一种配网开关柜的故障检测装置的制造方法
一种配网开关柜的故障检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及配网开关柜的故障检测，特别涉及一种配网开关柜的故障检测装置。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的迅猛增长，各行业的用电需求也与日剧增。电力配网送电的稳定和安全，直接影响到各用电客户的经济发展，可谓牵一发而动全身。
[0003]目前的高压故障大多起源于设备的局部放电闪络，因此电力行业检测局部放电的方法很多。目前比较流行的有紫外成像法、超声波法和超高频法等。这些检测方法在不同的方面都有各自优点，但是或者因为可靠性较差，或者因为相对成本较高而无法进行普及。而且都是固定在配网开关柜内部，给数据读取、日后维修带来极大不便。
[0004]针对上述问题，提供一种新型的便携式故障检测装置，准确、及时的对配网开关柜进行检测是现有技术需要解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，提供一种配网开关柜的故障检测装置。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的检测装置为每个配网开关柜的柜体内分别安装两只紫外光传感器和三只光纤温度传感器；当提取数据时，紫外光传感器和光纤温度传感器的数据接口连接到手提式的检测主机上进行数据判断和读取。
[0007]所述的检测主机通过光电转换模块把紫外光传感器和光纤温度传感器的光信号转成电信号，将电信号进行放大，接入装置主控制器的AD采样电路，通过AD采样芯片，比较设定的预警和告警阀值，当超过阀值时判定配网开关柜设备故障。
[0008]所述的检测主机设有液晶显示单元和声光报警单元。
[0009]所述的紫外光传感器在母排的上下各装一只。
[0010]所述的光纤温度传感器贴附在每条母线的套管上，对比检测各相母线的温度。
[0011]所述的检测主机的外壳为金属外壳。
[0012]所述的光纤温度传感器通过光纤或者485线和检测主机相连。
[0013]一种配网开关柜的故障检测装置，由于采用上述的结构，本发明可以实现对配网开关柜故障隐患的主要表现形式的局放闪络和导电体异常温升提前把控和预警，使得电力公司配网自动化的发展进程从消极被动的事后排障提升到了积极主动的事前预知的新的阶段，对于国家智能电网的建设和安全运行，具有重要的推动作用。
【具体实施方式】
[0014]在配网开关柜中，由于电极和绝缘表面存在的缺陷，会发生不同程度的放电。根据电场强度的不同，会相继产生电晕、闪络或电弧，一般情况下，电离的主要形式还是电晕，只有当情况恶化时才会发生闪络或者电弧，此时可以看作是更为严重的、接近故障临界点的局放。而这种光学现象正是本项目要捕捉的故障隐患，以达到及时准确预警和维护保养的目的。
[0015]在局放电离的过程中，空气中的电子不断获得和释放能量，当电子释放能量时，伴随有发光辐射现象，其辐射光谱包括可见光、红外线、紫外线。其中紫外辐射在大气中传播时衰减较小，而且日盲区的紫外线不易受到环境因素的干扰，较为稳定，所以选择紫外辐射作为局部放电检测的特征量，是一种极其有效的手段。
[0016]而且光纤测温技术已经非常成熟，分布式和焚光点阵式的光纤温度传感器在发达国家的各行各业都得到了广泛的应用。光纤测温传感头灵敏度高，无源工作，完全采用光传感和光传输方式，温度检测和信号传输用同一根光纤，不受电磁干扰，本质安全绝缘、防爆防雷。系统安装非常简便，现场仅需要将传感光纤固定在测温点上即可轻松完成安装工作，非常适用于高电压、强电磁场和环境恶劣的场合。
[0017]荧光点式光纤温度传感器采用光导纤维传输温度信号，具有优异的绝缘性能，能够隔离开关柜内的高压，因此光纤温度传感器能够直接安装到开关柜内的高压触点上，准备测量高压触点的运行温度，实现开关柜触点运行温度的检测。
[0018]具体的，本发明为每个配网开关柜的柜体内分别安装两只紫外光传感器和三只光纤温度传感器；当提取数据时，紫外光传感器和光纤温度传感器的数据接口连接到手提式的检测主机上进行数据判断和读取。
[0019]检测主机通过光电转换模块把紫外光传感器和光纤温度传感器的光信号转成电信号，将电信号进行放大，接入装置主控制器的AD采样电路，通过AD采样芯片，比较设定的预警和告警阀值，当超过阀值时判定配网开关柜设备故障。检测主机设有液晶显示单元和声光报警单元。
[0020]紫外光传感器在母排的上下各装一只。光纤温度传感器贴附在每条母线的套管上，对比检测各相母线的温度。检测主机的外壳为金属外壳。
