CN214176993U - 高压配电系统的运行故障监测系统 - Google Patents

Abstract

高压配电系统的运行故障监测系统涉及电力高压配电技术领域，解决了现有的高压配电系统监测的问题，包括探测传感单元、数据转发器、接收器和手机设备，所述探测传感单元连接数据转发器，数据转发器与云端服务器通过以太网连接，云端服务器与接收器通过以太网连接，探测传感单元用于探测工作时的参数信息；探测传感单元探测得到的参数信息经数据转发器发送至向云端服务器，云端服务器根据接收的参数信息计算得出高压配电系统是否出现故障的处理结果，接收器接收云端服务器的处理结果；手机设备能够接收云端服务器的处理结果。本实用新型能够快速、及时、全面地获取到高压配电系统运行中是否具有故障的信息，使得高压配电系统的可靠稳定的运行。

Description

高压配电系统的运行故障监测系统

技术领域

本实用新型涉及电力高压配电技术领域，具体涉及高压配电系统的运行故障监测系统。

背景技术

1kv以上的电压称为高压，高压配电系统包括变压器、高压配电系统电缆、高压配电系统电流互感器、配电柜、高压配电系统电压互感器、高压断路器、低压断路器、中压断路器、开关柜、环网柜、避雷器、电抗器、电容器、接触器、刀闸、高压负荷开关、热继电器和浪涌保护器等设备。随着国民经济的快速发展，对于电力的需求和依赖性也越来越大。高压配电系统作为电力传输中的关键部分，安全和稳定地运行对于基本生活方面和经济发展方面都十分重要，因此，急需一种对高压配电系统是否存在运行故障进行监测的系统，同时，监测结果的及时性也是监测系统的一个重要指标，以使工作人员能够及时的获得配电系统是否具有故障的结果，是能够及时的解决故障问题的保障。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供高压配电系统的运行故障监测系统。

本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案如下：

高压配电系统的运行故障监测系统，包括探测传感单元、数据转发器、接收器和手机设备，所述探测传感单元连接数据转发器，数据转发器与云端服务器通过以太网连接，云端服务器与接收器通过以太网连接，所述探测传感单元用于探测变压器、高压配电系统电缆、高压熔断器、高压配电系统电流互感器、配电柜、高压配电系统、高压断路器、低压断路器、中压断路器、开关柜、环网柜、避雷器、电抗器和电容器工作时的参数信息；探测传感单元探测得到的参数信息经数据转发器发送至向云端服务器，云端服务器根据接收的参数信息计算得出高压配电系统是否出现故障的处理结果，接收器接收云端服务器的处理结果；所述手机设备上设有APP模块，通过APP模块能够接收云端服务器的处理结果。

进一步的，所述云端服务器包括：通信模块、云计算模块和数据库模块；所述通信模块连接数据转发器、云计算模块、数据库模块和接收器，云计算模块连接数据库模块，通信模块接收参数信息并发送给数据库模块进行存储和发送给云计算模块，云计算模块根据参数信息计算得出高压配电系统是否出现故障的处理结果并将处理结果发送至数据库模块和通信模块。

进一步的，所述探测传感单元能够将其传感得到的原始数据经过预处理得到疑似故障数据，所述疑似故障数据作为参数信息发送至数据转发器。

进一步的，所述云端服务器通过GPRS、4G或5G无线网络向手机设备传输云端服务器的处理结果。

进一步的，所述高压配电系统为变电站。

进一步的，所述参数信息包括变压器中气体成分和浓度信息、变压器铁芯接地电流信息、变压器铁芯温度信息、变压器铁芯振动信息、高压配电系统电缆的温度信息、高压配电系统电缆的局部放电电流信息、高压熔断器的电流和电压信息、高压配电系统电流互感器温度信息、配电柜故障电弧信息、高压配电系统电压互感器的熔断器电流信息、高压断路器的振动信息、高压断路器的触头行程变化信息、高压断路器的储能电机电流信息、高压断路器的分合闸线圈电流信息、高压断路器超声波信号、低压断路器振动信息、中压断路器的局部放电信息、开关柜母线室内温湿度信息、开关柜母线与断路器电连接处温度信息、开关柜电弧故障时闪光信号、开关柜断路器手车室内温湿度信息、开关柜断路器开断电流信息、开关柜断路器触头温度信息、开关柜断路器分合闸线圈电流信息、开关柜电缆室内温湿度信息、开关柜电缆接头温度信息、开关柜继电器仪表室内温湿度信息、开关柜电压有效值信息、开关柜电流有效值信息、环网柜气箱气体状态信息、环网柜分合闸线圈电流和电压信息、环网柜断路器行程信息、避雷器腔内温度信息、避雷器的雷击电流信息、电抗器的温度信息、电容器的温度信息、以及电容器的电流和电压信息。

