本實用新型涉及一種監(jiān)測系統(tǒng)，具體為一種開關柜內部高壓設備局部放電監(jiān)測系統(tǒng)，屬于電力設備應用技術領域。

背景技術：

市場上的10kv開關柜數(shù)量眾多，其安全性直接影響到最終用戶用電可靠性，目前對開關柜的運行情況缺乏有效實時監(jiān)控手段，發(fā)生事故時，無法進行及時處理，可能引發(fā)停電事故，危及城市電網(wǎng)安全；國內外企業(yè)研究應用局部放電在線監(jiān)測，多是以高電壓等級的變壓器（110KV以上）、GIS、電抗器、高壓電纜為主，但是這種監(jiān)測一般采用工控機加高速數(shù)據(jù)采集卡的技術方案，成本比較高,市場價格高昂，不利于大規(guī)模推廣，雖然國外已經(jīng)實現(xiàn)開關柜局部放電監(jiān)測有較為典型的兩種產(chǎn)品，第一種是通過檢測伴隨局部放電而產(chǎn)生的電磁波輻射，并確定現(xiàn)場局部放電的實際檢測頻率，采用多路復用模塊(MUX)后，單套PD-RD300A裝置可擴展為16通道局放監(jiān)測，但是該型產(chǎn)品數(shù)據(jù)采集方式為輪詢采集，各個開關柜所采集的局放數(shù)據(jù)不是同時采集到的，無法橫向比較。沒有國際標準支持，標定比較困難；第二種是采用耦合電容傳感器IPDS，安裝在母線和地之間，主要監(jiān)測開關柜的局部放電情況，分析軟件可以定位以傳感器為中心的局放分布情況，從而比較準確地檢測到故障點位置，傳感器配置數(shù)量和開關柜的排列有關，并且耦合電容傳感器IPDS安裝在高壓側母線和地之間,存在一定的安全隱患。因此，針對上述問題提出一種開關柜內部高壓設備局部放電監(jiān)測系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種開關柜內部高壓設備局部放電監(jiān)測系統(tǒng)。

本實用新型通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的，一種開關柜內部高壓設備局部放電監(jiān)測系統(tǒng)，包括集中監(jiān)測終端以及連接在集中監(jiān)測終端一側的遠程監(jiān)控終端，所述集中監(jiān)測終端信號連接手機客戶端；所述集中監(jiān)測終端連接至顯示屏，且顯示屏與分析模塊、信息轉換模塊并聯(lián)；所述顯示屏通過485總線連接至數(shù)據(jù)采集裝置，且數(shù)據(jù)采集裝置上設有信號處理模塊、數(shù)字信號濾波模塊、抗干擾模塊和報警模塊；所述數(shù)據(jù)采集裝置分別連接至交流電源和HFCT傳感器，并且HFCT傳感器與數(shù)據(jù)采集裝置串聯(lián)；所述數(shù)據(jù)采集裝置一端連接至交流電源，且交流電源內部設有隔離電源。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集裝置之間并聯(lián)，且數(shù)據(jù)采集裝置是一種內含一通道的高速采集卡、數(shù)據(jù)分析CPU，且具備多種工作模式的數(shù)據(jù)采集裝置。