[0021]本发明由光电转换模块、装置主控制器、电源模块、通信模块、液晶显示单元和声光报警单元等组成。外围的紫外光局方传感器组件、光纤温度传感器都安装在开关柜内。
[0022]物体表面局部放电产生的紫外线大部分波长在250?400mm的区域内，也有小部分波长在160?280mm。太阳光中也含有紫外线，但是波长小于250mm的部分几乎全部被臭氧吸收，称为太阳盲区。为了去除可见光源的干扰，本项目研制的紫外光传感器采用高灵敏度的日盲区紫外光敏管，来检测局部放电闪络产生的紫外光辐射。
[0023]紫外光局方传感器接收到紫外光脉冲，转换为负向的电流脉冲信号，经前置反向比例放大电路，得到正向电压信号。再进行滤波处理，使之通过高通滤波器，滤除低频干扰。为了满足AD采样电路的输入要求，还需进行正向放大调整，然后进行模数转换，最后将信号送至微处理器，通过程序设计，把超过一定电平值的信号记录为一次脉冲，在规定的时间内，若总脉冲数超过了预设的预警阀值，则判定为局放闪络达到了故障隐患的临界点，系统启动报警，并将记录的数据显示在液晶屏上，数据保留在存储卡里或者FLASH里，巡检结束后可以读出来到PC再整理统计。
[0024]光纤温度传感器可以通过光纤或者485线等多种接口和检测主机相连，根据运行经验和历史数据的积累，对于一些部位事故潜伏期设备的温度异常升高进行预警，同时可以显示在液晶屏上，巡检结束后可以读出来到PC再整理统计。
[0025]由于配网柜内设备复杂，空间狭小，所以传感器要便于安装，其大小和形状都要进行合理的设计，采用全封闭的金属壳，起到很好的抗强干扰的屏蔽作用。
[0026]本发明的设计要充分考虑功能、性能与便携性之间的关系，使其满足精度、使用环境、使用时间和操作简易的要求，这需要在电路、结构、接口、电源和功耗等方面进行协调考虑O
[0027]通过充分研宄与论证，本发明具有抗干扰能力强、误报率低、灵敏度高等优点。另夕卜，采用紫外光传感器作为系统头端，既成本大大低于昂贵的紫外成像仪，又可以实现对局放和温升的检测，在电力配网开关柜中具有极大的推广应用价值。
[0028]上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的检测装置为每个配网开关柜的柜体内分别安装两只紫外光传感器和三只光纤温度传感器；当提取数据时，紫外光传感器和光纤温度传感器的数据接口连接到手提式的检测主机上进行数据判断和读取。2.根据权利要求1所述的一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的检测主机通过光电转换模块把紫外光传感器和光纤温度传感器的光信号转成电信号，将电信号进行放大，接入装置主控制器的AD采样电路，通过AD采样芯片，比较设定的预警和告警阀值，当超过阀值时判定配网开关柜设备故障。3.根据权利要求1所述的一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的检测主机设有液晶显示单元和声光报警单元。4.根据权利要求1所述的一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的紫外光传感器在母排的上下各装一只。5.根据权利要求1所述的一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的光纤温度传感器贴附在每条母线的套管上，对比检测各相母线的温度。6.根据权利要求1或2所述的一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的检测主机的外壳为金属外壳。7.根据权利要求1所述的一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的光纤温度传感器通过光纤或者485线和检测主机相连。
【专利摘要】本发明公开了一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于：所述的检测装置为每个配网开关柜的柜体内分别安装两只紫外光传感器和三只光纤温度传感器；当提取数据时，紫外光传感器和光纤温度传感器的数据接口连接到手提式的检测主机上进行数据判断和读取。由于采用上述的结构，本发明可以实现对配网开关柜故障隐患的主要表现形式的局放闪络和导电体异常温升提前把控和预警，使得电力公司配网自动化的发展进程从消极被动的事后排障提升到了积极主动的事前预知的新的阶段，对于国家智能电网的建设和安全运行，具有重要的推动作用。
【IPC分类】G01R31/12, G01K11/32
【公开号】CN104898032
【申请号】CN201510308839
【发明人】黄云闻, 余利生, 易咏波, 梁文轩
