專利名稱：一種變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變電站電氣設備的檢測設備，尤其是一種變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
目前，我國變電站電氣設備的檢測工作，主要仍是按照電氣設備預防性《試驗規(guī)程》的要求定期進行預防性試驗。根據(jù)試驗的結果來判斷設備的運行狀態(tài)，從而確定其是否可以繼續(xù)投入運行。長期以來堅持預防性試驗對我國電力系統(tǒng)的安全運行起到了很大的作用，但隨著電力系統(tǒng)大容量化、高電壓化和結構復雜化，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對電力系統(tǒng)的安全可靠性指標的要求也越來越高。這種傳統(tǒng)的試驗與診斷方法已顯得越不適應，主要表現(xiàn)在試驗時需要停電，試驗周期長。造成少送電量及經(jīng)濟生活帶來一定的影響，這就難以及時診斷故障缺陷。隨著高壓設備狀態(tài)檢修工作的全面展開，建立一套實時監(jiān)測變電設備運行狀態(tài)的系統(tǒng)，為變電設備狀態(tài)評價、風險分析、故障診斷、檢修策略決策提供技術支撐是十分必要的。國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司根據(jù)自身的網(wǎng)絡系統(tǒng)結構，制定了相應的部署策略，對監(jiān)測系統(tǒng)采用的監(jiān)測裝置也提出了明確的技術要求。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)。為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案包括就地測量單元、集控采集單元，所述就地測量單元包括取樣裝置，所述集控采集單元包括通信單元、CPU主控單元、液晶顯示單元、鍵盤操作單元，所述就地測量單元通過通訊總線把監(jiān)測數(shù)據(jù)以數(shù)字形式傳送到集控采集單元。所述取樣裝置主要由取樣傳感器模塊、信號處理模塊、ADC采樣模塊、嵌入式微處理器、通訊管理模塊和電源管理模塊構成。所述變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述取樣傳感器模塊包括電流取樣傳感器模塊、電壓取樣傳感器模塊，所述電流取樣傳感器模塊采用單匝穿芯方式取樣。所述變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述信號處理模塊包括ADC轉換單元、MCU控制單元、CAN通訊單元。所述變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述ADC轉換單元主要由ADC轉換器構成。所述變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述MCU控制單元主要由微處理器和數(shù)據(jù)存儲模塊組成。所述變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述CAN通訊單元主要是由通訊控制器、光電耦合器和通訊收發(fā)器組成。本實用新型的變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，是一套針對35kV以上電壓等級的電氣設備，實施狀態(tài)監(jiān)測及珍斷的完整的解決方案，適應于監(jiān)測運行中電力變壓器、互感器、耦合電容器、避雷器等高壓電氣設備的絕緣狀況。本監(jiān)測系統(tǒng)可獨立自成系統(tǒng)也可和智能變電站系統(tǒng)一體化設計，通過以太網(wǎng)把監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送至一體化信息平臺。用戶利用局域網(wǎng)可隨時獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)結果。可把若干個變電站監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)匯集到上層的數(shù)據(jù)管理診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)對多座變電站內的高壓設備絕緣在線監(jiān)測管理系統(tǒng)進行集中監(jiān)測監(jiān)控管理。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型的結構框圖；圖2為就地測量單元結構框圖；圖3為集控采集單元結構框圖；圖4為本實用新型的測量原理如圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括就地測量單元1、集控采集單元2。如圖2所示，所述就地測量單元I包括取樣裝置，就地測量單元可提供的就地測量單元可對變壓器套管、電流互感器，電壓互感器，耦合電容器的介損及電容量和末屏電流、避雷器的全電流及阻性電流和動作計數(shù)等狀態(tài)參數(shù)進行監(jiān)測。并以總線通訊方式，通過一根雙絞電纜把監(jiān)測數(shù)據(jù)以數(shù)字形式傳送到集控采集單元。如圖3所示，所述集控采集單元2包括通信單元、CPU主控單元、液晶顯示單元、鍵盤操作單元,集控采集單元能接收來自各取樣裝置的數(shù)據(jù)進行整理，并對各取樣裝置進行管理、調配，判斷現(xiàn)場數(shù)據(jù)是否超出設定報警閥值，超出則進行報警輸出，液晶顯示現(xiàn)場參數(shù)、報警歷史數(shù)據(jù)，并可通過鍵盤、液晶聯(lián)合作業(yè)進行時間設置、報警閥值設置等，每一個子系統(tǒng)選用一臺集控機IED (如變壓器鐵芯接地、容性設備、氧化物避雷器)。