CN216160758U - 一种开关柜局部故障定位在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关柜局部故障定位在线监测装置，包括开关柜，所述的开关柜底面开孔并向内伸出A、B、C三根电缆，所述的位于A、B、C三根电缆前面和后面的开关柜内侧面上均设有一个超声波传感器组，其中每个超声波传感器组包括九个呈现方形矩阵排列且横纵向依次通过线路连接的超声波传感器，所述的每个超声波传感器组均通过线路连接到超声波高速采集主机上，所述的A、B、C三根电缆的地线电缆上均安装有一个高频电流传感器。该装置采用高频电流法和超声法联合的的检测原理，通过合理的布置各个传感器，配合算法自动判断故障类型和精确定位故障点，为运维人员提供真实的报警数据和故障位置。

Description

一种开关柜局部故障定位在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及电力检测设备技术领域，更具体的说，涉及一种开关柜局部故障定位在线监测装置。

背景技术

开关柜是电力配网重要的组成电气设备，一般为分为10KV和35KV等级，通常放在变电站配电房，和各个用电地区的配电室。由于长期的运行使开关柜绝缘等级下降(绝缘层老化、锈蚀、潮气、粉尘、过电流、过热等原因)以及开关柜最初设计缺陷，绝缘层存在气泡、微小颗粒等。随着绝缘等级的下降，开关柜内部会出现局部放电情况，出现温升、产生火花以及断路跳闸，更严重的甚至出现多台开关柜烧毁现象，引发严重的供电事故。

现在目前主要的局部放电检测方法有：超声波法、特高频法、高频电流法、暂态地电压法。由于每种方法具有局限性，不能很好的判断局部放电故障，容易受环境干扰影响，频繁出现误报和漏报现象。目前当开关柜采集到局部放电信号后不能判断放电的具体位置，给运维部门带来很大的检修难度，需要靠眼看、耳闻来判断故障点，不仅检修危险，而且效率低下。

如图1所示，为现有检测方法传感器安装结构，该结构实际运行时，存在如下问题：1、开关柜局放在线监测装置不能准确的定位开关柜局部放电故障点，当发生局部放电时只能判断整个柜体故障；2、环境干扰大的情况下，容易发生误报，降低灵敏度时容易漏报，存在安全隐患；3、众多传感器、信号线、采集主机、示波器设备占用大量的开关柜空间，对开关柜的安全造成安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种开关柜局部故障定位在线监测装置，该装置采用高频电流法和超声法联合的的检测原理，通过合理的布置各个传感器，配合算法自动判断故障类型和精确定位故障点，为运维人员提供真实的报警数据和故障位置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种开关柜局部故障定位在线监测装置，包括开关柜，所述的开关柜底面开孔并向内伸出A、B、C三根电缆，所述的位于A、B、C三根电缆前面和后面的开关柜内侧面上均设有一个超声波传感器组，其中每个超声波传感器组包括九个呈现方形矩阵排列且横纵向依次通过线路连接的超声波传感器，所述的每个超声波传感器组均通过线路连接到超声波高速采集主机上，所述的A、B、C三根电缆的地线电缆上均安装有一个高频电流传感器，所述的A、B、C三根电缆的电缆线外侧面均安装有贴片式PT传感器，所述的高频电流传感器和PT传感器均通过线路连接到高速采集主机上。

进一步，所述的超声波传感器均固定在开关柜内侧面上。

进一步，所述的超声波高速采集主机和高速采集主机均通过数据传输线路外接监控后台。

进一步，所述的超声波高速采集主机和高速采集主机均通过强磁或强胶固定在开关柜内侧面。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型中1.采用两组九个超声波传感器组成的局放空间定位传感器和高速采集主机，实现开关柜内部前后面的故障空间定位，比单个超声波传感器检测更加准确、精度更高、抗干扰更强；

2.采用高频电流传感器检测每相电路的地线的脉冲电流，不仅可以确定故障存在的相，还可以精确的定量局放放电量的大小，与超声波传感器组的空间定位相结合判断故障位置，最大范围减少噪声干扰；

