一種基于tev的開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力設(shè)備局部放電檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于TEV的開關(guān)柜 局部放電檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，電力行業(yè)取得了長足的進(jìn)步，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定越來越多的 關(guān)系到社會的穩(wěn)定以及經(jīng)濟的發(fā)展，開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中的重要的一個設(shè)備。為了保證其 順利進(jìn)行，對開關(guān)柜進(jìn)行局部放電檢測已成為日趨重要的課題。TEV法作為一種新型的開關(guān) 柜局部放電的檢測方法，在近幾年得到了越來越多的關(guān)注。因此，研宄TEV信號波形在開關(guān) 柜表面的傳播以及利用TEV波形實現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)局部放電模式識別具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于TEV的開關(guān)柜局部放電檢測 系統(tǒng)。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的基于TEV的開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)包括：監(jiān) 控終端、無線中繼器和監(jiān)測計算機；其中：
[0005] 監(jiān)控終端為局部放電監(jiān)控終端，安裝于開關(guān)柜外表面，當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)生局部放 電時，監(jiān)控終端可監(jiān)測到開關(guān)柜表面的TEV信號并且實現(xiàn)對信號強度的測量；此外放電時 產(chǎn)生的超聲信號也會被監(jiān)控終端中的超聲傳感器捕獲并測量其強度；測量的結(jié)果經(jīng)過無線 中繼器傳輸至監(jiān)測計算機，進(jìn)行后續(xù)處理；
[0006] 無線中繼器為Zigbee無線接收中繼器，用于接收站內(nèi)所有監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)，并將 這些數(shù)據(jù)傳至監(jiān)測計算機。
[0007] 監(jiān)測計算機為后臺處理計算機。
[0008] 所述的無線中繼器與監(jiān)測計算機的通訊方式為光纖傳輸或485通信。
[0009] 所述的監(jiān)控終端包括：TEV傳感器、超聲傳感器、TEV監(jiān)測電路、超聲監(jiān)測電路、監(jiān) 測控制器、無線通信模塊、射頻天線和電源；其中：TEV傳感器為暫態(tài)地電壓檢測傳感器， TEV信號為局部放電產(chǎn)生的暫態(tài)地電壓峰值，用于監(jiān)測開關(guān)柜表面的TEV信號并且實現(xiàn)對 信號強度的測量，其與TEV監(jiān)測電路相連接；
[0010] 超聲傳感器為超聲波信號檢測裝置，用于監(jiān)測開關(guān)柜內(nèi)局部放電放電時產(chǎn)生的超 聲信號并測量其強度，其與超聲監(jiān)測電路相連接；
[0011] TEV監(jiān)測電路為TEV信號采集電路，用于完成TEV信號的采集和轉(zhuǎn)換，其與監(jiān)測控 制器相連接；
[0012] 超聲監(jiān)測電路為超聲信號采集電路，用于完成超聲信號的采集和轉(zhuǎn)換，其與監(jiān)測 控制器相連接；
[0013] 監(jiān)測控制器為本裝置的核心控制器，用于采集TEV傳感器和超聲傳感器的輸入信 號，并將其通過無線通信模塊傳送給無線中繼器，其與無線通信模塊相連接；
[0014] 無線通信模塊為無線數(shù)據(jù)通信裝置，用于通過射頻天線建立與無線中繼器的無線 連接，其與射頻天線相連接；射頻天線為無線射頻天線；
[0015] 電源為本裝置的工作電源，其與本裝置的用電部件相連接。
[0016] 本發(fā)明提供的基于TEV的開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)的效果：在現(xiàn)場測試的結(jié)果中 可以看出，本系統(tǒng)較EA公司產(chǎn)品可以更準(zhǔn)確地測量開關(guān)柜內(nèi)的局部放電并且可以明顯區(qū) 分出故障開關(guān)柜，證明了本系統(tǒng)具有較高的現(xiàn)場檢測能力。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明提供的基于TEV的開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)的示意圖。
[0018] 圖2為本發(fā)明提供的基于TEV的開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)中監(jiān)控終端的組成框 圖。
[0019] 圖3為本發(fā)明提供的基于TEV的開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的基于TEV的開關(guān)柜局部放電檢測系 統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021] TEV(暫態(tài)地電壓）技術(shù)是一種局部放電檢測的新方法。當(dāng)高壓電氣設(shè)備發(fā)生局部 放電時，放電產(chǎn)生的電磁波通過金屬箱體的接縫處或氣體絕緣開關(guān)的襯墊傳播出去，同時 產(chǎn)生一個暫態(tài)電壓，通過設(shè)備的金屬箱體外表面而傳到接地端，這些電壓脈沖即為暫態(tài)地 電壓，簡稱TEV。
