一種分體式在線絕緣監(jiān)測設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力設(shè)備防護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種分體式在線絕緣監(jiān)測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓電氣設(shè)備在電網(wǎng)中具有舉足輕重的地位，如果其絕緣部分缺陷或劣化，將會影響設(shè)備和電網(wǎng)的安全運行，發(fā)生絕緣故障或事故。因此，在設(shè)備投運后，需要定期停電進(jìn)行預(yù)防性試驗和檢修，以便及時檢測出設(shè)備內(nèi)部的絕緣缺陷，防止發(fā)生絕緣事故。但是，隨著電網(wǎng)容量的增大，高壓電氣設(shè)備的急劇增加，傳統(tǒng)的預(yù)防性試驗和事后維修已不能滿足電網(wǎng)高可靠性的要求。同時，由于高壓電氣設(shè)備的絕緣劣化是一個累積和發(fā)展的過程，在很多情況下預(yù)防性試驗已無法發(fā)現(xiàn)潛在的缺陷。因此，有必要實現(xiàn)高壓電氣設(shè)備絕緣在線、實時、動態(tài)監(jiān)測，滿足現(xiàn)代化設(shè)備使用維修和生產(chǎn)的需要。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的就是提供一種分體式在線絕緣監(jiān)測設(shè)備，其可有效解決上述問題，實現(xiàn)對高壓電氣設(shè)備絕緣的在線、實時、動態(tài)監(jiān)測。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案進(jìn)行實施:
[0005]一種分體式在線絕緣監(jiān)測設(shè)備，其特征在于:包括對各相電線分別進(jìn)行在線監(jiān)測的絕緣監(jiān)測裝置和主機(jī)，絕緣監(jiān)測裝置包括進(jìn)行絕緣監(jiān)測的傳感器、信號處理模塊、第一控制模塊和第一通訊模塊，主機(jī)包括顯示模塊、第二控制模塊、第二通訊模塊和報警模塊，絕緣監(jiān)測裝置和主機(jī)之間通過第一、二通訊模塊進(jìn)行信號交互，信號處理模塊對傳感器輸入的信號進(jìn)行濾波放大處理并將處理后的信號輸送至第一控制模塊進(jìn)行處理，第一控制模塊調(diào)控第一通訊模塊將處理后的信號上傳至主機(jī)，第二控制模塊接收各絕緣監(jiān)測裝置上傳的信號進(jìn)行處理并將處理結(jié)果在顯示模塊進(jìn)行顯示以及調(diào)控報警模塊發(fā)出相應(yīng)的警示信號。
[0006]具體的方案為:傳感器的型號為TWD-WX，第一控制模塊為80C196系列單片機(jī)構(gòu)成；第二控制模塊為MSP430芯片構(gòu)成；第一、二通訊模塊分別為MAX232芯片構(gòu)成；主機(jī)還通過其內(nèi)部設(shè)置的RS485通訊模塊與后臺服務(wù)器相連接；絕緣監(jiān)測裝置安裝在高壓室內(nèi)，主機(jī)安裝在開關(guān)柜儀表門面板上或二次端子室內(nèi)，絕緣監(jiān)測裝置和主機(jī)通過4芯屏蔽信號線相連接。
[0007]上述技術(shù)方案中，由于各絕緣監(jiān)測裝置采用獨立通訊的手段，使得監(jiān)測部位的絕緣狀態(tài)能夠及時的準(zhǔn)確的反應(yīng)給使用者。通過對數(shù)據(jù)的分析處理，可以及時的判斷出潛在的絕緣缺陷，及時進(jìn)行維修，保護(hù)電力系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是主機(jī)中第二控制模塊和報警模塊的連接示意圖；
[0010]圖3是絕緣監(jiān)測裝置的安裝使用示意圖；
[0011]圖4是信號處理模塊的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0012]為了使本實用新型的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本實用新型進(jìn)行具體說明。應(yīng)當(dāng)理解，以下文字僅僅用以描述本實用新型的一種或幾種具體的實施方式，并不對本實用新型具體請求的保護(hù)范圍進(jìn)行嚴(yán)格限定。
[0013]本實用新型采取的技術(shù)方案如圖1、3所示，一種分體式在線絕緣監(jiān)測設(shè)備，包括對各相電線分別進(jìn)行在線監(jiān)測的絕緣監(jiān)測裝置10和主機(jī)20，絕緣監(jiān)測裝置10包括進(jìn)行絕緣監(jiān)測的傳感器11、信號處理模塊12、第一控制模塊13和第一通訊模塊14，主機(jī)20包括顯示模塊23、第二控制模塊21、第二通訊模塊22和報警模塊24，絕緣監(jiān)測裝置10和主機(jī)20之間通過第一、二通訊模塊進(jìn)行信號交互，信號處理模塊12對傳感器11輸入的信號進(jìn)行濾波放大處理并將處理后的信號輸送至第一控制模塊13進(jìn)行處理，第一控制模塊13調(diào)控第一通訊模塊14將處理后的信號上傳至主機(jī)20，第二控制模塊21接收各絕緣監(jiān)測裝置10上傳的信號進(jìn)行處理并將處理結(jié)果在顯示模塊進(jìn)行顯示以及調(diào)控報警模塊24發(fā)出相應(yīng)的警示信號。絕緣監(jiān)測裝置10上還設(shè)置有接線端子15。
