一種分體式在線絕緣監測設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力設備防護領域，具體涉及一種分體式在線絕緣監測設備。
【背景技術】
[0002]高壓電氣設備在電網中具有舉足輕重的地位，如果其絕緣部分缺陷或劣化，將會影響設備和電網的安全運行，發生絕緣故障或事故。因此，在設備投運后，需要定期停電進行預防性試驗和檢修，以便及時檢測出設備內部的絕緣缺陷，防止發生絕緣事故。但是，隨著電網容量的增大，高壓電氣設備的急劇增加，傳統的預防性試驗和事后維修已不能滿足電網高可靠性的要求。同時，由于高壓電氣設備的絕緣劣化是一個累積和發展的過程，在很多情況下預防性試驗已無法發現潛在的缺陷。因此，有必要實現高壓電氣設備絕緣在線、實時、動態監測，滿足現代化設備使用維修和生產的需要。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的就是提供一種分體式在線絕緣監測設備，其可有效解決上述問題，實現對高壓電氣設備絕緣的在線、實時、動態監測。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案進行實施:
[0005]一種分體式在線絕緣監測設備，其特征在于:包括對各相電線分別進行在線監測的絕緣監測裝置和主機，絕緣監測裝置包括進行絕緣監測的傳感器、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，絕緣監測裝置和主機之間通過第一、二通訊模塊進行信號交互，信號處理模塊對傳感器輸入的信號進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行處理，第一控制模塊調控第一通訊模塊將處理后的信號上傳至主機，第二控制模塊接收各絕緣監測裝置上傳的信號進行處理并將處理結果在顯示模塊進行顯示以及調控報警模塊發出相應的警示信號。
[0006]具體的方案為:傳感器的型號為TWD-WX，第一控制模塊為80C196系列單片機構成；第二控制模塊為MSP430芯片構成；第一、二通訊模塊分別為MAX232芯片構成；主機還通過其內部設置的RS485通訊模塊與后臺服務器相連接；絕緣監測裝置安裝在高壓室內，主機安裝在開關柜儀表門面板上或二次端子室內，絕緣監測裝置和主機通過4芯屏蔽信號線相連接。
[0007]上述技術方案中，由于各絕緣監測裝置采用獨立通訊的手段，使得監測部位的絕緣狀態能夠及時的準確的反應給使用者。通過對數據的分析處理，可以及時的判斷出潛在的絕緣缺陷，及時進行維修，保護電力系統。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型結構示意圖；
[0009]圖2是主機中第二控制模塊和報警模塊的連接示意圖；
[0010]圖3是絕緣監測裝置的安裝使用示意圖；
[0011]圖4是信號處理模塊的結構圖。
【具體實施方式】
[0012]為了使本實用新型的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本實用新型進行具體說明。應當理解，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范圍進行嚴格限定。
[0013]本實用新型采取的技術方案如圖1、3所示，一種分體式在線絕緣監測設備，包括對各相電線分別進行在線監測的絕緣監測裝置10和主機20，絕緣監測裝置10包括進行絕緣監測的傳感器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，絕緣監測裝置10和主機20之間通過第一、二通訊模塊進行信號交互，信號處理模塊12對傳感器11輸入的信號進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進行處理，第一控制模塊13調控第一通訊模塊14將處理后的信號上傳至主機20，第二控制模塊21接收各絕緣監測裝置10上傳的信號進行處理并將處理結果在顯示模塊進行顯示以及調控報警模塊24發出相應的警示信號。絕緣監測裝置10上還設置有接線端子15。
[0014]信號處理模塊12和第一控制模塊13構成智能化監測單元，信號處理模塊12是對傳感器11輸出信號進行濾波、放大，將信號調整到適合第一控制模塊13處理的范圍；第一控制模塊13是對信號進行采樣、A/D轉換、數據處理、軟件抗干擾、絕緣參數計算等處理，并通過第一通訊模塊14將監測數據送往主機20。信號處理模塊12的具體結構如圖4所示，主要包括ADC0809數模轉換電路和放大電路。第一控制模塊13采用高性能的80C196系列單片機構成，其具有功耗低、運算速度快、運算功能強、自帶A/D、具有網絡通訊接口和抗干擾能力強等一系列優點。
[0015]在線監測設備的性能很大程度上取決于傳感器11性能好壞，尤其用于電容型設備測量的傳感器11，其精度和工作穩定性直接影響設備介損正切角tg δ測量的準確度。測量中為確保信號取樣安全性，采用了一匝穿芯結構的電流傳感器。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，同時選用起始導磁率高、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。試驗結果表明，采用這種原理設計的小電流傳感器11還可以消除環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，可以非常精確的監測、分析和傳輸系統實時的絕緣狀態。
