配電線路電壓監測裝置和監測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種配電線路電壓監測裝置和監測系統，所述裝置包括分壓器、控制箱和供能裝置，所述控制箱分別與分壓器以及供能裝置連接；所述控制箱包括二次分壓器、采集卡以及工控機，所述采集卡分別與二次分壓器以及工控機連接。該裝置不僅能夠安裝在具有較多防雷措施的位置中，而且能夠安裝在沒有防雷措施或者極少防雷措施的配電線路位置，從而監測到完整波形變化的配網線路過電壓信號，提高配網線路過電壓的監測結果的準確度。
【專利說明】
配電線路電壓監測裝置和監測系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及配電線路在線監測領域，特別是一種配電線路電壓監測裝置和監測系統。【背景技術】
[0002]6kV至35kV配電線路直接面向用戶，線路的穩定運行對整個電網來說十分重要。配網中發生的各種事故大部分都是由系統的過電壓引起的。當系統發生過電壓事故時，如何正確分析事故具體原因并采取有效的預防措施，是一直以來困擾人們的難題。因此，采用有效可靠的過電壓在線監測系統對電網進行過電壓的在線監測顯得十分必要。
[0003]大多數配網過電壓故障發生在線路中，而現有的過電壓監測系統普遍安裝在變電站中，變電站中安裝較多避雷針等防雷措施，因此，在變電站中不能監測到完整波形變化的配網線路雷電過電壓數據，監測結果不夠準確。【實用新型內容】
[0004]針對上述現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種配電線路電壓監測裝置和監測系統，該裝置能夠安裝在配電線路的各個位置，能夠實時監測完整波形變化的配網線路過電壓數據，從而提高配網線路過電壓的監測結果的準確度。
[0005]本實用新型的配電線路電壓監測裝置，包括分壓器、控制箱和供能裝置，所述控制箱分別與分壓器以及供能裝置連接;所述控制箱包括二次分壓器、采集卡以及工控機，所述采集卡分別與二次分壓器以及工控機連接；
[0006]所述分壓器與待監測配電線路的相線連接，將所述待監測配電線路相線的高電壓信號轉換為低電壓信號，所述控制箱采集所述低電壓信號，得到采集電壓信號，并監測所述采集電壓信號，所述供能裝置對控制箱進行供電；其中，所述二次分壓器將所述低電壓信號轉換為采集卡的額定輸入電壓信號，所述采集卡采集所述額定輸入電壓信號，所述工控機輸入所述額定輸入電壓信號，得到采集電壓信號。
[0007]本實用新型的配電線路電壓監測裝置，分壓器將待監測配電線路相線的高電壓信號轉換為低電壓信號，控制箱的二次分壓器將所述低電壓信號轉換為采集卡的額定輸入電壓信號，控制箱的采集卡采集所述額定輸入電壓信號，得到采集電壓信號，工控機記錄并監測所述采集電壓信號。該裝置不僅能夠安裝在具有較多防雷措施的位置中，而且能夠安裝在沒有防雷措施或者極少防雷措施的配電線路位置，能夠監測到完整波形變化的配網線路過電壓信號，從而提高配網線路過電壓的監測結果的準確度。
[0008]本實用新型的配電線路電壓監測系統，包括監測裝置，通信模塊以及服務器，所述通信模塊分別與監測裝置以及服務器連接；
[0009]所述監測裝置監測配網線路的電壓信號，將觸發預設電平的電壓信號，通過通信模塊傳輸至服務器，所述服務器對接收到的所述電壓信號進行監測。[〇〇1〇]上述配電線路電壓監測系統，監測裝置不僅能夠安裝在具有較多防雷措施的位置中，而且能夠安裝在沒有防雷措施或者極少防雷措施的配電線路位置，能夠監測到完整波形變化的配網線路雷電過電壓數據，監測裝置監測到配網線路中完整波形變化的過電壓信號，將觸發預設電平的電壓信號，通過通信模塊傳輸至服務器，服務器對接收到的所述電壓信號進行監測。因此，該監測系統能夠提高配網線路過電壓的遠程監測的準確度。【附圖說明】
[0011]圖1為一個實施例的配電線路電壓監測裝置的結構示意圖；
[0012]圖2為另一個實施例的配電線路電壓監測裝置的結構示意圖；
[0013]圖3為另一個實施例的配電線路電壓監測裝置的安裝效果圖；
[0014]圖4為另一個實施例的配電線路電壓監測系統的結構示意圖。【具體實施方式】
[0015]為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。
