CN217360042U - 一种中高压电缆和开关柜监测及诊断系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中高压电缆和开关柜监测及诊断系统，包括依次连接的终端模块、网络模块、数据转换模块及数据采集模块；所述数据采集模块采集开关柜及电缆中的信号并传递至数据转换模块，所述数据转换模块接收数据采集模块的信号，进行滤波和数字处理为数字信号，并传递至网络模块，所述网络模块接收数字信号并传递至终端模块，所述终端模块接收数字信号，存储数据并进行显示。本实用新型通过设置高灵敏度的数据采集模块，实现对全站开关柜和电缆全覆盖监测，并且可以实现可视化频带选择，数据转换模块可以滤除相邻的干扰信号，终端模块可以对局放类型自动识别，实现智能报警。

Description

一种中高压电缆和开关柜监测及诊断系统

技术领域

本实用新型涉及电气设备在线监测领域，尤其涉及一种中高压电缆和开关柜监测及诊断系统。

背景技术

开关柜是智能电网重要组成部分，主要用于电力系统在发电、输电、配电、电能转换及消耗中起通断、控制或保护等作用。开关柜长期工作在高压环境下，绝缘材料在电场作用下会劣化，有能量损失，在强电场作用下还会击穿，柜内局部放电对设备的绝缘造成了破坏，严重影响了开关柜的正常运行。

局部放电是发生在电极之间但未贯穿电极的放电，电气设备绝缘在运行电压下不断出现局部放电，这些微弱的放电将产生累积效应，会使绝缘的介电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大，最后导致整个绝缘击穿。因此，对开关柜进行局部放电状态监测，不但能够了解设备的绝缘状况，还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题，确定绝缘故障的原因及其严重程度。但现有监测开关柜局部放电的手段存在覆盖不全面和识别不准确的问题。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种中高压电缆和开关柜监测及诊断系统，用于解决开关柜内部局部放电类型识别不准确和覆盖不全面的问题。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

一种中高压电缆和开关柜监测及诊断系统，包括依次连接的终端模块、网络模块、数据转换模块及数据采集模块；所述数据采集模块采集开关柜及电缆中的信号并传递至数据转换模块，所述数据转换模块接收数据采集模块的信号，进行滤波和数字处理为数字信号，并传递至网络模块，所述网络模块接收数字信号并传递至终端模块，所述终端模块接收数字信号，存储数据并进行显示。

优选的，所述数据采集模块包括高频电流互感传感器及电容传感器，所述高频电流互感传感器和电容传感器采集电流信号至数据转换模块。

优选的，所述电容传感器为高压环氧云母电容传感器。

优选的，所述电容传感器电容量为80pF,检测带宽为0.1-30MHZ。

优选的，所述高频电流互感传感器内径为50mm/100mm，检测带宽0.1-30MHZ，传输阻抗＞15mV/mA。

优选的，所述终端模块包括移动设备、数据服务器及显示主机。

优选的，所述网络模块为交换机。

优选的，所述数据转换模块通讯接口包括RJ45、USB及RS-485。

本实用新型通过设置高灵敏度的数据采集模块，实现对全站开关柜和电缆全覆盖监测，并且可以实现可视化频带选择，数据转换模块可以滤除相邻的干扰信号，终端模块可以对局放类型自动识别，实现智能报警。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型高频电流互感传感器结构示意图；

图3为本实用新型电容传感器结构示意图；

图4为本实用新型诊断分析图；

图5为本实用新型检测频带范围示意图；

图6为本实用新型局部放电图谱示意图；

图7为本实用新型电缆放电定位示意图；

图中标记示意为：1-终端模块；2-网络模块；3-数据转换模块；4-数据采集模块；5-高频电流互感传感器；6-电容传感器；7-移动设备；8-数据服务器；9-显示主机；10-开关柜。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种中高压电缆和开关柜监测及诊断系统，包括依次连接的终端模块1、网络模块2、数据转换模块3及数据采集模块4；数据采集模块4采集开关柜10及电缆中的信号并传递至数据转换模块3，数据转换模块3接收数据采集模块4的信号，进行滤波和数字处理为数字信号，并传递至网络模块2，网络模块2接收数字信号并传递至终端模块1，终端模块1接收数字信号，存储数据并进行显示。

