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可带电装卸的电气母排运行参数无线监测系统

阅读:504发布:2024-02-18

专利汇可以提供可带电装卸的电气母排运行参数无线监测系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提出了一种可带电装卸的电气母排运行参数无线监测系统,属于智能 电网 监测技术领域。包括 基座 、基座固定机构、终端固定机构、运行参数监测终端、绝缘杆 接口 、绝缘杆,结合绝缘杆对运行参数监测终端进行操作,有效解决安装和拆卸时必须停电操作、甚至需要拆下母排的问题,以及 温度 测量和预警的准确性等问题,保障了高压 开关 柜供电的连续性和可靠性。利用感应线圈同时进行取电和 电流 监测,使整体结构更为紧凑,且保证了长期连续可靠工作、降低维护 频率 和工作量;采用结合负载电流的母排温度判断预警方式,在低负载时就能提前发现母排的潜在问题,更有利于提前预警、及时处理。同时,还具有成本低廉、安全可靠、即插即用、操作简便等优点。,下面是可带电装卸的电气母排运行参数无线监测系统专利的具体信息内容。

1.可带电装卸的电气母排运行参数无线监测系统,其特征在于:包括基座(1)、基座固定机构(2)、终端固定机构(3)、运行参数监测终端(4)、绝缘杆接口(5)、绝缘杆(6);
基座(1)上有基座固定机构(2),通过基座固定机构(2)将基座(1)固定在母排(7)上;
基座(1)上有终端固定机构(3),通过终端固定机构(3)将运行参数监测终端(4)固定在基座(1)上;
运行参数监测终端(4)上有绝缘杆接口(5),绝缘杆(6)通过绝缘杆接口(5)与运行参数监测终端(4)相连;
基座(1)预先安装在母排(7)上,利用绝缘杆(6)进行运行参数监测终端(4)的安装或拆卸,或者预先将基座(1)与运行参数监测终端(4)通过终端固定机构(3)连成一体,利用绝缘杆(6)进行运行参数监测终端(4)和基座(1)整体的安装或拆卸。
2.根据权利要求1所述的可带电装卸的电气母排运行参数无线监测系统,其特征在于:
运行参数监测终端(4)包括温度探头(401)、探头支架(402)、终端盒(403)、处理分析模(404)、日历模块(405)、存储模块(406)、电源模块(407)、充电电池(408)、无线通讯模块(409);
温度探头(401)固定于探头支架(402)的一端,探头支架(402)的另一端固定在终端盒(403)上,温度探头(401)正对母排(7),将采集的实时温度数据送给处理分析模块(404)处理,同时处理分析模块(404)从日历模块(405)获取当前时间,为处理后的实时温度数据添加时间标签,送存储模块(406)储存;
电源模块(407)和充电电池(408)位于终端盒(403)内,充电电池(408)经电源模块(407)为所述系统供电;
无线通讯模块(409)位于终端盒(403)内,处理分析模块(404)通过无无线通讯模块(409)与外部通讯,交换数据。
3.根据权利要求1所述的可带电装卸的电气母排运行参数无线监测系统,其特征在于:
所述运行参数监测终端(4)包括环境温度传感器(410),安装在终端盒(403)表面,将采集的实时环境温度数据送给处理分析模块(404)处理,添加时间标签后,送存储模块(406)储存;
所述运行参数监测终端(4)包括辅助温度探头(411)和辅助探头支架(412),辅助温度探头(411)为非接触式红外探头,固定于辅助探头支架(412)的一端,辅助探头支架(411)的另一端固定在终端盒(403)上;
辅助探头支架(412)为柔性结构,可弯曲成任意形状,将辅助温度探头(411)探入到母排(7)上靠近触头(8)的位置,测量触头(8)附近的母排(7)的温度,送给处理分析模块(404)处理,添加时间标签后,送存储模块(406)储存;
处理分析模块(404)根据温度探头(401)和辅助温度探头(409)测得的温度,以及二者之间的距离,得到母排(7)的温度变化梯度,并据此计算出触头(8)的温度,同时据此消除触头(8)发热对温度探头(401)测得的母排(7)的温度的影响,从而计算出母排(7)的准确温度;