[0016]請參閱圖1中一個實施例的配電線路電壓監測裝置的結構示意圖，包括分壓器 100、控制箱110和供能裝置120,所述控制箱110分別與分壓器100以及供能裝置120連接;所述控制箱110包括二次分壓器111、采集卡112以及工控機113，所述采集卡112分別與二次分壓器111以及工控機113連接，所述二次分壓器111與分壓器100連接，所述工控機113與供能裝置120連接。
[0017]所述分壓器100與待監測配電線路的相線連接，將所述待監測配電線路相線的高電壓信號轉換為低電壓信號;所述控制箱110采集所述低電壓信號，得到采集電壓信號，并監測所述采集電壓信號，所述供能裝置120對控制箱110進行供電；其中，所述二次分壓器 111將所述低電壓信號轉換為采集卡的額定輸入電壓信號，所述采集卡112采集所述額定輸入電壓信號，所述工控機113輸入所述額定輸入電壓信號，得到采集電壓信號。
[0018]本實施例的配電線路電壓監測裝置中，分壓器100將待監測配電線路相線的高電壓信號轉換為低電壓信號，控制箱110中的二次分壓器111將所述低電壓信號轉換為采集卡的額定輸入電壓信號，采集卡112采集所述額定輸入電壓信號，得到采集電壓信號，工控機 113監測所述采集電壓信號，該裝置不僅能夠安裝在具有較多防雷措施的位置中，而且能夠安裝在沒有防雷措施或者極少防雷措施的配電線路位置，能夠監測到完整波形變化的配網線路過電壓信號，從而提高配網線路過電壓的監測結果的準確度。
[0019]在其中一個實施例中，如圖2所示，所述供能裝置120包括太陽能板122、太陽能控制器121以及鉛酸蓄電池123;所述太陽能控制器121分別與太陽能板122以及鉛酸蓄電池 12 3連接;所述太陽能控制器121還與控制箱110中的工控機113連接。
[0020]本實施例中，太陽能板122是供能裝置120的核心部分，其作用是將太陽的輻射能量轉換為電能，將電能或送往鉛酸蓄電池123存儲起來，或直接對控制箱進行供電；太陽能控制器121作用是控制整個供能裝置120的工作狀態，并對鉛酸蓄電池123起到過充電保護、 過放電保護的作用。在溫差較大的地方，所述太陽能控制器121還具備溫度補償的功能，以及其他附加功能，如光控開關以及時控開關等;鉛酸蓄電池123也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池代替，其作用是在有光照時將太陽能板122所供出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。該實施例提高了所述配電線路電壓監測裝置安裝在配電線路各個位置的便利性。[0021 ] 在其中一個實施例中，所述分壓器100為阻容分壓器。阻容分壓器具有良好的沖擊電壓波形響應，能夠準確地將待監測配電線路相線的高電壓信號轉換為低電壓信號；而且阻容分壓器系便攜式結構，整機用鋁合金包裝箱作機殼，使用、攜帶十分方便，進一步提高所述配電線路電壓監測裝置安裝在配電線路各個位置的便利性。[〇〇22]在其中一個實施例中，所述采集卡為4通道采集卡，每通道最大采樣率為20MS/s， 輸入電壓量程為負5V至正5V。通過4通道的采集卡，每通道最大采樣率為20MS/s，提高了采集卡的采集效率;負5V至正5V的輸入電壓量程使得采集卡的應用更加廣泛。
[0023]在其中一個實施例中，所述配電線路電壓監測裝置還包括并溝線夾和絕緣引線， 通過所述并溝線夾將絕緣引線與待監測配電線路的相線連接。該實施例利用并溝線夾和絕緣引線，將分壓器與待監測配電線路的相線連接，使得連接更加牢固。
[0024]在其中一個實施例中，所述配電線路電壓監測裝置還包括橫擔絕緣子，通過所述橫擔絕緣子對所述絕緣引線進行固定，防止發生風偏。
[0025]以下為本實用新型的配電線路電壓監測裝置的較佳使用場景，結合圖3的配電線路電壓監測裝置的安裝效果圖所示:[〇〇26]包括桿塔300、并溝線夾301、絕緣引線302、橫擔絕緣子303、阻容分壓器304、供能裝置305以及控制箱306。橫擔絕緣子303、阻容分壓器304、供能裝置305以及控制箱306安裝在桿塔300上。阻容分壓器304通過絕緣引線302與待測配電線路的相線相連，其中絕緣引線 302通過并溝線夾301與待測配電線路的相線相連，控制箱306與阻容分壓器304連接，供能裝置305與控制箱306連接。所述供能裝置305采用太陽能板將太陽能轉化為電能。