優(yōu)選的，所述隔離電源是一種耦合極小的、通過電壓保護及電源濾波器實現(xiàn)電源側干擾隔離的隔離電源。

優(yōu)選的，所述分析模塊與信息轉換模塊之間單向連接。

優(yōu)選的，所述集中監(jiān)測終端與顯示屏之間雙向連接，且集中監(jiān)測終端與遠程監(jiān)控終端之間雙向連接。

優(yōu)選的，所述HFCT傳感器是一種采用鉗式穿心可開合式結構設計，外殼采用鋁合金材料，外表采用氧化絕緣工藝處理的HFCT傳感器。

本實用新型的有益效果是：該系統(tǒng)需具備多種工作模式，并具備可自主進行局放信號的模擬信號處理，模擬信號進行數(shù)字信號變換，數(shù)字信號的濾波、抗干擾算法計算、局放測量結果及報警信號的本地顯示等功能傳感器的響應頻帶符合開關柜現(xiàn)場局放信號耦合特性及具備抗干擾特性；傳感器外形及安裝方式適應大多數(shù)開關柜型號，基于嵌入式處理器的低成本局部放電采集裝置，降低了監(jiān)測成本，提高監(jiān)測精度和系統(tǒng)的安全性，滿足了開關柜局部放電在線監(jiān)測領域的市場需求，開關柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測開關柜在運行過程中的局部放電情況，可以及時對開關柜絕緣異常狀態(tài)和放電性故障做出預警，實時掌握局放的發(fā)展趨勢，為開關柜正常運行提供必要的指導數(shù)據(jù)，提高開關柜運行的可靠性、安全性和有效性，并且該監(jiān)測系統(tǒng)可在開關柜出現(xiàn)嚴重故障前提前進行預警，進而防止故障的發(fā)生，每避免一次事故。

附圖說明

圖1為本實用新型整體結構示意圖；

圖2為本實用新型結構HFCT傳感器示意圖。

圖中：1、遠程監(jiān)控終端，2、集中監(jiān)測終端，3、手機客戶端，4、顯示屏，5、HFCT傳感器，6、數(shù)據(jù)采集裝置，61、信號處理模塊，62、數(shù)字信號濾波模塊，63、抗干擾模塊，64、報警模塊，7、交流電源，71、隔離電源，8、分析模塊，9、信息轉換模塊，10、485總線。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1-2所示，一種開關柜內部高壓設備局部放電監(jiān)測系統(tǒng)，包括集中監(jiān)測終端2以及連接在集中監(jiān)測終端2一側的遠程監(jiān)控終端1，所述集中監(jiān)測終端2信號連接手機客戶端3；所述集中監(jiān)測終端2連接至顯示屏4，且顯示屏4與分析模塊8、信息轉換模塊9并聯(lián)；所述顯示屏4通過485總線10連接至數(shù)據(jù)采集裝置6，且數(shù)據(jù)采集裝置6上設有信號處理模塊61、數(shù)字信號濾波模塊62、抗干擾模塊63和報警模塊64；所述數(shù)據(jù)采集裝置6分別連接至交流電源7和HFCT傳感器5，并且HFCT傳感器5與數(shù)據(jù)采集裝置6串聯(lián)；所述數(shù)據(jù)采集裝置6一端連接至交流電源7，且交流電源7內部設有隔離電源71。

作為本實用新型的一種技術優(yōu)化方案，所述數(shù)據(jù)采集裝置6之間并聯(lián)，且數(shù)據(jù)采集裝置6是一種內含一通道的高速采集卡、數(shù)據(jù)分析CPU，且具備多種工作模式的數(shù)據(jù)采集裝置6，便于實現(xiàn)對脈沖電流傳感器耦合的局放信號進行模擬信號處理，模擬信號進行數(shù)字信號變換，數(shù)字信號的濾波、抗干擾算法計算、必要時進行局放測量結果及報警信號的本地顯示。

作為本實用新型的一種技術優(yōu)化方案，所述隔離電源71是一種耦合極小的、通過電壓保護及電源濾波器實現(xiàn)電源側干擾隔離的隔離電源71，有利于保證EMC電磁兼容。

作為本實用新型的一種技術優(yōu)化方案，所述分析模塊8與信息轉換模塊9之間單向連接，可實現(xiàn)工作模式的轉換。

作為本實用新型的一種技術優(yōu)化方案，所述集中監(jiān)測終端2與顯示屏4之間雙向連接，且集中監(jiān)測終端2與遠程監(jiān)控終端1之間雙向連接，便于控制和調節(jié)。

作為本實用新型的一種技術優(yōu)化方案，所述HFCT傳感器5是一種采用鉗式穿心可開合式結構設計，外殼采用鋁合金材料，外表采用氧化絕緣工藝處理的HFCT傳感器5，實時感應1M-60MHz頻帶的信號，實現(xiàn)對局部放電信號的耦合。