处理分析模块(404)利用环境温度传感器(410)测得的环境温度值,得到触头温升和母排温升。
4.根据权利要求1所述的可带电装卸的电气母排运行参数无线监测系统,其特征在于:
所述系统包括电压互感器(9),测量母排(7)的实时运行电压数据;
所述基座(1)包括感应线圈(101)和芯(102),感应线圈(101)缠绕在铁芯(102)上,母排(7)位于铁芯(101)内;
所述终端固定机构(3)包括固定卡口(301)、线圈出线接口(302)和PT出线接口(303),感应线圈(101)的出线经线圈出线接口(302)引出,电压传感器(9)的出线经PT出线接口(303)引出;
所述运行参数监测终端(4)上还包括线圈进线接口(413)和PT进线接口(414),固定卡口(301)将运行参数监测终端(4)固定在基座(1)上时,同时使得线圈出线接口(302)与线圈进线接口(413)相互紧密连接在一起、PT出线接口(303)与PT进线接口(414)相互紧密连接在一起;
运行参数监测终端(4)上的线圈进线接口(413)和PT进线接口(414)均与处理分析模块(404)相连,采集母排(7)的实时运行电流和运行电压,送给处理分析模块(404)处理,添加时间标签后,送存储模块(406)储存;
处理分析模块(404)针对不同的负载电流设定不同的温升预警阈值,并根据实时测得的温度值和该时刻下的电流值,对母排(7)和触头(8)的异常温升进行预警。
5.根据权利要求1所述的可带电装卸的电气母排运行参数无线监测系统,其特征在于:
线圈进线接口(413)与电源模块(407)相连,电源模块(407)将感应线圈(101)送来的感应电流进行处理后转换成标准直流电,为运行参数监测终端(4)供电;或者送充电电池(408)储存,并在母线(7)电流过小或无电流时,控制充电电池(408)为运行参数监测终端(4)供电。
6.根据权利要求1所述的可带电装卸的电气母排运行参数无线监测系统,其特征在于:
所述系统包括集中器(10),安装在现场,运行参数监测终端(4)通过无线通讯模块(409)与集中器(10)交换数据;
集中器(10)汇总多个母排(7)上的多个运行参数监测终端(4)的数据并就地显示,同时集中器(10)与远程中心服务器(11)交换数据。
7.根据权利要求1所述的可带电装卸的电气母排运行参数无线监测系统,其特征在于:
所述系统包括便携设备(12),由运行人员随身携带,运行参数监测终端(4)通过无线通讯模块(409)与便携设备(12)交换数据,或者通过集中器(10)与便携设备(12)交换数据。

说明书全文

可带电装卸的电气母排运行参数无线监测系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电气母排运行参数监测系统,特别是一种结构简单、成本低廉、即插即用、可带电装卸的电气母排运行参数无线监测系统,属于智能电网监测技术领域。

背景技术

[0002] 高压开关柜作为发电厂、变电站中的重要设备,起着关合及开断电线的作用,用来实现输送及倒换电力负荷、以及从电力系统中退出故障设备和线段,从而保证电力系统安全运行。在高压开关设备长期运行过程中,高压载流母排常常因接触部位化、接触松动、负荷过大、相间短路散热环境差等原因使温度升高,如不及时发现处理,有时会酿成安全事故。因此,如何实现电气母排运行参数监测的智能化、标准化,实时查看母排运行数据,从而全面了解母排运行状态,从根本上避免事故发生,进而保证母排安全、可靠运行,具有十分重要的意义。
[0003] 电气母排运行参数监测装置一般都需要长期安装在母排上,供电方式采用充电电池或CT线圈。采用充电电池时,由于电量有限,需要将电气母排运行参数监测装置连同充电电池拆卸下来定期充电;采用CT线圈取电方式时,受母排流过的负载电流影响较大,供电持续性和可靠性较差,也需要与充电电池配合使用,虽然解决了充电电池充电问题,但是对电气母排运行参数监测装置进行定期检修、故障维修、装置更换时,仍需要将电气母排运行参数监测装置拆卸下来。