[0014]信號處理模塊12和第一控制模塊13構(gòu)成智能化監(jiān)測單元，信號處理模塊12是對傳感器11輸出信號進(jìn)行濾波、放大，將信號調(diào)整到適合第一控制模塊13處理的范圍；第一控制模塊13是對信號進(jìn)行采樣、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、軟件抗干擾、絕緣參數(shù)計算等處理，并通過第一通訊模塊14將監(jiān)測數(shù)據(jù)送往主機(jī)20。信號處理模塊12的具體結(jié)構(gòu)如圖4所示，主要包括ADC0809數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和放大電路。第一控制模塊13采用高性能的80C196系列單片機(jī)構(gòu)成，其具有功耗低、運算速度快、運算功能強(qiáng)、自帶A/D、具有網(wǎng)絡(luò)通訊接口和抗干擾能力強(qiáng)等一系列優(yōu)點。
[0015]在線監(jiān)測設(shè)備的性能很大程度上取決于傳感器11性能好壞，尤其用于電容型設(shè)備測量的傳感器11，其精度和工作穩(wěn)定性直接影響設(shè)備介損正切角tg δ測量的準(zhǔn)確度。測量中為確保信號取樣安全性，采用了一匝穿芯結(jié)構(gòu)的電流傳感器。由于電磁式電流互感器中勵磁磁勢的存在是造成誤差的主要原因，因此只有采用自動補(bǔ)償式有源零磁通傳感器，保持鐵芯工作在接近零磁通的狀態(tài)，同時選用起始導(dǎo)磁率高、損耗小的坡莫合金鐵芯，才能盡量減少勵磁磁勢造成的誤差。試驗結(jié)果表明，采用這種原理設(shè)計的小電流傳感器11還可以消除環(huán)境溫度變化對介損測量的影響，其絕對誤差小于±0.01°。綜合上述實驗分析，本實用新型中具體采TWD-WX型號的傳感器11進(jìn)行實施，主要包括一個高精度的霍爾電流傳感器，其原理如圖2所示，可以非常精確的監(jiān)測、分析和傳輸系統(tǒng)實時的絕緣狀態(tài)。
[0016]第二控制模塊21通過AQW214型號的繼電器控制報警模塊24的運行狀態(tài)，報警模塊24包括報警燈、報警鈴以及調(diào)控斷路器切斷電力系統(tǒng)的供電，如圖2所示。第二控制模塊包括MSP430芯片和主電路模塊30，主電路模塊30包括與監(jiān)測裝置10的輸出端相連的信號輸入端CM+、CM-,信號輸入端CM+分三路分別連接精密電阻Rl、R2和對地電阻R+的一端，信號輸入端CM-分三路分別連接精密電阻R3、R4和對地電阻R-的一端，精密電阻Rl的另一端連接繼電開關(guān)JKl的一端，繼電開關(guān)JKl的另一端接地，精密電阻R3的另一端連接繼電開關(guān)JK2的一端，繼電開關(guān)JK2的另一端接地；精密電阻R2、R4的另一端相連接且在兩者之間依次連接有霍爾電流傳感器Dtl、Dt2，對地電阻R+、R-的另一端接地，在系統(tǒng)正常的情況下，繼電開關(guān)Jkl、Jk2保持閉合。當(dāng)發(fā)生絕緣接地故障時，則對地電阻R+、R_ —般趨于無窮，即正負(fù)母線絕緣電阻下降，導(dǎo)致此處電流變化。霍爾電流傳感器Dtl、Dt2的輸出端分別連接電阻Rl、R2的一端，電阻Rl的另一端與MSP430芯片上輸入接口 AdO相連接，電阻Rl的另一端分三路分別連接電容C2的一端、二極管D2的正極、MSP430芯片上輸入接口 Adl ；電容C2的另一端連接電容Cl的一端且兩者之間的接點接地；電容Cl的另一端連接二極管D2的正極，二極管D1、D2的負(fù)極均連接3.6V電壓源。如圖2所示，Dtl、Dt2為高精度霍爾電流傳感器，其輸出電壓與通過環(huán)孔的電流差成正比，并且成線性關(guān)系。所以傳感器11中輸出的電壓經(jīng)過主電路模塊30換算成電流，將這個電流信號送到主芯片進(jìn)行處理。每個傳感器11采集來的信息通過MAX232芯片組成的第一、二通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，主機(jī)20通過RS485通訊模塊和上位PC機(jī)通訊，整個通訊系統(tǒng)高效、準(zhǔn)確、實用。第二控制模塊21為MSP430芯片構(gòu)成，當(dāng)出現(xiàn)絕緣故障時，通過主機(jī)20內(nèi)部的MSP430芯片控制繼電器狀態(tài)，從而實現(xiàn)故障實時報警功能，同時也通過RS485通訊傳到后臺服務(wù)器。具體的安裝為:絕緣監(jiān)測裝置10安裝在高壓室內(nèi)，主機(jī)20安裝在開關(guān)柜儀表門面板上或二次端子室內(nèi)，絕緣監(jiān)測裝置10和主機(jī)20通過4芯屏蔽信號線相連接。