3.由于采用PT相位提取技术，相位与局放故障相结合，判断故障类型、解决故障问题，提供有效的现场数据；

4.高速采集主机采用无线通信方式，安装简单，数据采用电力物联网通信协议，方便接入系统，管理方便。

附图说明

图1为现有技术开关柜内部监测结构示意图；

图2为本实用新型开关柜内部监测结构示意图；

图3为本实用新型监测原理结构示意图；

图中：1、开关柜；2、特高频传感器；3、高频电流传感器；4、采集器；5、超声波传感器；6、PT传感器；7、线路；8、超声波高速采集主机。

具体实施方式

为了使实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1到图3所示，一种开关柜局部故障定位在线监测装置，包括开关柜1，开关柜1底面开孔并向内伸出A、B、C三根电缆，位于A、B、C三根电缆前面和后面的开关柜1内侧面上均设有一个超声波传感器组，其中每个超声波传感器组包括九个呈现方形矩阵排列且横纵向依次通过线路连接的超声波传感器5，每个超声波传感器组均通过线路7连接到超声波高速采集主机8上，A、B、C三根电缆的地线电缆上均安装有一个高频电流传感器3，A、B、C三根电缆的电缆线外侧面均安装有贴片式PT传感器6，高频电流传感器3和PT传感器6均通过线路7连接到高速采集主机上，超声波传感器5均固定在开关柜1内侧面上，超声波高速采集主机8和高速采集主机均通过数据传输线路外接监控后台，超声波高速采集主机8和高速采集主机均通过强磁或强胶固定在开关柜1内侧面。

当开关柜内出现局放时，两面的超声波传感器组，通过超声波高速采集主机8处理分析计算局放在母线的正面还是反面、局放在开关柜1内空间的位置，再通过高频电流传感器3采集每相电路地线上的脉冲电流，复检局放故障，排除环境的干扰，PT传感器6采集各相电路相位相限，主机分析局放故障和相位的关系，由此判断局放故障匹配的故障类型，高速采集主机分析完毕后，数据上传到电脑终端，显示开关柜内局放故障的空间位置和故障类型，大大提高检修的效率，采用超声波传感器5和高频电流传感器3组合的方式，对开关柜1内的局放故障进行定位。超声波法检测局部放电具备很好抗干扰性，不受电磁波和低频噪声的干扰；高频电流传感器3通过检测地线上局放产生的脉冲电流，具备局放定量和定相优点，受环境干扰少；PT传感器6通过互感采集每相高压电缆的相位，根据PT相位判断局放类型。

另外，设计超声波传感器组、高频电流器组和PT传感器组综合判断故障空间位置和类型的监测装置；两支超声波传感器组由高速采集主机分析准确判断局放位置，监测几乎无死角，提高故障空间定位检测准确率,既能检测局部放电故障，又能精确判断开关柜1内的前后面故障点，实现了超声波传感器组精确定位设计；高频电流传感器3复检确定局放故障的位置，提供更加准确的相电路同时，排除空间环境噪声对超声波传感器的影响，提高检测的准确率；PT传感器6采集每相电路相位，为局放故障提供周期和相位，判断局放的故障类型，为检修提故障提供现场数据。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种开关柜局部故障定位在线监测装置，包括开关柜，所述的开关柜底面开孔并向内伸出A、B、C三根电缆，其特征在于：所述的位于A、B、C三根电缆前面和后面的开关柜内侧面上均设有一个超声波传感器组，其中每个超声波传感器组包括九个呈现方形矩阵排列且横纵向依次通过线路连接的超声波传感器，所述的每个超声波传感器组均通过线路连接到超声波高速采集主机上，所述的A、B、C三根电缆的地线电缆上均安装有一个高频电流传感器，所述的A、B、C三根电缆的电缆线外侧面均安装有贴片式PT传感器，所述的高频电流传感器和PT传感器均通过线路连接到高速采集主机上。

2.根据权利要求1所述的一种开关柜局部故障定位在线监测装置，其特征在于：所述的超声波传感器均固定在开关柜内侧面上。

3.根据权利要求1所述的一种开关柜局部故障定位在线监测装置，其特征在于：所述的超声波高速采集主机和高速采集主机均通过数据传输线路外接监控后台。

4.根据权利要求1所述的一种开关柜局部故障定位在线监测装置，其特征在于：所述的超声波高速采集主机和高速采集主机均通过强磁或强胶固定在开关柜内侧面。

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