[0004] 目前,电气母排运行参数监测装置需要在母排断电后才能进行安装和拆卸,有时甚至需要拆下母排,因此,难以保证高压开关柜供电的可靠性和连续性,而且安装拆卸耗时长、操作不便。
[0005] 电气母排运行参数监测装置主要监测母排的温度,一般采用接触式温度探头,测量精度不稳定;采用单点测量,没有考虑在有动触头时接触点发热导致母排上温度变化梯度的影响,测量准确度差;在进行温度预警或报警时,也没有考虑负载波动以及环境温度的影响等。

发明内容

[0006] 为了克服现有技术的不足,本发明提供一种可带电装卸的电气母排运行参数无线监测系统,本发明的目的在于通过该系统,有效解决电气母排运行参数无线监测装置的安装和拆卸时必须停电操作、甚至需要拆下母排的问题,以及温度测量和预警的准确性等问题。系统具有结构紧凑、成本低廉、安全可靠、即插即用、操作简便、实用性强等优点。
[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:所述的可带电装卸的电气母排运行参数无线监测系统包括基座(1)、基座固定机构(2)、终端固定机构(3)、运行参数监测终端(4)、绝缘杆接口(5)、绝缘杆(6)。
[0008] 基座(1)上有基座固定机构(2),通过基座固定机构(2)将基座(1)固定在母排(7)上。
[0009] 基座(1)上有终端固定机构(3),通过终端固定机构(3)将运行参数监测终端(4)固定在基座(1)上。运行参数监测终端(4)可实现带电安装和拆卸,即插即用。
[0010] 运行参数监测终端(4)上有绝缘杆接口(5),绝缘杆(6)通过绝缘杆接口(5)与运行参数监测终端(4)相连。
[0011] 基座(1)预先安装在母排(7)上,利用绝缘杆(6)进行运行参数监测终端(4)的安装或拆卸,或者预先将基座(1)与运行参数监测终端(4)通过终端固定机构(3)连成一体,利用绝缘杆(6)进行运行参数监测终端(4)和基座(1)整体的安装或拆卸。通过绝缘杆(6)对运行参数监测终端(4)进行操作,实现了在高电压环境中,运行人员能够安全、方便地进行电力监测仪表的安装和拆卸。
[0012] 采用可带电拆卸的基座(1)和运行参数监测终端(4),结合绝缘杆(6)进行操作,有效解决了安装和拆卸时必须停电操作、甚至需要拆下母排的问题,且结构紧凑、成本低廉、安全可靠、即插即用、操作简便,保障了高压开关柜供电的连续性和可靠性,同时也保证了运行参数监测终端(4)工作的连续性。
[0013] 而且,基座(1)可以预装在在母排(7)上,每次装卸操作只针对运行参数监测终端(4)即可;也可以与母排运行参数监测装置(4)连成一体,每次装卸操作针对整体进行,在母排运行参数监测装置(4)进行定期检修、故障维修、装置更换时,可根据需要,灵活选择。
[0014] 所述的运行参数监测终端(4)包括温度探头(401)、探头支架(402)、终端盒(403)、处理分析模(404)、日历模块(405)、存储模块(406)、电源模块(407)、充电电池(408)、无线通讯模块(409)。
[0015] 温度探头(401)固定于探头支架(402)的一端,探头支架(402)的另一端固定在终端盒(403)上,温度探头(401)正对母排(7),将采集的实时温度数据送给处理分析模块(404)处理,同时处理分析模块(404)从日历模块(405)获取当前时间,为处理后的实时温度数据添加时间标签,送存储模块(406)储存。
[0016] 电源模块(407)和充电电池(408)位于终端盒(403)内,充电电池(408)经电源模块(407)为所述系统供电。
[0017] 无线通讯模块(409)位于终端盒(403)内,处理分析模块(404)通过无无线通讯模块(409)与外部通讯,交换数据。采用无线通讯模块(409)与外部交换数据,使得整个测量系统与外部没有直接的电气联系,便于现场的安装和拆除,有效避免了中高压系统监测时的绝缘和损坏问题,有效降低成本、提高运行可靠性。