[0017]主機(jī)20上的液晶顯示屏構(gòu)成顯示模塊23，通過觸摸液晶顯示屏進(jìn)行相應(yīng)的指令操作，液晶顯示屏顯示絕緣設(shè)備運行或用戶操作時的相關(guān)信息。
[0018]總之，本實用新型提供的分體式在線絕緣檢測設(shè)備，能夠在線監(jiān)測高壓器件絕緣狀態(tài)，為診早期缺陷和事故隱患、控制突發(fā)性絕緣事故、監(jiān)測電氣設(shè)備絕緣性能的好壞提供有效的信息，通過顯示屏顯示被測設(shè)備當(dāng)前運行狀態(tài)，當(dāng)診斷出運行設(shè)備故障時，指示燈、報警器、斷路器執(zhí)行相應(yīng)動作，以便于設(shè)備維護(hù)人員及時了解絕緣狀態(tài)和進(jìn)行維修。另夕卜，該裝置安裝方便、操作簡單、實時性強(qiáng)、監(jiān)測信息更加真實準(zhǔn)確，可廣泛應(yīng)用于0.4kV?35kV電力系統(tǒng)中。
[0019]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在獲知本實用新型中記載內(nèi)容后，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對其作出若干同等變換和替代，這些同等變換和替代也應(yīng)視為屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種分體式在線絕緣監(jiān)測設(shè)備，其特征在于:包括對各相電線分別進(jìn)行在線監(jiān)測的絕緣監(jiān)測裝置和主機(jī)，絕緣監(jiān)測裝置包括進(jìn)行絕緣監(jiān)測的傳感器、信號處理模塊、第一控制模塊和第一通訊模塊，主機(jī)包括顯示模塊、第二控制模塊、第二通訊模塊和報警模塊，絕緣監(jiān)測裝置和主機(jī)之間通過第一、二通訊模塊進(jìn)行信號交互，信號處理模塊對傳感器輸入的信號進(jìn)行濾波放大處理并將處理后的信號輸送至第一控制模塊進(jìn)行處理，第一控制模塊調(diào)控第一通訊模塊將處理后的信號上傳至主機(jī)，第二控制模塊接收各絕緣監(jiān)測裝置上傳的信號進(jìn)行處理并將處理結(jié)果在顯示模塊進(jìn)行顯示以及調(diào)控報警模塊發(fā)出相應(yīng)的警示信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述分體式在線絕緣監(jiān)測設(shè)備，其特征在于:傳感器的型號為TWD-WX，第一控制模塊為80C196系列單片機(jī)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述分體式在線絕緣監(jiān)測設(shè)備，其特征在于:第二控制模塊為MSP430芯片構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述分體式在線絕緣監(jiān)測設(shè)備，其特征在于:第一、二通訊模塊分別為MAX232芯片構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述分體式在線絕緣監(jiān)測設(shè)備，其特征在于:主機(jī)還通過其內(nèi)部設(shè)置的RS485通訊模塊與后臺服務(wù)器相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述分體式在線絕緣監(jiān)測設(shè)備，其特征在于:絕緣監(jiān)測裝置安裝在高壓室內(nèi)，主機(jī)安裝在開關(guān)柜儀表門面板上或二次端子室內(nèi)，絕緣監(jiān)測裝置和主機(jī)通過4芯屏蔽信號線相連接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種分體式在線絕緣監(jiān)測設(shè)備，包括絕緣監(jiān)測裝置和主機(jī)，絕緣監(jiān)測裝置包括傳感器、信號處理模塊、第一控制模塊和第一通訊模塊，主機(jī)包括顯示模塊、第二控制模塊、第二通訊模塊和報警模塊，信號處理模塊對傳感器輸入的信號進(jìn)行濾波放大處理并將處理后的信號輸送至第一控制模塊進(jìn)行處理，第二控制模塊接收各絕緣監(jiān)測裝置上傳的信號進(jìn)行處理并將處理結(jié)果在顯示模塊進(jìn)行顯示以及調(diào)控報警模塊發(fā)出相應(yīng)的警示信號。上述技術(shù)方案中，由于各絕緣監(jiān)測裝置采用獨立通訊的手段，使得監(jiān)測部位的絕緣狀態(tài)能夠及時的準(zhǔn)確的反應(yīng)給使用者。通過對數(shù)據(jù)的分析處理，可以及時的判斷出潛在的絕緣缺陷，及時進(jìn)行維修，保護(hù)電力系統(tǒng)。
【IPC分類】G01R31-00
【公開號】CN204595129
【申請?zhí)枴緾N201520331271
【發(fā)明人】汪守飛
【申請人】安徽凱民電力技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月21日