针对现有技术开关柜内部局部放电类型识别不准确和覆盖不全面的问题，本实用新型公开了一种数据采集模块3和数据转换模块4，数据采集模块3分别安装在开关柜10内部和接地线上，用于监测局部放电信号，并将电流信号传递至数据转换模块3，数据转换模块3对接收的电流信号进行模/数电转换并进行滤波，将放电信号通过网络模块2传递至终端模块1，终端模块1一方面可以对放电信号进行存储和显示，另一方面也可以对放电信号实现定位和报警，对局部放电位置的定位可以达到电缆长度的1％。

本实施例进一步的实施方式，数据采集模块3包括高频电流互感传感器5及电容传感器6，高频电流互感传感器5和电容传感器6采集电流信号至数据转换模块3。

高频电流互感(HFCT)传感器5采用脉冲电流原理。由于绝大部分高压电气设备，其高低压侧或接地部分都存在分布电容，高场强区发生放电时，会耦合到接地部分并通过接地线进入大地。HFCT卡在接地线上，检测其局放产生的脉冲电流信号，从而获得被检测设备的局部放电信息。

本实施例进一步的实施方式，电容传感器6为高压环氧云母电容传感器，主绝缘部分采用纯云母及环氧树脂模铸而成，安全等级高。

本实施例进一步的实施方式，电容传感器6电容量为80pF,检测带宽为0.1-30MHZ。

本实施例进一步的实施方式，高频电流互感传感器5内径为50mm/100mm，检测带宽0.1-30MHZ，传输阻抗＞15mV/mA。

本实施例进一步的实施方式，终端模块1包括移动设备7、数据服务器8及显示主机9，移动设备7通常可以使用手机在软件上显示趋势图谱，PRPD(相位分辨的局部放电)图谱，如图4所示。

如图5所示，终端模块1可以根据信号频谱分布情况选择检测频带检测范围，实现窄带检测，滤除外部噪声。

本实施例进一步的实施方式，网络模块2为交换机。

本实施例进一步的实施方式，数据转换模块3数量不唯一，可以设置多个用于监测开关柜10不同位置的局部放电信号，数据转换模块3可以设置6/15/30/45监测通道，用于实现全站开关及电缆全覆盖监测，可以监测的高频动态范围为1-5000mV。

数据转换模块3的通讯接口可以为RJ45、USB、RS-485。

如图6所示，数据转换模块3采用深度学习算法，对局部放电类型具有准确的识别能力。

如图7所示，数据转换模块3自动记录放电脉冲的原始波形，能够通过首波和反射波的时间差来计算放电源的准确位置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种中高压电缆和开关柜监测及诊断系统，其特征在于，包括依次连接的终端模块、网络模块、数据转换模块及数据采集模块；所述数据采集模块采集开关柜及电缆中的信号并传递至数据转换模块，所述数据转换模块接收数据采集模块的信号，进行滤波和数字处理为数字信号，并传递至网络模块，所述网络模块接收数字信号并传递至终端模块，所述终端模块接收数字信号，存储数据并进行显示。

2.根据权利要求1所述的中高压电缆和开关柜监测及诊断系统，其特征在于，所述数据采集模块包括高频电流互感传感器及电容传感器，所述高频电流互感传感器和电容传感器采集电流信号至数据转换模块。

3.根据权利要求2所述的中高压电缆和开关柜监测及诊断系统，其特征在于，所述电容传感器为高压环氧云母电容传感器。

4.根据权利要求3所述的中高压电缆和开关柜监测及诊断系统，其特征在于，所述电容传感器电容量为80pF,检测带宽为0.1-30MHZ。

5.根据权利要求2所述的中高压电缆和开关柜监测及诊断系统，其特征在于，所述高频电流互感传感器内径为50mm/100mm，检测带宽0.1-30MHZ，传输阻抗＞15mV/mA。

6.根据权利要求1所述的中高压电缆和开关柜监测及诊断系统，其特征在于，所述终端模块包括移动设备、数据服务器及显示主机。

7.根据权利要求1所述的中高压电缆和开关柜监测及诊断系统，其特征在于，所述网络模块为交换机。

8.根据权利要求1所述的中高压电缆和开关柜监测及诊断系统，其特征在于，所述数据转换模块通讯接口包括RJ45、USB及RS-485。

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