[0018] 所述运行参数监测终端(4)包括环境温度传感器(410),安装在终端盒(403)表面,将采集的实时环境温度数据送给处理分析模块(404)处理,添加时间标签后,送存储模块(406)储存。环境温度传感器(410)采集母排(7)周围实时环境温度,为母排(7)提供对比温度,如计算温升等。
[0019] 所述运行参数监测终端(4)包括辅助温度探头(411)和辅助探头支架(412),辅助温度探头(411)为非接触式红外探头,固定于辅助探头支架(412)的一端,辅助探头支架(411)的另一端固定在终端盒(403)上。采用非接触式红外探头,避免了监控系统和母排(7)的直接电气连接,提高了系统运行的可靠性。
[0020] 辅助探头支架(412)为柔性结构,可弯曲成任意形状,将辅助温度探头(411)探入到母排(7)上靠近触头(8)的位置,测量触头(8)附近的母排(7)的温度,送给处理分析模块(404)处理,添加时间标签后,送存储模块(406)储存。柔性探头支架(412)一般可采用万向金属软管、丝等,能实现不同度的弯曲、方向调整并进行状态保持,从而可使辅助温度探头(411)探入到母排(7)上靠近触头(8)的位置附近,并为辅助温度探头(411)提供固定支点,方便测量。采用红外探头对母排(7)和母排触头(8)两点非接触式温度测量,充分考虑了触头(8)发热对母排(7)温度的影响,有效提高了母排(7)和触头(8)温度测量的准确性;同时结合环境温度进行温升计算,更符合母排(7)温度测量预警的实际需要。
[0021] 处理分析模块(404)根据温度探头(401)和辅助温度探头(409)测得的温度,以及二者之间的距离,得到母排(7)的温度变化梯度,并据此计算出触头(8)的温度,同时消除触头(8)发热对温度探头(401)测得的母排(7)的温度的影响,从而计算出母排(7)的准确温度。处理分析模块(404)可通过红外探头采集的母排(7)和母排触头(8)两点温度,以及二者之间的距离,用指数函数对温度进行拟合,得到母排(7)的温度变化梯度。由于辅助温度探头(409)测量的是触头(8)附近的温度,与触头(8)实际温度存在一定的误差,可根据红外探头和触头(8)的距离,通过上述的温度变化梯度曲线,推算出触头(8)的温度,并根据上述温度变化梯度曲线上变化趋缓处的温度值,确定母排(7)的准确温度。
[0022] 处理分析模块(404)利用环境温度传感器(410)测得的环境温度值,得到触头(8)温升和母排(7)温升,防止当环境温度高时,虽然母排(7)和触头(8)的温度相对较高,但是在正常温升范围内,系统发生误判。
[0023] 所述系统包括电压互感器(9),测量母排(7)的实时运行电压数据,为高压开关柜的运行监测提供全面完整的运行数据。
[0024] 所述基座(1)包括感应线圈(101)和芯(102),感应线圈(101)缠绕在铁芯(102)上,母排(7)位于铁芯(101)内。感应线圈(101)可作为电流互感器,即通常所说的CT,可以同时实现采样和取电两种功能。采用CT供电,解决了运行参数监测终端(4)取电困难的问题,同时结合测得的电流和电压数据,还可进行电能计量、计算实时功率等运行电参数。保证了所述系统的长期连续可靠工作、有效降低了如定期充电等的维护频率和工作量。
[0025] 所述终端固定机构(3)包括固定卡口(301)、线圈出线接口(302)和PT出线接口(303),感应线圈(101)的出线经线圈出线接口(302)引出,电压传感器(9)的出线经PT出线接口(303)引出。固定卡口(301)采用卡扣式结构,不但保证了基座(1)和运行参数监测终端(4)的紧密可靠连接,而且安装和拆卸操作简便、安全。
[0026] 所述运行参数监测终端(4)上还包括线圈进线接口(413)和PT进线接口(414),固定卡口(301)将运行参数监测终端(4)固定在基座(1)上时,同时使得线圈出线接口(302)与线圈进线接口(413)相互紧密连接在一起、PT出线接口(303)与PT进线接口(414)相互紧密连接在一起,保证了监测的可靠性和稳定性
