感器的对称性主要通过电压变换到二次端的低电压进行测量对比，但二次端通常是负荷监控或电能表端，只能分析工频范围的三相电压对称性。负荷监控尽管有部分装置采用了故障录波，但通常频率范围小于10kHz，主要用途是分析来自架空线路的故障信号，用于继电保护装置分析线路是否存在过电压或短路等情况。如果电容式电压互感器(简称CVT)自身发生其他故障，如内部放电，则二次电压的波形很难发现；另外，即使部分CVT的状态信号叠加到了二次电压端，但由于二次回路严格管理的缘故，不允许在二次回路加装非标准设备，由此造成CVT的状态故障信号只能考虑其他技术来实现。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种三相电容式电压互感器状态监测系统，包括：
三个互相独立的监测模组，用于对三相电容式电压互感器进行检测；每一所述监测模组分别对应与一个所述电容式电压互感器电连接；
三个门限监测模组，用于判断所连接的所述监测模组的声学噪声是否超过预设值，当超过预设值时，输出状态信号；每一所述门限监测模组分别对应与一个所述监测模组电连接；
三个物联模组，用于判断所连接的所述门限监测模组发出的状态信号是否超过预设值，当超过预设值时，触发报警，并对外传送相应的状态数字信息；每一所述物联模组分别对应与一个所述门限监测模组电连接；
电源，用于为各相线供电；所述电源分别与各相线电连接；
高温开关，用于当环境温度超过预设值时，切断所述电源的开关；当环境温度降到安全水平后，自动恢复所述电源的开关；所述高温开关设置于所述电源与各相线之间。
优选地，所述监测模组包括超声波传感器、高频电磁波传感器、乘法器和滤波器，所述超声波传感器和所述高频电磁波传感器分别与对应的所述相线电连接，所述乘法器将所述超声波传感器和所述高频电磁波传感器的信号进行关联乘积并输出信号给所述滤波器。
优选地，所述超声波传感器和所述高频电磁波传感器外部均设置有屏蔽罩。
优选地，所述物联模组包括采集器、物联通信器、继电器和声控触发报警器，所述采集器采集所述门限监测模组的输出信号并判断是否超过预设值，当超过预设值时，所述继电器触发所述声控触发报警器报警，并触发所述物联通信器对外传送状态数字信息。
优选地，所述声控报警装置包括声音报警装置和LED灯指示装置。
优选地，所述门限监测模组为内部含电子开关的电子电路模组，当门限电压超过预设值后，内部的所述电子开关导通。
优选地，所述高温开关为包含有温度传感器的继电器开关，当所述温度传感器感应到环境温度超过预设值时，控制所述继电器开关切断所述电源的开关；当所述温度传感器感应到环境温度降到安全水平后，控制所述继电器开关自动恢复所述电源的开关。
优选地，所述门限监测模组还包括BNC端子接口。
优选地，所述电源包括电池和/或光伏电源。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是本实用新型提供的一种三相电容式电压互感器状态监测系统结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
如图1，本申请提供了一种三相电容式电压互感器状态监测系统，包括：三个互相独立的监测模组，用于对三相线路中每条相线的电容式电压互感器进行检测；每一所述监测模组分别对应与一个所述电容式电压互感器电连接；三个门限监测模组，用于判断所连接的所述监测模组的声学噪声是否超过预设值，当超过预设值时，输出状态信号；每一所述门限监测模组分别对应与一个所述监测模组电连接；三个物联模组，用于判断所连接的所述门限监测模组发出的状态信号是否超过预设值，当超过预设值时，触发报警，并对外传送相应的状态数字信息；每一所述物联模组分别对应与一个所述门限监测模组电连接；电源，用于为各相线供电；所述电源分别与各相线电连接；高温开关，用于当环境温度超过预设值时，切断所述电源的开关；当环境温度降到安全水平后，自动恢复所述电源的开关；所述高温开关设置于所述电源与各相线之间。
进一步地，所述监测模组包括超声波传感器、高频电磁波传感器、乘法器和滤波器，所述超声波传感器和所述高频电磁波传感器分别与对应的所述相线电连接，所述乘法器将所述超声波传感器和所述高频电磁波传感器的信号进行关联乘积并输出信号给所述滤波器。
在某些实施例中，所述超声波传感器和所述高频电磁波传感器外部均设置有屏蔽罩，可实现一定方向的信号屏蔽，从而降低环境干扰，实现定向探测，更加精准的用于电容式电压互感器的状态监测。
进一步地，所述物联模组包括采集器、物联通信器、继电器和声控触发报警器，所述采集器采集所述门限监测模组的输出信号并判断是否超过预设值，当超过预设值时，所述继电器触发所述声控触发报警器报警，并触发所述物联通信器对外传送状态数字信息。
在某些实施例中，所述声控报警装置包括声音报警装置和LED灯指示装置。
进一步地，所述门限监测模组为内部含电子开关的电子电路模组，当门限电压超过预设值后，内部的所述电子开关导通。
进一步地，所述高温开关为包含有温度传感器的继电器开关，当所述温度传感器感应到环境温度超过预设值时，控制所述继电器开关切断所述电源的开关；当所述温度传感器感应到环境温度降到安全水平后，控制所述继电器开关自动恢复所述电源的开关。
进一步地，所述门限监测模组还包括BNC端子接口，可连接其他模拟发射天线用于本地校准，或与其他调试监测设备互联等。
在某些实施例中，所述电源包括电池和/或光伏电源。
实施例1：
