CN214310754U - 一种断路器局部放电监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器局部放电监测系统，具体涉及断路器技术领域，包括局部放电检测单元、智能采集终端、监控平台以及用户终端；所述局部放电检测单元用于检测断路器的局部放电量，将被检测的局部放电量转化为数字量，并通过无线传输的方式将数字量发送给智能采集终端；智能采集终端将数据传输到监控平台，或使用串口通信将数据传输到FTU或DTU；监控平台将接收到的数据通过网络传输到用户终端。本实用新型的有益效果是，能够实时监测和追踪发生在断路器设备中的局部放电，及时的预测该局放的发展趋势和预测相关设备的绝缘劣化程度，避免突发性的电气事故，为设备的状态检修和维护提供有效的数据依据。

Description

一种断路器局部放电监测系统

技术领域

本实用新型涉及断路器技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种断路器局部放电监测系统。

背景技术

我国电力系统规模不断地发展，电网结构日趋复杂对系统运行的安全性和可靠性的要求越来越高，因电力设备故障造成的停电事故给生产和生活带来的损失也越来越大。因此电力设备的安全稳定运行对于电力系统而言尤为关键。柱上断路器是常见的电力设备之一，其安全稳定性直接关系到供电质量和供电可靠程度。而断路器在长期运行中，施工或生产工艺等原因导致的绝缘劣化会产生局部放电，当绝缘劣化和局部放电水平达到一定时，可能会引起电气事故。此外，柱上断路器设备整体金属安装、结构紧凑、内部元件较多，发生故障容易波及临近的元件使故障扩大；检修条件高，一旦出现故障维护困难。目前常规断路器不包含对局部放电的在线监测，并不能及时的检测到柱上断路器的局部放电现象，也不能阻止局部放电的逐步恶化导致断路器的击穿。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种断路器局放监测系统，能够实时监测和追踪发生在断路器设备中的局部放电，及时的预测该局放的发展趋势和预测相关设备的绝缘劣化程度，避免突发性的电气事故，为设备的状态检修和维护提供有效的数据依据。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种断路器局部放电监测系统，包括局部放电检测单元、智能采集终端、监控平台以及用户终端；

所述局部放电检测单元用于检测断路器的局部放电量，将被检测的局部放电量转化为数字量，并通过无线传输的方式将数字量发送给智能采集终端；

智能采集终端将数据传输到监控平台，或使用有线通信将数据传输到FTU或DTU；

监控平台将接收到的数据通过网络传输到用户终端。

优选地，所述局部放电检测单元包括A相局部放电检测单元、B相局部放电检测单元以及C相局部放电检测单元，且这三相局部放电检测单元分别安装在断路器每相极柱的中部位置。

优选地，局部放电检测单元包含取电互感器、高频电流互感器、高频电流监测处理器以及无线模块；

取电互感器从线路中感应出二次电流，经过整流滤波后为检测单元供电；

高频电流互感器采集高频局部放电信号并送给高频电流监测处理器；

高频电流监测处理器将高频电流互感器输出的感应电压信号分解和调理出局部放电高频信号，并将调理后的局部放电高频信号送至AD采集通道，通过高频电流监测处理器进行计算处理得到断路器的局部放电量输送给无线模块；

无线模块通过无线连接的方式将断路器的局部放电量信号发送到智能采集终端。

优选地，智能采集终端包含CPU处理单元、取能装置、无线模块、有线通信单元以及4G/5G网络通信单元；

断路器的取能装置经过滤波降压后为CPU处理单元供电；

智能采集终端通过无线模块与局部放电检测单元通讯，获取三个局部放电检测单元的局部放电值；

智能采集终端使用有线通信方式将局部放电数据传输到FTU/DTU，或使用4G/5G网络通信的方式直接将局部放电数据传输到监控平台。

优选地，智能采集终端使用RS485通信方式将局部放电数据传输到FTU/DTU。

优选地，用户终端为电脑端或手机APP端。

优选地，所述局部放电检测单元通过CT环形取电结构实现自供电。

本实用新型的技术效果和优点：

1、本实用新型通过局部放电检测单元及时发现断路器异常局放现象，避免断路器在长期运行或动作过程中发生局部放电而引起潜在隐患，提高柱上断路器的安全可靠性，确保电力系统安全可靠运行；

2、本实用新型使用了高频电流传感器用来测量局放量，相比较当前监测局放量方法(超高频法、超声波法、化学法、光学法、耦合电容法等，超声波法结构复杂；化学法和光学法不能长期及定量测量；耦合电容法信噪比低等)具有极佳的瞬间反应能力，具有线性度好，精度高的特点；此外该高频电流传感器采用可开合式环形结构设计安装方便安装及测量，无须破坏导体无二次开路危险；

3、本实用新型监控平台具备数据存储功能，将断路器的局放监测数据保存作为历史数据，可以方便日后的统计、分析、预测与决策，通过监控平台生成断路器局放量状态变化曲线，可以使运行人员准确的监测到断路器的实时信息及变化趋势，也根据变化趋势预测断路器的工作状态，确保工作人员能够及时地对断路器运行状况进行分析处理。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图；