[0027] 运行参数监测终端(4)上的线圈进线接口(413)和PT进线接口(414)均与处理分析模块(404)相连,采集母排(7)的实时运行电流和运行电压,送给处理分析模块(404)处理,添加时间标签后,送存储模块(406)储存。
[0028] 处理分析模块(404)针对不同的负载电流设定不同的温升预警阈值,并根据实时测得的温度值和该时刻下的电流值,对母排(7)和触头(8)的异常温升进行预警。正常情况下,负载电流越大、母排温升就越高,只设定一个温升预警阈值的话,如果母排(7)已经处于异常状态,当负载电流小时,温升不会超过设定的温升预警阈值,一旦负载电流增大,肯定会超过设定的温升预警阈值。因此针对不同负载电流设置相应的温升预警阈值,不论负载电流多大,只要超过该负载电流下的温升预警阈值,就会发出预警,就能提前发现母排(7)的异常情况,及时进行预警,将可能的事故消灭在萌芽状态。即更有利于提前预警、及时处理。
[0029] 线圈进线接口(413)与电源模块(407)相连,电源模块(407)将感应线圈(101)送来的感应电流进行处理后转换成标准直流电,为运行参数监测终端(4)供电;或者送充电电池(408)储存,并在母排(7)电流过小或无电流时,控制充电电池(408)为运行参数监测终端(4)供电。利用感应线圈(101)对充电电池(408)充电,解决了电池充电的问题,不必拆下电池充电,大大减小了维护的工作量。同时,采用CT取电电源与充电电池(408)相结合的供电方式,保证了监测系统长期持续可靠的工作,且当载流体流入电流过小时,能够持续地为运行参数监测终端(4)提供足够的电能,提高了工作的连续性、稳定性和可靠性。
[0030] 所述系统包括集中器(10),安装在现场,运行参数监测终端(4)通过无线通讯模块(409)与集中器(10)交换数据,进行工作方式参数设定、或测量数据传输、或测量数据实时查看、或者预警和报警。同时,在开关柜中,一般有3个母排,3个触头,因此柜中至少要装3个基座(1)及运行参数监测终端(4)。
[0031] 集中器(10)汇总多个母排(7)上的多个运行参数监测终端(4)的数据并就地显示,同时集中器(10)与远程中心服务器(11)交换数据。集中器(10)上一般包括近距离无线通讯模块和远距离无线通讯模块,其组网方式可采用wifi或射频构成近距离无线通讯,汇总现场监测数据;采用GPRS、3G、4G、GSM等构成远距离无线通讯,送给远程中心服务器(11)。
[0032] 所述系统包括便携设备(12),由运行人员随身携带,运行参数监测终端(4)通过无线通讯模块(409)与便携设备(12)交换数据,或者通过集中器(10)与便携设备(12)交换数据,并接收运行参数监测终端(4)或集中器(10)发出的预警或报警信息,方便运行人员通过便携设备(12)进行工作方式参数设定,或者随时查看电气母排运行工作状态,提高了问题处理速度,避免因母排(7)故障的进一步发展而造成设备损坏,提高了生产管理效率。便携设备(12)可以是通用的智能手机,安装专用的APP即可,也可以是专设计的手持机等。
[0033] 与现有技术相比较,本发明具有如下优点:1)采用可带电拆卸的基座或运行参数监测终端,结合绝缘杆进行操作,有效解决了安装和拆卸时必须停电操作、甚至需要拆下母排的问题,且结构紧凑、成本低廉、安全可靠、即插即用、操作简便,保障了高压开关柜供电的连续性和可靠性,同时也保证了运行参数监测终端工作的连续性。
[0034] 2)采用红外探头进行两点非接触式温度测量,充分考虑了触头发热对母排温度的影响,有效提高了温度测量的准确性;同时结合环境温度进行温升计算,更符合母排温度测量预警的实际需要。
[0035] 3)利用CT取电线圈同时进行电流监测,使整体结构更为紧凑;且采用结合负载电流的母排温度判断预警方式,在低负载时就能提前发现母排的潜在问题,更有利于早期发现、提前预警、及时处理。
[0036] 4)采用CT取电电源与充电电池相结合的供电方式,解决了电池充电的问题,且当载流体流入电流过小时,能够持续地为运行参数监测终端提供足够的电能,提高了运行参数监测终端工作的连续性、稳定性和可靠性。