【申请人】安徽罗伯特科技股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月5日
【技术领域】
[0001]本发明涉及配网开关柜的故障检测，特别涉及一种配网开关柜的故障检测装置。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的迅猛增长，各行业的用电需求也与日剧增。电力配网送电的稳定和安全，直接影响到各用电客户的经济发展，可谓牵一发而动全身。
[0003]目前的高压故障大多起源于设备的局部放电闪络，因此电力行业检测局部放电的方法很多。目前比较流行的有紫外成像法、超声波法和超高频法等。这些检测方法在不同的方面都有各自优点，但是或者因为可靠性较差，或者因为相对成本较高而无法进行普及。而且都是固定在配网开关柜内部，给数据读取、日后维修带来极大不便。
[0004]针对上述问题，提供一种新型的便携式故障检测装置，准确、及时的对配网开关柜进行检测是现有技术需要解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，提供一种配网开关柜的故障检测装置。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的检测装置为每个配网开关柜的柜体内分别安装两只紫外光传感器和三只光纤温度传感器；当提取数据时，紫外光传感器和光纤温度传感器的数据接口连接到手提式的检测主机上进行数据判断和读取。
[0007]所述的检测主机通过光电转换模块把紫外光传感器和光纤温度传感器的光信号转成电信号，将电信号进行放大，接入装置主控制器的AD采样电路，通过AD采样芯片，比较设定的预警和告警阀值，当超过阀值时判定配网开关柜设备故障。
[0008]所述的检测主机设有液晶显示单元和声光报警单元。
[0009]所述的紫外光传感器在母排的上下各装一只。
[0010]所述的光纤温度传感器贴附在每条母线的套管上，对比检测各相母线的温度。
[0011]所述的检测主机的外壳为金属外壳。
[0012]所述的光纤温度传感器通过光纤或者485线和检测主机相连。
[0013]一种配网开关柜的故障检测装置，由于采用上述的结构，本发明可以实现对配网开关柜故障隐患的主要表现形式的局放闪络和导电体异常温升提前把控和预警，使得电力公司配网自动化的发展进程从消极被动的事后排障提升到了积极主动的事前预知的新的阶段，对于国家智能电网的建设和安全运行，具有重要的推动作用。
【具体实施方式】
[0014]在配网开关柜中，由于电极和绝缘表面存在的缺陷，会发生不同程度的放电。根据电场强度的不同，会相继产生电晕、闪络或电弧，一般情况下，电离的主要形式还是电晕，只有当情况恶化时才会发生闪络或者电弧，此时可以看作是更为严重的、接近故障临界点的局放。而这种光学现象正是本项目要捕捉的故障隐患，以达到及时准确预警和维护保养的目的。
[0015]在局放电离的过程中，空气中的电子不断获得和释放能量，当电子释放能量时，伴随有发光辐射现象，其辐射光谱包括可见光、红外线、紫外线。其中紫外辐射在大气中传播时衰减较小，而且日盲区的紫外线不易受到环境因素的干扰，较为稳定，所以选择紫外辐射作为局部放电检测的特征量，是一种极其有效的手段。
[0016]而且光纤测温技术已经非常成熟，分布式和焚光点阵式的光纤温度传感器在发达国家的各行各业都得到了广泛的应用。光纤测温传感头灵敏度高，无源工作，完全采用光传感和光传输方式，温度检测和信号传输用同一根光纤，不受电磁干扰，本质安全绝缘、防爆防雷。系统安装非常简便，现场仅需要将传感光纤固定在测温点上即可轻松完成安装工作，非常适用于高电压、强电磁场和环境恶劣的场合。
[0017]荧光点式光纤温度传感器采用光导纤维传输温度信号，具有优异的绝缘性能，能够隔离开关柜内的高压，因此光纤温度传感器能够直接安装到开关柜内的高压触点上，准备测量高压触点的运行温度，实现开关柜触点运行温度的检测。
[0018]具体的，本发明为每个配网开关柜的柜体内分别安装两只紫外光传感器和三只光纤温度传感器；当提取数据时，紫外光传感器和光纤温度传感器的数据接口连接到手提式的检测主机上进行数据判断和读取。
[0019]检测主机通过光电转换模块把紫外光传感器和光纤温度传感器的光信号转成电信号，将电信号进行放大，接入装置主控制器的AD采样电路，通过AD采样芯片，比较设定的预警和告警阀值，当超过阀值时判定配网开关柜设备故障。检测主机设有液晶显示单元和声光报警单元。
[0020]紫外光传感器在母排的上下各装一只。光纤温度传感器贴附在每条母线的套管上，对比检测各相母线的温度。检测主机的外壳为金属外壳。
[0021]本发明由光电转换模块、装置主控制器、电源模块、通信模块、液晶显示单元和声光报警单元等组成。外围的紫外光局方传感器组件、光纤温度传感器都安装在开关柜内。