[0022] 如圖1所示，本發(fā)明提供的基于TEV的開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)包括：監(jiān)控終端 1、無線中繼器2和監(jiān)測計算機3 ;其中：
[0023] 監(jiān)控終端1為局部放電監(jiān)控終端，其能夠有效監(jiān)測開關(guān)柜內(nèi)局部放電，測量結(jié)果 通過無線傳輸，盡可能地減小了對于變電室內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響；本監(jiān)控終端1安裝于開關(guān)柜 外表面，當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)生局部放電時，監(jiān)控終端1可監(jiān)測到開關(guān)柜表面的TEV信號并且實 現(xiàn)對信號強度的測量；此外放電時產(chǎn)生的超聲信號也會被監(jiān)控終端1中的超聲傳感器捕獲 并測量其強度；測量的結(jié)果經(jīng)過無線中繼器2傳輸至監(jiān)測計算機3,進(jìn)行后續(xù)處理；
[0024] 無線中繼器2為Zigbee無線接收中繼器，用于接收站內(nèi)所有監(jiān)控終端1的數(shù)據(jù)， 并將這些數(shù)據(jù)傳至監(jiān)測計算機3。其與監(jiān)測計算機3的通訊方式為光纖傳輸或485通信，可 根據(jù)現(xiàn)場情況選擇。
[0025] 監(jiān)測計算機3為后臺處理計算機，后臺處理程序及人機界面軟件包基于windows 系統(tǒng)開發(fā)，操作簡便，容易掌握。軟件包括處理程序及人際交互界面，顯示內(nèi)容包括：
[0026] 1.當(dāng)前監(jiān)測數(shù)據(jù)值
[0027] 2.歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)值
[0028] 3.歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線
[0029] 4.歷史報警值
[0030] 5.開關(guān)柜安全狀態(tài)評估結(jié)果
[0031] 軟件界面根據(jù)具體變電站檢測規(guī)數(shù)量及結(jié)構(gòu)而定，可根據(jù)用戶要求修改主界面顯 示參數(shù)。
[0032] 如圖2所示，所述的監(jiān)控終端1包括：TEV傳感器I. 1、超聲傳感器I. 2、TEV監(jiān)測電 路1. 3、超聲監(jiān)測電路1. 4、監(jiān)測控制器1. 5、無線通信模塊1. 6、射頻天線1. 7和電源1. 8 ; 其中：TEV傳感器I. 1為暫態(tài)地電壓檢測傳感器，TEV信號為局部放電產(chǎn)生的暫態(tài)地電壓峰 值，用于監(jiān)測開關(guān)柜表面的TEV信號并且實現(xiàn)對信號強度的測量，其與TEV監(jiān)測電路1. 3相 連接；
[0033] 超聲傳感器1. 2為超聲波信號檢測裝置，用于監(jiān)測開關(guān)柜內(nèi)局部放電放電時產(chǎn)生 的超聲信號并測量其強度，其與超聲監(jiān)測電路1. 4相連接；
[0034] TEV監(jiān)測電路1. 3為TEV信號采集電路，用于完成TEV信號的采集和轉(zhuǎn)換，其與監(jiān) 測控制器1. 5相連接；
[0035] 超聲監(jiān)測電路1.4為超聲信號采集電路，用于完成超聲信號的采集和轉(zhuǎn)換，其與 監(jiān)測控制器1. 5相連接；
[0036] 監(jiān)測控制器1. 5為本裝置的核心控制器，用于采集TEV傳感器I. 1和超聲傳感器 1. 2的輸入信號，并將其通過無線通信模塊1. 6傳送給無線中繼器2,其與無線通信模塊1. 6 相連接；
[0037] 無線通信模塊1. 6為無線數(shù)據(jù)通信裝置，用于通過射頻天線1. 7建立與無線中繼 器2的無線連接，其與射頻天線1. 7相連接；射頻天線1. 7為無線射頻天線；
[0038] 電源1. 8為本裝置的工作電源，其與本裝置的用電部件相連接。
[0039] 如圖3所示，本裝置的工作原理如下：
[0040] 監(jiān)測終端1用于檢測開關(guān)柜內(nèi)局部放電信號，無線中繼器2用于接收站內(nèi)所有監(jiān) 測終端數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳至后臺服務(wù)器，通過服務(wù)器上的局部放電處理程序?qū)Ψ烹娦?號進(jìn)行處理分析，判斷開關(guān)柜內(nèi)是否發(fā)生放電并給出放電位置信息。
[0041] 檢測終端1可有效監(jiān)測開關(guān)柜內(nèi)局部放電，具有高精度、高靈敏度、抗干擾能力強 等特點，已廣泛用于電力企業(yè)的開關(guān)柜安全監(jiān)測系統(tǒng)中。測量結(jié)果通過無線傳輸，盡可能地 減小了對于變電室結(jié)構(gòu)的影響。儀器安裝于開關(guān)柜外表面，當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)生局部放電時， 本系統(tǒng)中的超聲傳感器1. 2和TEV傳感器I. 1可監(jiān)測到開關(guān)柜表面的TEV信號并且實現(xiàn)對 信號強度的測量；此外放電時產(chǎn)生的超聲信號也會被本系統(tǒng)的超聲傳感器1. 2捕獲并測量 其強度。測量的結(jié)果經(jīng)過無線傳輸至無線接收器及服務(wù)器，進(jìn)行后續(xù)處理。