[0037] 5)采用无线通讯模块对母排运行数据进行传输,便于装置现场的安装和拆除,同时对于高压设备的测量,避免了直接的电气连接,提高设备的安全性和可靠性。
[0038] 6)采用集中器或远程中心服务器或便携设备,运行人员可随时查看母排运行状态,极大地提高了问题处理速度,避免因母排故障的进一步发展而造成设备损坏,提高了生产管理效率和智能化程度。附图说明
[0039] 图1:基座和运行参数监测终端分体安装示意图。
[0040] 图2:基座和运行参数监测终端一体安装示意图。
[0041] 图3:运行参数监测终端结构框图
[0042] 图4:温度测量和电压测量安装示意图。
[0043] 图5:CT取电和电流测量示意图。
[0044] 图中:1-基座、101-感应线圈、102-铁芯、2-基座固定机构、3-终端固定机构、301-固定卡口、302-线圈出线接口、303-PT出线接口、4-运行参数监测终端、401-温度探头、402-探头支架、403-终端盒、404-处理分析模块、405-日历模块、406-存储模块、407-电源模块、408-充电电池、409-无线通讯模块、410-环境温度传感器、411-辅助温度探头、412-辅助探头支架、413-线圈进线接口、414-PT进线接口、5-绝缘杆接口、6-绝缘杆、7-母排、8-触头、9-电压互感器、10-集中器、11-远程中心服务器、12-便携设备。

具体实施方式

[0045] 下面结合附图对本发明作进一步详细的说明:如图1所示,系统包括基座(1)、基座固定机构(2)、终端固定机构(3)、运行参数监测终端(4)、绝缘杆接口(5)、绝缘杆(6)。基座(1)上有基座固定机构(2),通过基座固定机构(2)将基座(1)固定在母排(7)上。基座(1)上有终端固定机构(3),通过终端固定机构(3)将运行参数监测终端(4)固定在基座(1)上。运行参数监测终端(4)上有绝缘杆接口(5),绝缘杆(6)通过绝缘杆接口(5)与运行参数监测终端(4)相连。
[0046] 基座(1)为普通的卡座,预先将基座固定机构(2)安装在母排(7)上,利用绝缘杆(6)进行运行参数监测终端(4)的安装或拆卸。终端固定机构(3)可为弹性簧片,可自动卡住运行参数监测终端(4)。绝缘杆(6)为可伸缩杆,根据使用需要,工作人员自行改变杆的长度,但要保持高电压下操作的安全距离。同时,绝缘杆(6)可为一般绝缘杆改装头部,以适应绝缘杆接口(5)为准,或为单独制造的绝缘杆(6)。
[0047] 运行参数监测终端(4)可根据需要在带电情况下任意装卸,如运行参数监测终端(4)需要充电时,工作人员可利用绝缘杆(6)对其进行带电拆卸。
[0048] 带电安装时,工作人员将绝缘杆(6)与运行参数监测终端(4)上的绝缘杆接口(5)相连接,使所述的运行参数监测终端(4)位于绝缘杆(6)的一端,工作人员手持绝缘杆(6)的另一端,使运行参数监测终端(4)对准基座(1)上的终端固定机构(3),然后操作绝缘杆(6)将运行参数监测终端(4)安装到基座(1)上,终端固定机构(3)卡住运行参数监测终端(4),最后撤掉绝缘杆(6),完成安装过程。带电拆卸过程与此相反。
[0049] 所述系统包括集中器(10),安装在现场,运行参数监测终端(4)与集中器(10)交换数据,进行工作方式参数设定、或测量数据传输、或测量数据实时查看、或者预警和报警。同时,在开关柜中,一般有3个母排,3个触头,因此柜中至少要装3个基座(1)和运行参数监控终端(4)。
[0050] 集中器(10)汇总多个母排(7)上的多个运行参数监测终端(4)的数据并就地显示,同时集中器(10)与远程中心服务器(11)交换数据。集中器(10)上一般包括近距离无线通讯模块和远距离无线通讯模块,其组网方式可采用wifi或射频构成近距离无线通讯,汇总现场监测数据;采用GPRS、3G、4G、GSM等构成远距离无线通讯,送给远程中心服务器(11)。采用无线通讯模块对母排运行数据进行传输,便于装置现场的安装和拆除,同时对于高压设备的测量,避免了直接的电气连接,提高设备的安全性和可靠性。