在本实施例中，采用20k-300k范围的无源超声波传感器和500k-2MHz 范围的电磁波传感器，两路传感器输出的电信号送入乘法器，采用1kHz低通滤波器后，得到低频信号。该信号送入门限监测模组。设门限监测模组判断幅度为500mV，前端低通滤波器输出为1.2V，则门限监测模组内部的控制开关启动，将来自低通滤波器的信号送入物联模组。物联模组一方面驱动本地的蜂鸣器报警并同步出发LED等闪烁。
实施例2：
同1所示，三相监测模组均接收到状态信息，设A相监测模组被设置为主机，BC为从机，A相接收到来自BC相的信息，如下表所示：
这里的高电平，指物联模组接收到的数字量进行计算处理后，判断的量值是否超标的逻辑判断。如实施例1所述500mV为门限电平，则大于500mV 的量值为高电平。
实施例3：
与实施例1,2相同的部分不再重复。
设远程后台软件通过物联建立连接，实现了三相电容式电压互感器的在线监测。物联模组内部含有5000Hz采样速率的模数转换器并集成到了MCU 内部，因此通过远程后台软件，可以调取物联模组采集的信号波形值，并用于后台计算和趋势分析。
实施例4：
设开展现场调试时，需要检验前端传感器及门限监测模组是否处于正常工作状态，则将示波器的BNC探头与门限监测模组的BNC输出端向量，在传感器前端施加模拟的振动和电磁波信号，检验示波器端是否获得满足预期的波形值和幅度。
实施例5：
设声学传感器和电磁传感器模组与门限监测模组共用电源。电容式电压互感器运行在高原环境，持续日照后，互感器表面的环境温度70度，安全门限设定温度为68度，监测模组的温度传感器探测到温度超标后，立即启动继电器，关闭物联模组和门限监测模组的电源开关，仅保留温度开关的电源。当温度下降到67度后，重新启动电源物联模组和门限监测模组的电源开关，监测模组重新开始工作。
本实用新型充分考虑了现场运行电压互感器噪音大、很难进行三相量值判断的问题，提出了如上解决方案，具有如下优点：
(1)将声学探测和电磁脉冲探测进行同步监测和关联处理，防止单一传感器参量受环境影响或传感器自身问题导致难以判别的问题，有效提升状态诊断的准确性。
(2)通过乘法器实现声学探测信号电磁脉冲信号的关联性输出，降低过渡依赖数字程序分析，从而降低现场模组的功耗。
(3)设置了门限监测模组，只有量值超标后，才启动内部的开关，通过状态信号，并触发物联模组动作，从而提高可靠性，降低功耗。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种三相电容式电压互感器状态监测系统，其特征在于，包括：
三个互相独立的监测模组，用于对三相电容式电压互感器进行检测；每一所述监测模组分别对应与一个所述电容式电压互感器电连接；
三个门限监测模组，用于判断所连接的所述监测模组的声学噪声是否超过预设值，当超过预设值时，输出状态信号；每一所述门限监测模组分别对应与一个所述监测模组电连接；
三个物联模组，用于判断所连接的所述门限监测模组发出的状态信号是否超过预设值，当超过预设值时，触发报警，并对外传送相应的状态数字信息；每一所述物联模组分别对应与一个所述门限监测模组电连接；
电源，用于为各相线供电；所述电源分别与各相线电连接；
高温开关，用于当环境温度超过预设值时，切断所述电源的开关；当环境温度降到安全水平后，自动恢复所述电源的开关；所述高温开关设置于所述电源与各相线之间。
2.根据权利要求1所述的状态监测系统，其特征在于，所述监测模组包括超声波传感器、高频电磁波传感器、乘法器和滤波器，所述超声波传感器和所述高频电磁波传感器分别与对应的所述相线电连接，所述乘法器将所述超声波传感器和所述高频电磁波传感器的信号进行关联乘积并输出信号给所述滤波器。
3.根据权利要求2所述的状态监测系统，其特征在于，所述超声波传感器和所述高频电磁波传感器外部均设置有屏蔽罩。
4.根据权利要求1所述的状态监测系统，其特征在于，所述物联模组包括采集器、物联通信器、继电器和声控触发报警器，所述采集器采集所述门限监测模组的输出信号并判断是否超过预设值，当超过预设值时，所述继电器触发所述声控触发报警器报警，并触发所述物联通信器对外传送状态数字信息。
5.根据权利要求4所述的状态监测系统，其特征在于，所述声控触发报警器包括声音报警装置和LED灯指示装置。
6.根据权利要求1所述的状态监测系统，其特征在于，所述门限监测模组为内部含电子开关的电子电路模组，当门限电压超过预设值后，内部的所述电子开关导通。
7.根据权利要求1所述的状态监测系统，其特征在于，所述高温开关为包含有温度传感器的继电器开关，当所述温度传感器感应到环境温度超过预设值时，控制所述继电器开关切断所述电源的开关；当所述温度传感器感应到环境温度降到安全水平后，控制所述继电器开关自动恢复所述电源的开关。
8.根据权利要求1所述的状态监测系统，其特征在于，所述门限监测模组还包括BNC端子接口。
9.根据权利要求1所述的状态监测系统，其特征在于，所述电源包括电池和/或光伏电源。
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|---|---|---|---|---|
| CN111948460A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-17 | 歌尔光学科技有限公司 | 头戴显示设备、电磁辐射告警方法、装置及可读存储介质 |
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