图2为本实用新型局部放电监测模块的工作原理图；

图3为本实用新型的安装应用示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1-3所示，本实用新型一种断路器局部放电监测系统，包括局部放电检测单元，智能采集终端，监控平台以及用户终端；所述局部放电检测单元用于检测断路器的局部放电量并转化为数字量，通过无线传输的方式连接至智能采集终端，智能终端可以使用4G/5G通信将数据传输到监控平台，也可以使用RS485通信传输数据到FTU/DTU，监控平台通过网络将数据传输到用户终端。

局部放电检测单元包含取电互感器、高频电流互感器、高频电流监测处理器以及无线传输电路，局部放电检测单元安装在断路器每相极柱的中间，如图3所示。其具体功能实现方式为：

1)取电互感器从线路中感应出二次电流，经过整流滤波后为局部放电检测单元供电；

2)采用高频电流互感器采集高频局部放电信号并送给高频电流监测处理器；

3)高频电流监测处理器将高频电流互感器输出的感应电压信号分解和调理出局放高频信号，将调理后的局放高频信号送至AD采集通道，通过处理器进行计算处理得到断路器的局部放电量；

4)高频电流监测处理器将计算得到的局部放电量送给无线模块，无线模块通过无线连接的方式将数字局部放电量信号发送到智能采集终端。

智能采集终端包含CPU处理单元、无线通信单元、有线通信单元以及4G/5G网络通信单元。其具体功能实现方式为：

1)供电方式是通过断路器的取电装置供电，经过滤波降压后为CPU处理单元供电；

2)智能采集终端通过无线通信单元与局部放电检测单元通讯，获取三个局部放电检测单元的局部放电值；

3)智能采集终端可以选择使用有线通信方式(如RS485)将局部放电数据传输到FTU/DTU，也可以使用4G/5G网络通信的方式直接将局放数据传输到监控平台。

监控平台同时具备数据存储功能，将断路器的局放监测数据保存作为历史数据，可以方便日后的统计、分析、预测与决策，也可以将数据结果通过网络的方式传输到用户终端。本实施方式通过监控平台生成断路器局放量状态变化曲线，可以使运行人员准确的监测到断路器的实时信息及变化趋势也可根据变化趋势预测断路器的工作状态，方便人员对断路器异常运行及故障点的准确定位及状态分析。

用户终端可采用多种方式，用户可以在电脑端或手机APP端查看本监测系统内各断路器的实时局部放电量、局部放电量状态变化曲线、告警、预警信号等。

综上所述，本实用新型采用局部放电检测单元检测断路器的局放数值，并将检测数据通过无线通信的方式传输到智能采集器，智能采集器可以将数据通过RS485传输到FTU，也可以使用4G/5G通信的方式将数据传输到监控平台，监控平台对数据进行处理、统计、分析、预测与决策；此外，监测数据结果可以通过网络传输到用户终端，当断路器出现异常局放监测结果时及时发出报警信号通知工作人员，还可通过分析、预测给出预警信号，使工作人员可以防患于未然，从而避免突发性的电气事故的发生，对电网的安全稳定运行具有重要意义。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种断路器局部放电监测系统，其特征在于：包括局部放电检测单元、智能采集终端、监控平台以及用户终端；

所述局部放电检测单元用于检测断路器的局部放电量，将被检测的局部放电量转化为数字量，并通过无线传输的方式将数字量发送给智能采集终端；

智能采集终端将数据传输到监控平台，或使用有线通信将数据传输到FTU或DTU；

监控平台将接收到的数据通过网络传输到用户终端。

2.根据权利要求1所述的一种断路器局部放电监测系统，其特征在于：所述局部放电检测单元包括A相局部放电检测单元、B相局部放电检测单元以及C相局部放电检测单元，且这三相局部放电检测单元分别安装在断路器每相极柱的中部位置。

3.根据权利要求1所述的一种断路器局部放电监测系统，其特征在于：局部放电检测单元包含取电互感器、高频电流互感器、高频电流监测处理器以及无线模块；

取电互感器从线路中感应出二次电流，经过整流滤波后为检测单元供电；

高频电流互感器采集高频局部放电信号并送给高频电流监测处理器；

高频电流监测处理器将高频电流互感器输出的感应电压信号分解和调理出局部放电高频信号，并将调理后的局部放电高频信号送至AD采集通道，通过高频电流监测处理器进行计算处理得到断路器的局部放电量输送给无线模块；

无线模块通过无线连接的方式将断路器的局部放电量信号发送到智能采集终端。

4.根据权利要求1所述的一种断路器局部放电监测系统，其特征在于：智能采集终端包含CPU处理单元、取能装置、无线模块、有线通信单元以及4G/5G网络通信单元；

断路器的取能装置经过滤波降压后为CPU处理单元供电；

智能采集终端通过无线模块与局部放电检测单元通讯，获取三个局部放电检测单元的局部放电值；

智能采集终端使用有线通信方式将局部放电数据传输到FTU/DTU，或使用4G/5G网络通信的方式直接将局部放电数据传输到监控平台。

5.根据权利要求4所述的一种断路器局部放电监测系统，其特征在于：智能采集终端使用RS485通信方式将局部放电数据传输到FTU/DTU。

6.根据权利要求4所述的一种断路器局部放电监测系统，其特征在于：用户终端为电脑端或手机APP端。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种断路器局部放电监测系统，其特征在于：所述局部放电检测单元通过CT环形取电结构实现自供电。

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