[0051] 所述系统包括便携设备(12),由运行人员随身携带,运行参数监测终端(4)与便携设备(12)交换数据,或者通过集中器(10)与便携设备(12)交换数据,并接收运行参数监测终端(4)或集中器(10)发出的预警或报警信息,方便运行人员通过便携设备(12)进行工作方式参数设定,或者随时查看电气母排(7)运行工作状态,提高了问题处理速度,避免因母排(7)故障的进一步发展而造成设备损坏,提高了生产管理效率。便携设备(12)可以是通用的智能手机,安装专用的APP即可,也可以是专门设计的手持机等。
[0052] 所述系统还可有第二种安装和拆卸方式,如图2所示,预先将基座(1)与运行参数监测终端(4)通过终端固定机构(3)连成一体,利用绝缘杆(6)进行所述系统整体的安装或拆卸。基座固定机构(2)设有螺钉,带电安装时,工作人员将绝缘杆(6)与基座固定机构(2)相连接,使所述的基座(1)及固定在上面的运行参数监测终端(4)位于绝缘杆(6)的一端,工作人员手持绝缘杆(6)的另一端,使基座(1)的开口处对准母排(7),将母排(7)套入基座(1)中,然后操作绝缘杆(6)将基座固定机构(2)紧,使基座(1)固定在母排(7)上,撤掉绝缘杆(6),完成安装过程。带电拆卸过程与此相反。
[0053] 采用该方式,实现了基座(1)和运行参数监测终端(4)的带电安装和拆卸,无需断电操作,保障了供电的连续性和可靠性,且在高电压环境中,运行人员能够安全、方便地进行系统的检修、维修和更换。
[0054] 运行参数监测终端结构如图3所示,所述运行参数监测终端(4)包括温度探头(401)、处理分析模块(404)、日历模块(405)、存储模块(406)、电源模块(407)、充电电池(408)、无线通讯模块(409)、环境温度传感器(410)、辅助温度探头(411)。
[0055] 温度探头(401)将采集的母排(7)的实时温度数据送给处理分析模块(404)处理,同时处理分析模块(404)从日历模块(405)获取当前时间,为处理后的实时温度数据添加时间标签,送存储模块(406)储存。
[0056] 辅助温度探头(409)将采集的触头(8)的实时温度数据送给处理分析模块(404)处理,添加时间标签后,送存储模块(406)储存。
[0057] 环境温度传感器(410)将采集的实时环境温度数据送给处理分析模块(404)处理,添加时间标签后,送存储模块(406)储存。环境温度传感器(410)采集母排(7)周围实时环境温度,为母排提供对比温度,如计算温升等。
[0058] 处理分析模块(404)利用环境温度传感器(410)测得的环境温度值,得到母排(7)温升和触头(8)温升,防止当环境温度高时,虽然母排(7)和触头(8)的温度相对较高,但是在正常温升范围内,系统发生误判。
[0059] 处理分析模块(404)根据温度探头(401)和辅助温度探头(409)测得的温度,以及二者之间的距离,得到母排(7)的温度变化梯度,并据此计算出触头(8)的温度,同时消除触头(8)发热对温度探头(401)测得的母排(7)的温度的影响,从而计算出母排(7)的准确温度。处理分析模块(404)可通过红外探头采集的母排(7)和母排触头(8)两点温度,以及二者之间的距离,用指数函数对温度进行拟合,得到母排(7)的温度变化梯度。由于辅助温度探头(409)测量的是触头(8)附近的温度,与触头(8)实际温度存在一定的误差,可根据红外探头和触头(8)的距离,通过上述的温度变化梯度曲线,推算出触头(8)的温度,并根据上述温度变化梯度曲线上变化趋缓处的温度值,确定母排(7)的准确温度。
[0060] 处理分析模块(404)通过无线通讯模块(409)与外部通讯,交换数据。采用无线通讯模块(409)与外部交换数据,使得整个测量系统与外部没有直接的电气联系,便于现场的安装和拆除,有效避免了中高压系统监测时的绝缘和损坏问题,有效降低成本、提高运行可靠性。