进一步的，所述配电柜故障电弧信息包括配电柜工作时线路上电压信息、配电柜工作时线路上电流信息和配电柜工作时线路上弧光信号。

进一步的，所述参数信息还包括变压器的局部放电信息

更进一步的，所述局部放电信息包括变压器超声波信息、变压器电磁波信息、变压器常规脉冲电流信息和变压器宽频带脉冲电流信息。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的高压配电系统的运行故障监测系统通过探测传感单元全面的获得高压配电系统工作时的参数信息，基于全面的参数信息能够得到全面的故障监测结果；通过数据转发器和以太网，及时的将参数信息发送至云端服务器，工作人员通过接收器和以太网能及时接收到云端服务器的处理结果，根据处理结果对高压配电系统的进行维修等操作；通过云端服务器对大量参数信息由进行处理分析计算，云端服务器的处理速度快。本实用新型高压配电系统的运行故障监测系统能够快速、及时、全面地获取到高压配电系统运行中是否具有故障的信息，使得高压配电系统的可靠稳定的运行，为工作人员能够及时的解决故障问题提供技术支持和保障。

附图说明

图1为本实用新型的高压配电系统的运行故障监测系统的信号连接关系示意图。

图2为本实用新型的高压配电系统的运行故障监测系统的云端服务器的结构图。

图中：1、探测传感单元，2、数据转发器，3、云端服务器，4、接收器，5、手机设备，6、通信模块，7、云计算模块，8、数据库模块。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

高压配电系统的运行故障监测系统，如图1，包括探测传感单元1、数据转发器2、接收器4和手机设备5。探测传感单元1连接数据转发器2，数据转发器2与云端服务器3通过以太网连接，云端服务器3与接收器4通过以太网连接。探测传感单元1的参数信息经数据转发器2发送至向云端服务器3，云端服务器3根据接收的参数信息计算得出高压配电系统是否出现故障的处理结果，接收器4接收云端服务器3的处理结果。手机设备5上设有APP模块，手机设备5通过APP模块能够接收云端服务器3的处理结果。

探测传感单元1用于探测变压器、高压配电系统电缆、高压熔断器、高压配电系统电流互感器、配电柜、高压配电系统、高压断路器、低压断路器、中压断路器、开关柜、环网柜、避雷器、电抗器和电容器工作时的参数信息。

云端服务器3与手机设备5间通信采用GPRS、4G或5G无线网络。云端服务器3通过GPRS无线网络、4G无线网络或5G无线网络向手机设备5传输云端服务器3的处理结果。

云端服务器3包括：通信模块6、云计算模块7和数据库模块8。如图2，通信模块6连接数据转发器2、云计算模块7、数据库模块8和接收器4，云计算模块7连接数据库模块8。通信模块6接收参数信息，通信模块6将接收参数信息发送给数据库模块8进行存储，通信模块6将接收参数信息发送给云计算模块7，云计算模块7接收通信模块6发送的参数信息并根据参数信息计算得出高压配电系统是否出现故障的处理结果，云计算模块7将处理结果发送至数据库模块8进行存储，云计算模块7将处理结果发送至通信模块6，通信模块6将接收到的处理结果发送至接收器4。手机设备5从通信模块6获得处理结果。

优选的是，上述探测传感单元1能够传感得到的原始数据，能够将原始数据进行预处理得到疑似故障数据，疑似故障数据作为参数信息发送至数据转发器2。对原始数据的预处理、对预处理后的数据发送属于探测传感常规现有技术，在此不进行赘述。

