電纜分支箱在線運行監測系統技術方案

本實用新型專利技術提出了一種電纜分支箱在線運行監測系統，包括測量分析模塊、電壓采集模塊、電流采集模塊、溫度采集模塊、通訊模塊、顯示模塊、聲光報警模塊、電暈閃絡檢測模塊、遠程便攜終端、中心網絡服務器等。實時測量電纜分支箱內電氣設備的電流、電壓、溫度，乃至閃絡情況，實時計算分析判斷，發現異?；蚬收虾?，進行就地或遠程預警和報警。電氣設備的正常運行數據以及預警和報警的相關數據和信息可現場不開箱直接觀測，或通過便攜式終端和控制中心網絡服務器遠程即時獲取。實現了電纜分支箱的實時在線自動監測報警，檢查巡視方便、保證運行人員安全，有效降低了設備的故障率、提高了使用壽命、保證了供電可靠性，同時，大大提高了工作效率、減輕了工作強度。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電纜分支箱的監測技術，尤其是一種電纜分支箱在線運行監測和預警報警系統，屬于智能電網配電

技術介紹
在電力系統中，電纜分支箱、環網柜、配電柜等電氣柜體用量極大，一般是野外或遠距離分散安裝，檢查巡視不方便；發生故障和事故后，運行人員不能及時獲知，且需要逐級排查才能對確定發生故障的電氣柜體，使得排除故障時間大大延長。因此，亟需一種能夠對電氣柜體進行自動監測報警的裝置。電氣設備在運行過程中，需要及時了解其運行情況，目前電纜分支箱不具備該功能，而其他的電氣柜體有采用柜體外置電流表、電壓表等，獲知參數有限，且不能進行實時數據分析、實時報警等。尤其對于電氣設備的運行溫度，一般不做檢測。電纜分支箱受安裝環境的影響，經常暴露在戶外，尤其在北方寒冷地區、南方潮濕地區，其內部溫度、濕度變化較大，對電纜分支箱的正常運行有很大影響，但現有電纜分支箱并不具備箱體內部的溫度、濕度調節系統。在進行電氣柜體的檢查巡視時，一般電氣柜體都是帶電運行狀態，為保證運行人員安全、提高工作效率，需要不必打開柜體即可對電氣柜體內設備的運行情況進行察看；或者通過遠程方式對電氣設備的運行實時觀測。因此亟需一種能夠遠程或直接進行電氣柜體內設備運行狀態監測的在線運行監測系統，可隨時在控制中心或通過便攜終端察看任意柜體內部情況，出現問題準確定位、及時處理，以保障供電可靠性、提高工作效率、保證運行人員安全。
技術實現思路
本技術的目的是為了克服現有技術的不足，并解決目前電氣柜體缺乏有效監測手段的問題。本技術提供一種電纜分支箱在線運行監測系統，實現對電纜分支箱內電氣設備的實時在線自動監測及報警，柜體帶電運行時無需打開柜體即可了解電氣設備的運行情況，檢查巡視方便，保證運行人員安全，提高工作效率；采集電氣設備各種運行參數，并進行實時數據分析，對故障進行同步報警；自動調節柜體溫度和濕度，改善運行環境，提高設備使用壽命、降低故障率；柜體內情況可以隨時在控制中心或通過便攜式終端查看，出現問題準確定位，及時處理，大大保障了供電可靠性。本技術為了解決上述問題采用的技術方案是:所述系統包括測量分析模塊(1)、電壓采集模塊(2)、電流采集模塊(3)、溫度采集模塊(4)、通訊模塊(5)、電源模塊(6)、顯示模塊(7)、聲光報警模塊(8)、控制面板(9)。電壓采集模塊(2)采集進線電纜(10)電壓，電流采集模塊(3)分別采集各分支出線電纜(11)的電流，溫度采集模塊(4)采集電纜接頭(12)的溫度，采集到的信號送給測量分析模塊(I)分析處理。電纜分支箱的進線電纜(10 )為一組，三相電壓不平衡度很小，且一般電纜接頭(12)的接觸電阻也很小，因此只需測量進線電纜(10)電壓即可；出線電纜(11)可能為多組，且電流不同，因此各分支出線電纜(11)的電流都要測量。電纜接頭(12)存在接觸電阻，會在電流流過時發熱，因此還需要測量各電纜接頭(12)的溫度。測量分析模塊(I)將測得的實時運行數據和計算得到的運行數據送顯示模塊(7)實時顯示。測得的實時運行數據指的是電流、電壓、溫度數據，計算得到的運行數據則是由測得的實時運行數據計算得到的如電量、視在功率、有功功率、無功功率、功率因數、頻率和諧波等，都是運行人員了解電氣設備和線路運行情況所需要的數據，送顯示模塊(7)后，運行人員可不必打開柜體即能隨時查看。為了自動發現電氣設備的異常情況和故障，測量分析模塊(I)對測得的實時運行數據和計算得到的運行數據，同時進行計算分析判斷，采用與正常的歷史數據對比、或與規定限值進行比較、或進行故障特征模式識別等方法，發現電參數或溫度異常后，進行預警，發現故障后，進行報警，提醒運行人員及時處理，降低電氣設備的故障率、提高供電可靠性和設備的使用壽命。