[0061] 所述系统进行2点温度和电压测量的工作如图4所示,温度探头(401)固定于探头支架(402)的一端,探头支架(402)的另一端固定在终端盒(403)上,温度探头(401)正对母排(7)。
[0062] 所述运行参数监测终端(4)包括环境温度传感器(410),安装在终端盒(403)表面。所述运行参数监测终端(4)包括辅助温度探头(411)和辅助探头支架(412),辅助温度探头(411)为非接触式红外探头,固定于辅助探头支架(412)的一端,辅助探头支架(411)的另一端固定在终端盒(403)上。
[0063] 辅助探头支架(412)为柔性结构,可弯曲成任意形状,将辅助温度探头(411)探入到母排(7)上靠近触头(8)的位置,测量触头(8)附近的母排(7)的温度。柔性探头支架(412)一般可采用万向金属软管、铜丝等,能实现不同角度的弯曲、方向调整并进行状态保持,从而可使辅助温度探头(411)探入到母排(7)上靠近触头(8)的位置附近,并为辅助温度探头(411)提供固定支点,方便测量。采用红外探头对母排(7)和母排触头(8)两点非接触式温度测量,充分考虑了触头(8)发热对母排(7)温度的影响,有效提高了温度测量的准确性;同时结合环境温度进行温升计算,更符合母排(7)温度测量预警的实际需要。
[0064] 所述系统包括电压互感器(9),测量母排(7)的实时运行电压数据,为高压开关柜的运行监测提供全面完整的运行数据。
[0065] 所述系统采用CT取电和电流测量结构如图5所示, 基座(1)包括感应线圈(101)和铁芯(102),感应线圈(101)缠绕在铁芯(102)上,母排(7)位于铁芯(101)内。感应线圈(101)可作为电流互感器,即通常所说的CT,可以同时实现采样和取电两种功能。采用CT供电,解决了运行参数监测终端(4)取电困难的问题,同时结合测得的电流和电压数据,可进行电能计量检测,计算实时功率。
[0066] 终端固定机构(3)包括固定卡口(301)、线圈出线接口(302),感应线圈(101)的出线经线圈出线接口(302)引出。固定卡口(301)采用卡扣式结构,不但保证了基座(1)和运行参数监测终端(4)的紧密可靠连接,而且安装和拆卸操作简便、安全。
[0067] 运行参数监测终端(4)上包括PT进线接口(414),电压传感器(9)的出线经PT出线接口(303)引出,PT出线接口(303)与PT进线接口(414)相互紧密连接在一起。
[0068] 运行参数监测终端(4)上还包括线圈进线接口(413),固定卡口(301)将运行参数监测终端(4)固定在基座(1)上时,同时使得线圈出线接口(302)与线圈进线接口(413)相互紧密连接在一起。
[0069] 运行参数监测终端(4)上的线圈进线接口(413)与处理分析模块(404)相连,采集母排(7)的实时运行电流,送给处理分析模块(404)处理,添加时间标签后,送存储模块(406)储存。
[0070] 处理分析模块(404)针对不同的负载电流设定不同的温升预警阈值,并根据实时测得的温度值和该时刻下的电流值,对母排(7)和触头(8)的异常温升预警。若只设定一个温升预警阈值,当负载电流小时,温升虽然较小,但母排(7)已经处于异常状态,却得不到及时有效地处理。所以,根据不同的负载电流设定多个温升预警阈值,提高预警准确性。
[0071] 电源模块(407)和充电电池(408)位于终端盒(403)内,充电电池(408)经电源模块(407)为所述系统供电。
[0072] 所述的线圈进线接口(413)与电源模块(407)相连,电源模块(407)将感应线圈(101)送来的感应电流进行处理后转换成标准直流电,为所述系统供电;或者送充电电池(408)储存,并在母线(7)电流过小或无电流时,控制充电电池(408)为所述系统供电。
[0073] 以上所述仅为本发明的较佳实施实例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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