下面对上述探测传感单元1探测的参数信息进行具体详述。高压配电系统包括：变压器、高压配电系统电缆、高压配电系统电流互感器、配电柜、高压配电系统电压互感器、高压断路器、低压断路器、中压断路器、开关柜、环网柜、避雷器、电抗器、电容器、接触器、刀闸、高压负荷开关、热继电器和浪涌保护器等。变压器工作时的参数信息包括变压器中气体成分和浓度信息、变压器铁芯接地电流信息、变压器铁芯温度信息和变压器铁芯振动信息。高压配电系统电缆工作时的参数信息包括高压配电系统电缆的温度信息、高压配电系统电缆的局部放电电流信息。高压熔断器工作时的参数信息包括高压熔断器的电流信息、高压熔断器的电压信息、高压配电系统电流互感器温度信息。配电柜工作时的参数信息包括配电柜故障电弧信息。高压配电系统工作时的参数信息包括高压配电系统电压互感器的熔断器电流信息、高压断路器的振动信息、高压断路器的触头行程变化信息、高压断路器的储能电机电流信息、高压断路器的分合闸线圈电流信息、高压断路器超声波信号。低压断路器工作时的参数信息包括低压断路器振动信息。中压断路器工作时的参数信息包括中压断路器的局部放电信息。开关柜工作时的参数信息包括开关柜母线室内温湿度信息、开关柜母线与断路器电连接处温度信息、开关柜电弧故障时闪光信号、开关柜断路器手车室内温湿度信息、开关柜断路器开断电流信息、开关柜断路器触头温度信息、开关柜断路器分合闸线圈电流信息、开关柜电缆室内温湿度信息、开关柜电缆接头温度信息、开关柜继电器仪表室内温湿度信息、开关柜电压有效值信息、开关柜电流有效值信息。环网柜工作时的参数信息包括环网柜气箱气体状态信息、环网柜分合闸线圈电流信息、环网柜分合闸线圈电压信息、环网柜断路器行程信息。避雷器工作时的参数信息包括避雷器腔内温度信息、避雷器的雷击电流信号。电抗器工作时的参数信息包括电抗器的温度信息。电容器工作时的参数信息包括电容器的电流、电容器的电压信息、电容器的温度信息。

高压配电系统通常为变电站，下面以变电站为例进行阐述。变电站包括：变压器、变电站电缆、变电站电流互感器、配电柜、变电站电压互感器、高压断路器、低压断路器、中压断路器、开关柜、环网柜、避雷器、电抗器、电容器、接触器、刀闸、高压负荷开关、热继电器和浪涌保护器等。

探测传感单元1包括第一传感器单元、第二传感器单元、第三传感器单元、第四传感器单元、第五温度传感器单元、第六传感器单元、第七传感器单元、第八传感器单元、第九传感器单元、第十传感器单元、第十一传感器单元、第十二传感器单元、第十三传感器单元和第十四传感器单元，均连接数据转发器2。

第一传感器单元对应变压器设置，包括用于探测变压器中的气体成分和每种气体成分的浓度信息的第一气敏传感器、用于探测变压器中铁芯的接地电流信息的第一穿心式电容传感器、用于探测变压器中铁芯的温度信息的第一穿心式光纤光栅温度传感器、用于探测变压器中绕组的振动信息和变压器中铁芯振动信息的第一振动传感器，此处以及下文的振动信息为振动幅度和/或振动频率。第一传感器单元还可包括用于探测变压器是否具有局部放电状况的第一局部放电测量仪器，即探测变压器的局部放电信息，第一局部放电测量仪器对应绝缘薄弱处设置，第一局部放电测量仪器具体可包括用于探测变压器超声波信息的超声传感器、用于探测变压器电磁波信息的天线传感器、用于探测变压器常规脉冲电流信息的耦合电容、以及用于探测变压器宽频带脉冲电流信息的第一钳形电流传感器。

第二传感器单元对应变电站电缆设置，包括用于探测变电站电缆温度信息的第二温度传感器、用于探测变电站电缆局部放电电流信息的第二电流传感器。第二电流传感器用于探测变电站电缆的绝缘状态。

第三传感器单元对应高压熔断器设置，包括用于探测高压熔断器电压信息的第三电压互感器、用于探测高压熔断器电流信息的第三电流互感器。

第四传感器单元对应变电站电流互感器设置，用于探测变电站电流互感器温度信息，包括红外检测仪，红外检测仪用于探测变电站电流互感器的温度信息。第四传感器单元还包用于探测变电站电流互感器绝缘状态信息的绝缘诊断分析仪。第五温度传感器单元对应配电柜设置，用于探测配电柜故障电弧信息。