本實用新型在使用時，當高壓開關柜及其內部高壓設備發(fā)生局放（局部放電）時，局部放電過程中往往伴隨有脈沖電流、電磁波、超聲波、光、臭氧、熱等物理或化學現(xiàn)象以及相應的過程，我們檢測時以脈沖電流、電磁波為主要的檢測指標，高壓開關柜及其內部高壓設備發(fā)生局部放電時，高壓電纜相對于高頻放電信號來說等效于電容，因此放電信號會通過電纜及電纜接地線與大地形成回路，因此通過電纜接線上的HFCT傳感器5可以耦合環(huán)網(wǎng)柜內的放電信號，高壓開關柜局放監(jiān)測裝置通過HFCT傳感器5采集高壓母線上流動的高頻脈沖電流信號，通過對信號特征分析，可確定高壓開關柜及其內部高壓設備是否有放電，及放電的嚴重程度，嵌入式局放數(shù)據(jù)采集裝置6即可以獨立對放電信號進行采集、分析、計算及結果顯示，也可以與局放分析模塊8組成系統(tǒng)統(tǒng)一工作；局放分析主機放置于供電局監(jiān)控室，嵌入式局放數(shù)據(jù)采集裝置6，HFCT局放傳感器5放置在各個開關柜柜中，嵌入式局放數(shù)據(jù)采集裝置6采用嵌入式方案設計，該裝置內置數(shù)據(jù)采集、分析CPU,可就地對放電信號進行采集、分析、處理、計算，可以直接輸出放電測量結果；該結果即可以就地顯示，也可以通過MODBUS協(xié)議上傳至后臺數(shù)據(jù)服務器或者其他后臺系統(tǒng)，嵌入式局放數(shù)據(jù)采集終端即可以獨立工作，也可以通過485總線10進行組網(wǎng)，局放分析模塊8可實現(xiàn)各個采集終端數(shù)據(jù)接收、顯示、存儲、對比分析，歷史數(shù)據(jù)瀏覽報表打印等功能，實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜及電纜終端接頭局放實時在線監(jiān)測，并實現(xiàn)故障報警。

該系統(tǒng)可以根據(jù)不用的應用場合、環(huán)境和需求，設計其具備以下三種不同工作模式：

模式一：嵌入式局放數(shù)據(jù)采集終端單機工作模式

在該工作模式下，每臺嵌入式局放數(shù)據(jù)采集終端獨立工作，終端自主進行局放信號的模擬信號處理，模擬信號進行數(shù)字信號變換，數(shù)字信號的濾波、抗干擾算法計算、局放測量結果及報警信號的本地顯示

模式二：嵌入式局放數(shù)據(jù)采集終端單機工作+接入其他系統(tǒng)模式

在該工作模式下，每臺嵌入式局放數(shù)據(jù)采集終端獨立工作，終端自主進行局放信號的模擬信號處理，模擬信號進行數(shù)字信號變換，數(shù)字信號的濾波、抗干擾算法計算、局放測量結果及報警信號的本地顯示，通過通過485總線，采用MODBUS協(xié)議將采集結果上送至其他監(jiān)測系統(tǒng)。

模式三：嵌入式局放數(shù)據(jù)采集終端系統(tǒng)工作模式

在該工作模式下，每臺嵌入式局放數(shù)據(jù)采集終端可以不帶本地顯示液晶屏，所有的數(shù)據(jù)采集受局放分析系統(tǒng)統(tǒng)一控制，由分析系統(tǒng)發(fā)出時間同步及數(shù)據(jù)采集指令，終端按照分析系統(tǒng)的指令進行局放信號的模擬信號處理，模擬信號進行數(shù)字信號變換，數(shù)字信號的濾波、抗干擾算法計算、初步計算結果通過485總線，采用MODBUS協(xié)議上送至分析監(jiān)測系統(tǒng)，然后由分析監(jiān)測系統(tǒng)對所有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一分析計算，確定局放產(chǎn)生的位置。

對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。