[0022]物体表面局部放电产生的紫外线大部分波长在250?400mm的区域内，也有小部分波长在160?280mm。太阳光中也含有紫外线，但是波长小于250mm的部分几乎全部被臭氧吸收，称为太阳盲区。为了去除可见光源的干扰，本项目研制的紫外光传感器采用高灵敏度的日盲区紫外光敏管，来检测局部放电闪络产生的紫外光辐射。
[0023]紫外光局方传感器接收到紫外光脉冲，转换为负向的电流脉冲信号，经前置反向比例放大电路，得到正向电压信号。再进行滤波处理，使之通过高通滤波器，滤除低频干扰。为了满足AD采样电路的输入要求，还需进行正向放大调整，然后进行模数转换，最后将信号送至微处理器，通过程序设计，把超过一定电平值的信号记录为一次脉冲，在规定的时间内，若总脉冲数超过了预设的预警阀值，则判定为局放闪络达到了故障隐患的临界点，系统启动报警，并将记录的数据显示在液晶屏上，数据保留在存储卡里或者FLASH里，巡检结束后可以读出来到PC再整理统计。
[0024]光纤温度传感器可以通过光纤或者485线等多种接口和检测主机相连，根据运行经验和历史数据的积累，对于一些部位事故潜伏期设备的温度异常升高进行预警，同时可以显示在液晶屏上，巡检结束后可以读出来到PC再整理统计。
[0025]由于配网柜内设备复杂，空间狭小，所以传感器要便于安装，其大小和形状都要进行合理的设计，采用全封闭的金属壳，起到很好的抗强干扰的屏蔽作用。
[0026]本发明的设计要充分考虑功能、性能与便携性之间的关系，使其满足精度、使用环境、使用时间和操作简易的要求，这需要在电路、结构、接口、电源和功耗等方面进行协调考虑O
[0027]通过充分研宄与论证，本发明具有抗干扰能力强、误报率低、灵敏度高等优点。另夕卜，采用紫外光传感器作为系统头端，既成本大大低于昂贵的紫外成像仪，又可以实现对局放和温升的检测，在电力配网开关柜中具有极大的推广应用价值。
[0028]上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的检测装置为每个配网开关柜的柜体内分别安装两只紫外光传感器和三只光纤温度传感器；当提取数据时，紫外光传感器和光纤温度传感器的数据接口连接到手提式的检测主机上进行数据判断和读取。2.根据权利要求1所述的一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的检测主机通过光电转换模块把紫外光传感器和光纤温度传感器的光信号转成电信号，将电信号进行放大，接入装置主控制器的AD采样电路，通过AD采样芯片，比较设定的预警和告警阀值，当超过阀值时判定配网开关柜设备故障。3.根据权利要求1所述的一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的检测主机设有液晶显示单元和声光报警单元。4.根据权利要求1所述的一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的紫外光传感器在母排的上下各装一只。5.根据权利要求1所述的一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的光纤温度传感器贴附在每条母线的套管上，对比检测各相母线的温度。6.根据权利要求1或2所述的一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的检测主机的外壳为金属外壳。7.根据权利要求1所述的一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于:所述的光纤温度传感器通过光纤或者485线和检测主机相连。
【专利摘要】本发明公开了一种配网开关柜的故障检测装置，其特征在于：所述的检测装置为每个配网开关柜的柜体内分别安装两只紫外光传感器和三只光纤温度传感器；当提取数据时，紫外光传感器和光纤温度传感器的数据接口连接到手提式的检测主机上进行数据判断和读取。由于采用上述的结构，本发明可以实现对配网开关柜故障隐患的主要表现形式的局放闪络和导电体异常温升提前把控和预警，使得电力公司配网自动化的发展进程从消极被动的事后排障提升到了积极主动的事前预知的新的阶段，对于国家智能电网的建设和安全运行，具有重要的推动作用。
【IPC分类】G01R31/12, G01K11/32
【公开号】CN104898032
【申请号】CN201510308839
【发明人】黄云闻, 余利生, 易咏波, 梁文轩
【申请人】安徽罗伯特科技股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月5日
最新回复(0)