第五传感器单元包括用于探测配电柜故障电弧的第五故障电弧探测器；或者第五传感器单元包括用于探测配电柜工作时线路上电压信息的第五电压传感器、探测配电柜工作时线路上电流信息的第五电流互感器和探测配电柜工作时线路上弧光信号的第五紫外光电传感器，配电柜故障电弧信息包括配电柜工作时线路上电压信息、配电柜工作时线路上电流信息和配电柜工作时线路上弧光信号。

第六传感器单元采用第六电流互感器，对应变电站电压互感器设置，用于探测流经变电站电压互感器的熔断器的电流信息。

第七传感器单元对应高压断路器设置，包括用于探测高压熔断器振动信息的第七加速度传感器、用于探测高压断路器的触头行程变化信息的第七光纤式位移传感器、用于探测高压断路器的储能电机电流信息的第七电流传感器一、用于探测高压断路器的分合闸线圈电流信息的第七电流传感器二、用于探测高压断路器超声波信号(即用于探测是否存在放电故障)的第七超声传感器。

第八传感器单元采用第八加速度传感器，对应低压断路器设置，用于探测低压断路器振动幅度得到低压断路器振动信息。

第九传感器单元对应中压断路器设置，采用第九局部放电测量仪器，探测中压断路器的局部放电信息。

第十传感器单元对应开关柜设置，用于探测开关柜工作状态，包括用于探测开关柜母线室内温湿度信息的第十无线温湿度传感器一、用于探测开关柜母线与断路器电连接处温度信息的第十温度传感器、用于探测开关柜电弧故障时闪光信号的闪光探测器、用于探测开关柜断路器手车室内温湿度的第十无线温湿度传感器二、用于探测开关柜断路器开断电流的第十电流互感器一、用于探测开关柜断路器触头温度信息的第十光纤温度传感器一、用于探测开关柜断路器分合闸线圈电流信息的第十电流互感器二、用于探测开关柜电缆室内温湿度信息的第十无线温湿度传感器三、用于探测开关柜电缆接头温度信息第十光纤温度传感器二、用于探测开关柜继电器仪表室内温湿度信息的第十无线温湿度传感器四、用于探测开关柜电压有效值信息的第十电压互感器、用于探测开关柜电流有效值信息的第十电流互感器。

第十一传感器单元对应环网柜设置，包括用于探测环网柜气箱气压信息的第十一气体气压传感器一、用于探测环网柜气箱温湿度信息的第十一气体温湿度传感器二、用于探测环网柜分合闸线圈电流信息的第十一霍尔电流传感器、用于探测环网柜分合闸线圈电压信息的第十一霍尔电压传感器、用于探测环网柜断路器行程信息的第十一光电编码器。环网柜气箱气体状态信息包括环网柜气箱气压信息和环网柜气箱温湿度信息。

第十二传感器单元对应避雷器设置，包括用于探测避雷器腔内温度信号的第十二声表面波传感器和用于探测避雷器雷击电流信号的罗氏线圈，还可包括用于探测避雷器环境温度信息的第十二环境温度传感器。

第十三传感器单元对应电抗器设置，用于探测电抗器的温度信息采用第十三无线温度传感器。

第十四传感器单元对应电容器设置，包括用于探测电容器电流信息的第十四电流传感器、用于探测电容器电压信息的第十四电压传感器、用于探测电容器温度信息的第十四温度传感器。上述各个传感器单元探测的工作时的参数信息均通过数据转发器2传输至云端服务器3。

本实用新型的高压配电系统的运行故障监测系统通过探测传感单元1全面的获得高压配电系统工作时的参数信息，基于全面的参数信息能够得到全面的故障监测结果。本实用新型通过数据转发器2和以太网，及时的将参数信息发送至云端服务器3，工作人员通过接收器4和以太网能及时接收到云端服务器3的处理结果，根据处理结果对高压配电系统的进行维修等操作。通过云端服务器3对大量参数信息由进行处理分析计算，云端服务器3的处理速度快，远超过普通的服务器，大量的参数信息也能快速的得到处理结果。本实用新型高压配电系统的运行故障监测系统能够快速、及时、全面地获取到高压配电系统运行中是否具有故障的信息，使得高压配电系统的可靠稳定的运行，基于本实用新型的运行故障监测系统，能使高压配电系统管理起来更加方便，节省人力，为工作人员能够及时的解决故障问题提供技术支持和保障。