所述系統的電源模塊(6)包括CT取能線圈(601)、整流模塊(602)、穩壓模塊(603)、蓄電池(604)，CT取能線圈(601)安裝在電纜分支箱的進線電纜(10)側。電纜分支箱一般為6KV、10KV以及以上電壓，與普通的低壓電氣柜區別很大，不能直接為本系統供電，需要有專門的電源模塊(6)，因此采用CT取能線圈(601)取電方式；蓄電池(604)在電纜線路斷電時也能保證系統工作，且在進線電纜(10)有電時，采取浮充電方式。所述系統的控制面板(9)包括按鍵(901)和數據接口(902)，按鍵(901)與測量分析模塊(I)相連，數據接口(902)與測量分析模塊(I)相連，外接其它外部設備。運行人員可通過按鍵(901)對系統進行操作和控制，如進行參數設置、數據察看等；數據接口(902)可以是RS232、USB等接口，將各種實測數據或歷史數據傳送到電腦或U盤等外部設備上。為了進一步強化功能，所述系統還包括電暈閃絡檢測模塊(13)，包括局部放電傳感器(1301)和采樣分析單元(1302);局部放電傳感器(1302)安裝在電纜分支箱各電纜上，將檢測到的數據發送給采樣分析模塊(1302)，采樣分析模塊(1302)分析判斷發生電暈或閃絡時，將結果發送給測量分析模塊(1)，記錄電纜發生電暈閃絡的次數和電流大小，并進行報警。局部放電傳感器(1301)可采用羅氏線圈，利用電纜發生電暈閃絡時電流突然變化帶來的電磁場變化特征進行監測，實現對電纜閃絡的非接觸式測量。發生電暈或閃絡，容易導致絕緣變差，成為嚴重的故障隱患，因此需要報警；電纜發生電暈閃絡的次數和電流大小，則用于評價絕緣性能，判斷故障隱患嚴重程度。針對電纜分支箱工作環境比較惡劣的情況，如北方溫差較大、南方環境潮濕等，所述系統還包括溫濕度控制模塊(16)，包括環境溫度采集模塊(1601 )、環境濕度采集模塊(1602)、風扇(1603)、電熱模塊(1604);環境溫度采集模塊(1601)檢測系統工作環境溫度，若高于設定的最高環境溫度，啟動風扇(1603)散熱，若低于設定的最低環境溫度，啟動電熱模塊(1604)加熱；環境濕度采集模塊(1602)檢測系統工作環境濕度，若高于設定的最高環境濕度，啟動風扇(1603)和電熱模塊(1604)除濕。從而使得電纜分支箱內，尤其監測系統的工作環境得到良好改善，降低設備的故障率、提高設備和本系統的使用壽命。此外，環境溫度和濕度在采取所述利用風扇(1603)和電熱模塊(1604)進行調節控制的措施后，如果仍達不到設定的環境溫度和濕度控制效果，則進行報警，提醒運行人員巡查、處理。為了提高工作效率，對異常和故障及時處理，所述系統還包括便攜式終端(14)，包括按鍵(1401 )、液晶顯示器(1402)、終端通訊模塊(1403)，便攜式終端(14)通過終端通訊模塊(1403)與測量分析模塊(I)交換數據。便攜式終端(14)可作為對顯示模塊(7)和控制面板(9)的補充或替代方式，或作為運行維護人員的報警接收裝置。便攜式終端(14)可以是定制的，也可利用智能手機，安裝定制的相應軟件實現；且便攜式終端(14)由運行人員隨身攜帶，可以現場使用，也可以遠程使用。此外，所述系統還包括控制中心網絡服務器(15)，測量分析模塊(I)經通訊模塊(5)與控制中心網絡服務器(15)交換數據。控制中心網絡服務器(15)可以遠程控制、遠程巡查、遠程報警、保存歷史數據等等。并可與便攜式終端本文檔來自技高網...

【技術保護點】
電纜分支箱在線運行監測系統，其特征在于：系統包括測量分析模塊（1）、電壓采集模塊（2）、電流采集模塊（3）、溫度采集模塊（4）、通訊模塊（5）、電源模塊（6）、顯示模塊（7）、聲光報警模塊（8）、控制面板（9）；????電壓采集模塊（2）采集進線電纜（10）的電壓，電流采集模塊（3）分別采集各分支出線電纜（11）的電流，溫度采集模塊（4）采集電纜接頭（12）的溫度，采集到的信號送給測量分析模塊（1）分析處理；????測量分析模塊（1）將測得的實時運行數據和計算得到的運行數據送顯示模塊（7）實時顯示，同時計算分析判斷，發現電參數或溫度異常后，進行預警，發現故障后，進行報警。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周封，郝婷，王晨光，王丙全，劉健，崔博聞，劉小可，孫卿，
申請(專利權)人：哈爾濱理工大學，周封，
類型：新型
國別省市：黑龍江;23