[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，報警模塊24包括報警燈、報警鈴以及調控斷路器切斷電力系統的供電，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JKl的一端，繼電開關JKl的另一端接地，精密電阻R3的另一端連接繼電開關JK2的一端，繼電開關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，在系統正常的情況下，繼電開關Jkl、Jk2保持閉合。當發生絕緣接地故障時，則對地電阻R+、R_ —般趨于無窮，即正負母線絕緣電阻下降，導致此處電流變化。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孔的電流差成正比，并且成線性關系。所以傳感器11中輸出的電壓經過主電路模塊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、二通訊模塊進行數據交互，主機20通過RS485通訊模塊和上位PC機通訊，整個通訊系統高效、準確、實用。第二控制模塊21為MSP430芯片構成，當出現絕緣故障時，通過主機20內部的MSP430芯片控制繼電器狀態，從而實現故障實時報警功能，同時也通過RS485通訊傳到后臺服務器。具體的安裝為:絕緣監測裝置10安裝在高壓室內，主機20安裝在開關柜儀表門面板上或二次端子室內，絕緣監測裝置10和主機20通過4芯屏蔽信號線相連接。
[0017]主機20上的液晶顯示屏構成顯示模塊23，通過觸摸液晶顯示屏進行相應的指令操作，液晶顯示屏顯示絕緣設備運行或用戶操作時的相關信息。
[0018]總之，本實用新型提供的分體式在線絕緣檢測設備，能夠在線監測高壓器件絕緣狀態，為診早期缺陷和事故隱患、控制突發性絕緣事故、監測電氣設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備當前運行狀態，當診斷出運行設備故障時，指示燈、報警器、斷路器執行相應動作，以便于設備維護人員及時了解絕緣狀態和進行維修。另夕卜，該裝置安裝方便、操作簡單、實時性強、監測信息更加真實準確，可廣泛應用于0.4kV?35kV電力系統中。
[0019]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在獲知本實用新型中記載內容后，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視為屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種分體式在線絕緣監測設備，其特征在于:包括對各相電線分別進行在線監測的絕緣監測裝置和主機，絕緣監測裝置包括進行絕緣監測的傳感器、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，絕緣監測裝置和主機之間通過第一、二通訊模塊進行信號交互，信號處理模塊對傳感器輸入的信號進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行處理，第一控制模塊調控第一通訊模塊將處理后的信號上傳至主機，第二控制模塊接收各絕緣監測裝置上傳的信號進行處理并將處理結果在顯示模塊進行顯示以及調控報警模塊發出相應的警示信號。
2.根據權利要求1所述分體式在線絕緣監測設備，其特征在于:傳感器的型號為TWD-WX，第一控制模塊為80C196系列單片機構成。
3.根據權利要求1所述分體式在線絕緣監測設備，其特征在于:第二控制模塊為MSP430芯片構成。
4.根據權利要求1或2或3所述分體式在線絕緣監測設備，其特征在于:第一、二通訊模塊分別為MAX232芯片構成。
5.根據權利要求1或2或3所述分體式在線絕緣監測設備，其特征在于:主機還通過其內部設置的RS485通訊模塊與后臺服務器相連接。
6.根據權利要求1或2或3所述分體式在線絕緣監測設備，其特征在于:絕緣監測裝置安裝在高壓室內，主機安裝在開關柜儀表門面板上或二次端子室內，絕緣監測裝置和主機通過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測設備，包括絕緣監測裝置和主機，絕緣監測裝置包括傳感器、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行處理，第二控制模塊接收各絕緣監測裝置上傳的信號進行處理并將處理結果在顯示模塊進行顯示以及調控報警模塊發出相應的警示信號。上述技術方案中，由于各絕緣監測裝置采用獨立通訊的手段，使得監測部位的絕緣狀態能夠及時的準確的反應給使用者。通過對數據的分析處理，可以及時的判斷出潛在的絕緣缺陷，及時進行維修，保護電力系統。
【IPC分類】G01R31-00
【公開號】CN204595129
【申請號】CN201520331271
【發明人】汪守飛
【申請人】安徽凱民電力技術有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月21日