[0042] 本發(fā)明提供的基于TEV的開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)可進(jìn)行開關(guān)柜內(nèi)局部放電檢 測及模式識別，具有高精度、高靈敏度、抗干擾能力強等特點，已廣泛用于電力企業(yè)的開關(guān) 柜安全監(jiān)測系統(tǒng)中。
[0043] 本系統(tǒng)和EA公司產(chǎn)品性能比較見表1、表2。
[0044] 表1 EA公司TEV檢測儀的測量結(jié)果
[0045]
【主權(quán)項】
1. 一種基于TEV的開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述的基于TEV的開關(guān)柜 局部放電檢測系統(tǒng)包括：監(jiān)控終端（1)、無線中繼器（2)和監(jiān)測計算機（3);其中： 監(jiān)控終端（1)為局部放電監(jiān)控終端，安裝于開關(guān)柜外表面，當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)部發(fā)生局部放 電時，監(jiān)控終端（1)可監(jiān)測到開關(guān)柜表面的TEV信號并且實現(xiàn)對信號強度的測量；此外放電 時產(chǎn)生的超聲信號也會被監(jiān)控終端（1)中的超聲傳感器捕獲并測量其強度；測量的結(jié)果經(jīng) 過無線中繼器（2)傳輸至監(jiān)測計算機（3)，進(jìn)行后續(xù)處理； 無線中繼器（2)為Zigbee無線接收中繼器，用于接收站內(nèi)所有監(jiān)控終端（1)的數(shù)據(jù)， 并將這些數(shù)據(jù)傳至監(jiān)測計算機（3)。 監(jiān)測計算機（3)為后臺處理計算機。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TEV的開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述的 無線中繼器（2)與監(jiān)測計算機（3)的通訊方式為光纖傳輸或485通信。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TEV的開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述的 監(jiān)控終端（1)包括：TEV傳感器（I. 1)、超聲傳感器（I. 2)、TEV監(jiān)測電路（1. 3)、超聲監(jiān)測電 路（1. 4)、監(jiān)測控制器（1. 5)、無線通信模塊（1. 6)、射頻天線（1. 7)和電源（1. 8);其中：TEV 傳感器（I. 1)為暫態(tài)地電壓檢測傳感器，TEV信號為局部放電產(chǎn)生的暫態(tài)地電壓峰值，用于 監(jiān)測開關(guān)柜表面的TEV信號并且實現(xiàn)對信號強度的測量，其與TEV監(jiān)測電路（1.3)相連接； 超聲傳感器（1.2)為超聲波信號檢測裝置，用于監(jiān)測開關(guān)柜內(nèi)局部放電放電時產(chǎn)生的 超聲信號并測量其強度，其與超聲監(jiān)測電路（1. 4)相連接； TEV監(jiān)測電路（1.3)為TEV信號采集電路，用于完成TEV信號的采集和轉(zhuǎn)換，其與監(jiān)測 控制器（1. 5)相連接； 超聲監(jiān)測電路（1.4)為超聲信號采集電路，用于完成超聲信號的采集和轉(zhuǎn)換，其與監(jiān) 測控制器（1. 5)相連接； 監(jiān)測控制器（1.5)為本裝置的核心控制器，用于采集TEV傳感器（I. 1)和超聲傳感器 (1.2)的輸入信號，并將其通過無線通信模塊（1.6)傳送給無線中繼器（2)，其與無線通信 模塊（1. 6)相連接； 無線通信模塊（1.6)為無線數(shù)據(jù)通信裝置，用于通過射頻天線（1.7)建立與無線中繼 器（2)的無線連接，其與射頻天線（1. 7)相連接；射頻天線（1. 7)為無線射頻天線； 電源（1.8)為本裝置的工作電源，其與本裝置的用電部件相連接。
【專利摘要】一種基于TEV的開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)。其包括：監(jiān)控終端、無線中繼器和監(jiān)測計算機；其中：監(jiān)控終端安裝于開關(guān)柜外表面；無線中繼器為Zigbee無線接收中繼器，用于接收站內(nèi)所有監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳至監(jiān)測計算機。監(jiān)測計算機為后臺處理計算機。本發(fā)明提供的基于TEV的開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)的效果：在現(xiàn)場測試的結(jié)果中可以看出，本系統(tǒng)較EA公司產(chǎn)品可以更準(zhǔn)確地測量開關(guān)柜內(nèi)的局部放電并且可以明顯區(qū)分出故障開關(guān)柜，證明了本系統(tǒng)具有較高的現(xiàn)場檢測能力。
【IPC分類】G01R31-12
【公開號】CN104730440
【申請?zhí)枴緾N201510158817
【發(fā)明人】李杰華, 邢云琪, 溫紅旗, 張福廣, 陳鵬, 孟艷, 田冬梅
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年4月3日