[0027] 通過監測配網線路的過電壓數據，可以對配網線路過電壓故障進行診斷及防護。 配電線路電壓監測裝置結合配網線路負荷及桿塔結構的特點，采用太陽能板取能方式對負載設備供電。利用控制箱對配網線路各個位置的過電壓進行實時監測，能夠監測到完整波形變化的配網線路過電壓信號，從而提高配網線路過電壓的監測結果的準確度。[〇〇28]本實用新型還提供一種配電線路電壓監測系統，如圖4所示，包括監測裝置401，通信模塊402以及服務器403,所述通信模塊402分別與監測裝置401以及服務器403連接;所述監測裝置401監測配網線路的電壓信號，將觸發預設電平的電壓信號，通過通信模塊402傳輸至服務器403,所述服務器403對接收到的所述電壓信號進行監測。
[0029]上述實施例的配電線路電壓監測系統，監測裝置401不僅能夠安裝在具有較多防雷措施的位置中，而且能夠安裝在沒有防雷措施或者極少防雷措施的配電線路位置，能夠監測到完整波形變化的配網線路雷電過電壓數據，監測裝置401監測到配網線路中完整波形變化的過電壓信號，將觸發預設電平的電壓信號，通過通信模塊402傳輸至服務器403,服務器403對接收到的所述電壓信號進行監測。因此，該監測系統能夠提高配網線路過電壓的遠程監測的準確度。
[0030]在其中一個實施例中，所述通信模塊403為3G模塊，所述監測裝置401通過3G模塊可以隨時隨地與服務器403進行信號交互，提高配網線路過電壓的遠程監測的便利性。
[0031]在其中一個實施例中，所述監測裝置401的數量至少為2,設置相應數量的通信模塊402與所述監測裝置401連接，通過多個監測裝置對配網線路多個位置的過電壓信號進行監測，進一步提高配網線路過電壓的監測結果的準確度。
[0032]在其中一個實施例中，所述配電線路電壓監測系統還包括與所述服務器連接的告警模塊，若所述電壓信號超過閾值，所述服務器控制所述告警模塊進行告警。
[0033]以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0034]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細， 但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種配電線路電壓監測裝置，其特征在于，包括分壓器、控制箱和供能裝置，所述控 制箱分別與分壓器以及供能裝置連接;所述控制箱包括二次分壓器、采集卡以及工控機，所 述采集卡分別與二次分壓器以及工控機連接；所述分壓器與待監測配電線路的相線連接，將所述待監測配電線路相線的高電壓信號 轉換為低電壓信號，所述控制箱采集所述低電壓信號，得到采集電壓信號，所述供能裝置對 控制箱進行供電；其中，所述二次分壓器將所述低電壓信號轉換為采集卡的額定輸入電壓 信號，所述采集卡采集所述額定輸入電壓信號，所述工控機輸入所述額定輸入電壓信號，得 到采集電壓信號。2.根據權利要求1所述的配電線路電壓監測裝置，其特征在于，所述供能裝置包括太陽 能板、太陽能控制器以及鉛酸蓄電池;所述太陽能控制器分別與太陽能板以及鉛酸蓄電池連接。3.根據權利要求1所述的配電線路電壓監測裝置，其特征在于，所述分壓器為阻容分壓器。4.根據權利要求1所述的配電線路電壓監測裝置，其特征在于，所述采集卡為4通道采 集卡，每通道最大采樣率為20MS/s，輸入電壓量程為負5V至正5V。5.根據權利要求1所述的配電線路電壓監測裝置，其特征在于，還包括并溝線夾和絕緣 引線，通過所述并溝線夾將絕緣引線與待監測配電線路的相線連接。6.根據權利要求5所述的配電線路電壓監測裝置，其特征在于，還包括橫擔絕緣子，通 過所述橫擔絕緣子對所述絕緣引線進行固定。7.—種配電線路電壓監測系統，其特征在于，包括權利要求1所述的監測裝置，通信模 塊以及服務器，所述通信模塊分別與監測裝置以及服務器連接；所述監測裝置監測配網線路的電壓信號，將觸發預設電平的電壓信號，通過通信模塊 傳輸至服務器，所述服務器對接收到的所述電壓信號進行監測。8.根據權利要求7所述的配電線路電壓監測系統，其特征在于，所述通信模塊為3G模 塊。9.根據權利要求7所述的配電線路電壓監測系統，其特征在于，所述監測裝置的數量至 少為2,設置相應數量的通信模塊與所述監測裝置連接。10.根據權利要求7至9任意一項所述的配電線路電壓監測系統，其特征在于，還包括與 所述服務器連接的告警模塊，若所述電壓信號超過閾值，所述服務器控制所述告警模塊進行告警。
【文檔編號】G01R19/00GK205581193SQ201620368018
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月26日
【發明人】羅容波, 章濤, 李雷, 蔡力, 孔爭, 錢根
【申請人】廣東電網有限責任公司佛山供電局, 武漢大學