Claims (6)

1.高压配电系统的运行故障监测系统，其特征在于，包括探测传感单元(1)、数据转发器(2)、接收器(4)和手机设备(5)，所述探测传感单元(1)连接数据转发器(2)，数据转发器(2)与云端服务器(3)通过以太网连接，云端服务器(3)与接收器(4)通过以太网连接，所述探测传感单元(1)用于探测变压器、高压配电系统电缆、高压熔断器、高压配电系统电流互感器、配电柜、高压配电系统、高压断路器、低压断路器、中压断路器、开关柜、环网柜、避雷器、电抗器和电容器工作时的参数信息；探测传感单元(1)探测得到的参数信息经数据转发器(2)发送至向云端服务器(3)，云端服务器(3)根据接收的参数信息计算得出高压配电系统是否出现故障的处理结果，接收器(4)接收云端服务器(3)的处理结果；所述手机设备(5)上设有APP模块，通过APP模块能够接收云端服务器(3)的处理结果；

所述参数信息包括变压器中气体成分和浓度信息、变压器铁芯接地电流信息、变压器铁芯温度信息、变压器铁芯振动信息、高压配电系统电缆的温度信息、高压配电系统电缆的局部放电电流信息、高压熔断器的电流和电压信息、高压配电系统电流互感器温度信息、配电柜故障电弧信息、高压配电系统电压互感器的熔断器电流信息、高压断路器的振动信息、高压断路器的触头行程变化信息、高压断路器的储能电机电流信息、高压断路器的分合闸线圈电流信息、高压断路器超声波信号、低压断路器振动信息、中压断路器的局部放电信息、开关柜母线室内温湿度信息、开关柜母线与断路器电连接处温度信息、开关柜电弧故障时闪光信号、开关柜断路器手车室内温湿度信息、开关柜断路器开断电流信息、开关柜断路器触头温度信息、开关柜断路器分合闸线圈电流信息、开关柜电缆室内温湿度信息、开关柜电缆接头温度信息、开关柜继电器仪表室内温湿度信息、开关柜电压有效值信息、开关柜电流有效值信息、环网柜气箱气体状态信息、环网柜分合闸线圈电流和电压信息、环网柜断路器行程信息、避雷器腔内温度信息、避雷器的雷击电流信息、电抗器的温度信息、电容器的温度信息、以及电容器的电流和电压信息；所述配电柜故障电弧信息包括配电柜工作时线路上电压信息、配电柜工作时线路上电流信息和配电柜工作时线路上弧光信号；

所述云端服务器(3)包括：通信模块(6)、云计算模块(7)和数据库模块(8)；所述通信模块(6)连接数据转发器(2)、云计算模块(7)、数据库模块(8)和接收器(4)，云计算模块(7)连接数据库模块(8)，通信模块(6)接收参数信息并发送给数据库模块(8)进行存储和发送给云计算模块(7)，云计算模块(7)根据参数信息计算得出高压配电系统是否出现故障的处理结果并将处理结果发送至数据库模块(8)和通信模块(6)。

2.如权利要求1所述的高压配电系统的运行故障监测系统，其特征在于，所述探测传感单元(1)能够将其传感得到的原始数据经过预处理得到疑似故障数据，所述疑似故障数据作为参数信息发送至数据转发器(2)。

3.如权利要求1所述的高压配电系统的运行故障监测系统，其特征在于，所述云端服务器(3)通过GPRS、4G或5G无线网络向手机设备(5)传输云端服务器(3)的处理结果。

4.如权利要求1所述的高压配电系统的运行故障监测系统，其特征在于，所述高压配电系统为变电站。

5.如权利要求1所述的高压配电系统的运行故障监测系统，其特征在于，所述参数信息还包括变压器的局部放电信息。

6.如权利要求5所述的高压配电系统的运行故障监测系统，其特征在于，所述局部放电信息包括变压器超声波信息、变压器电磁波信息和变压器宽频带脉冲电流信息。

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