每臺集控機IED提供的通訊總線上最多可掛載128個取樣裝置。集控機IED能夠通過總線控制各個取樣裝置的工作狀態(tài)，讀取測量數(shù)據(jù)及異常信息，獲得反映設備絕緣狀態(tài)的特征參量按照下列方式保存各個設備的監(jiān)測數(shù)據(jù)，隨時接受一體化信息平臺的訪問。所述取樣裝置主要由取樣傳感器模塊、信號處理模塊、ADC采樣模塊、嵌入式微處理器、通訊管理模塊和電源管理模塊構成。所述取樣傳感器模塊包括電流取樣傳感器模塊、電壓取樣傳感器模塊，所述電流取樣傳感器模塊采用單匝穿芯方式取樣，不改變高壓設備原有的接地方式，確保被監(jiān)測高壓設備的安全。所述信號處理模塊包括ADC轉換單元、MCU控制單元、CAN通訊單元，能夠同時測量2個輸入通道信號。所述ADC轉換單元主要由ADC轉換器構成，高速并數(shù)據(jù)輸出單一工作電壓，功耗極低，模擬輸入端具有過壓保護功能。所述MCU控制單元主要由微處理器和數(shù)據(jù)存儲模塊組成，管理著就地模塊中從ADC轉換單元到CAN通訊單元的正常工作。所述CAN通訊單元主要是由通訊控制器、光電耦合器和通訊收發(fā)器組成，它是就地模塊完成ADC轉換后所得數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)字傳輸?shù)年P鍵環(huán)節(jié)，通過CAN通訊單元可以很方便組成CAN總線網(wǎng)絡從而達到數(shù)字量的網(wǎng)絡化傳輸。系統(tǒng)的測量原理:如圖4所示，鑒于本監(jiān)測系統(tǒng)采用了嵌入式計算機系統(tǒng)，專門設計和使用了一種以改進式準同步DFT為核心的數(shù)學方法，來準確求取兩個被測信號基波分量的相位差。本測量原理利用兩只高精度電壓傳感器和兩只電流傳感器(CT)，兩個電流傳感器把被測電流信號Ix、In變換為電壓信號Ux、Un，然后由數(shù)字化測量系統(tǒng)對信號進行整周期采樣(ADC)及改進式準同步DFT處理，獲得這兩個信號的基波向量及其相位夾角ph(x-n)。如果不考慮電壓互感器(PT)的相位失真問題，則可方便地計算出電容型設備Cx的介質損耗Tan δ值及避雷器設備MOA的阻性電流的基波分量峰值IRP。與以往的相位對零比較法相比，該方法的最大優(yōu)點是不需要復雜的模擬信號處理電路，長期工作的穩(wěn)定性得到保證，且能有效抑制諧波干擾影響。實測表明，即使被測電流信號中的諧波信號含量與基波含量相當，也不會對介質損耗及阻性電流結果造成影響。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于該變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)包括就地測量單元(I)、集控采集單元(2)，所述就地測量單元(I)包括取樣裝置，所述集控采集單元(2)包括通信單元、CPU主控單元、液晶顯示單元、鍵盤操作單元,所述就地測量單元通過通訊總線把監(jiān)測數(shù)據(jù)以數(shù)字形式傳送到集控采集單元。
2.根據(jù)權利要求1所述變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述取樣裝置主要由取樣傳感器模塊、信號處理模塊、ADC采樣模塊、嵌入式微處理器、通訊管理模塊和電源管理模塊構成。
3.根據(jù)權利要求2所述變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述取樣傳感器模塊包括電流取樣傳感器模塊、電壓取樣傳感器模塊，所述電流取樣傳感器模塊采用單匝穿芯方式取樣。
4.根據(jù)權利要求2所述變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述信號處理模塊包括ADC轉換單元、MCU控制單元、CAN通訊單元。
5.根據(jù)權利要求4所述變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述ADC轉換單元王要由ADC轉換器構成。
6.根據(jù)權利要求4所述變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述MCU控制單元主要由微處理器和數(shù)據(jù)存儲模塊組成。
7.根據(jù)權利要求4所述變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述CAN通訊單元主要是由通訊控制器、光電耦合器和通訊收發(fā)器組成。
專利摘要本實用新型公開一種變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，要解決的技術問題是提供一種變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)。為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案包括就地測量單元、集控采集單元，所述就地測量單元包括取樣裝置，所述集控采集單元包括通信單元、CPU主控單元、液晶顯示單元、鍵盤操作單元，所述就地測量單元通過通訊總線把監(jiān)測數(shù)據(jù)以數(shù)字形式傳送到集控采集單元。本實用新型的變電設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)，是一套針對35kV以上電壓等級的電氣設備，實施狀態(tài)監(jiān)測及珍斷的完整的解決方案，適應于監(jiān)測運行中電力變壓器、互感器、耦合電容器、避雷器等高壓電氣設備的絕緣狀況。
文檔編號G01R31/12GK203164360SQ20122063929
公開日2013年8月28日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權日2012年11月28日
發(fā)明者袁正道, 邱有根 申請人:邱有根, 袁正道