专利名称：电力母线的温度在线监测单元的制作方法
技术领域：
本发明属于线路检测技术领域，特别涉及一种电力母线的温度在线监测单元。
背景技术：
随着我国经济的高速发展，供用电容量大幅攀升，变压器低压侧额定电流也在不断加大。目前，IIOKV及220KV变压器单台容量达120MVA，低压侧母线电压为6. 3KV 35KV，工作电流高达2000A 11000A。同时，我国单台容量125MW及以下的火力发电机组正处于逐渐关停中。200MW、300MW及600MW机组成为主流发电设备，其相应出口电压分别为15. 75KV、18KV及20KV，出口电流分别为8625A、11320A及19000A。常规矩形母线在技术和结构上，已经无法满足在上述大电流下母线发热和短路电动力的要求。同时，集肤效应系数及附加损耗的增大，带来传统矩形母线载流能力的大幅下降，严重影响并制约变电站的安全运行。新型干式绝缘管型母线因其容量大、体积小和节能等优点正取代常规的矩形母线，在电力系统中得到越来越广泛的应用。尽管这种新型干式绝缘管型母线具有诸多优点，但是接头工艺的好坏和大电流工作状态下电动力的影响可能导致接头处接触电阻的增加，使得接头温升过大，影响母线的安全运行新型的全绝缘管型母线因其容量大、体积小和节能等优点正取代常规的矩形母线，在电力系统中得到越来越广泛的应用。变电站内的全绝缘管型母线通常由单根母线串接而成，接头工艺的好坏会影响接头的电阻，进而影响母线的工作温升；母线在电动力的作用下可能发生机械共振，严重时导致母线的断裂。因此，温升和振动是影响母线安全运行的主要因素。在长期运行过程中母线连接处会因电磨损、机械操作和短路电动力引起的机械振动等原因，使接触条件恶化，接触电阻增加，引起接触点的温度升高，加剧接触表面的氧化，氧化的结果又导致接触电阻上升，形成恶性循环，最后，由于高温的影响有可能使相邻的绝缘部件性能劣化，甚至击穿，危害母线的安全运行。近年来，在电厂和变电站已发生多起母线过温事故，造成电气火灾和大面积的停电事故，因而需要对母线连接处进行温度在线监测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力母线的温度在线监测单元，用于解决现有技术中电力母线温度数据不能实时监测、监测不便、不能及时发现故障等问题。为解决上述及其他问题，本发明提供一种电力母线的温度在线监测单元，所述电力母线是由多段绝缘管型母线利用中间接头串接而成；所述温度在线监测单元包括供电单元；装配在所述电力母线内部、采用单总线连接方式串接的多个温度传感单元，分别对应设置在所述电力母线中多段绝缘管型母线的中间接头处；每一个温度传感单元用于感测对应的一个中间接头处的温度；与多个温度传感单元连接的数据采集单元，用于采集各个温度传感单元上传的温度数据。
可选地，在所述单总线连接方式中，包括电源线、地线、以及数据线。可选地，在电力母线内部的干线上电源线与地线构成第一双绞线，数据线与地线构成第二双绞线。可选地，在所述温度传感单元的数据线与所述电力母线的干线的数据线之间还设有耦合电阻。可选地，所述中间接头为三通接头。可选地，所述供电单元提供+5V的直流电源。可选地，所述温度传感单元为数字温度传感器。
可选地，所述温度传感单元的性能参数包括最高分辨率12位，精度可达±0. 5摄氏度，12位分辨率时最大工作时间750毫秒，检测温度范围-55°C至125°C。可选地，所述数据采集单元包括用于将采集的温度数据上传的通信接口。本发明提供的电力母线的温度在线监测单元，利用在电力母线中的每一个中间节点处设置一个温度传感单元以用于传感对应中间节点处的温度，并利用单总线连接方式将多个温度传感单元串接起来，使得多个温度传感单元传感得到的温度数据集中传送至与它们连接的数据采集单元中，完成中间节点处温度的即时监测及各个监测点数据的集中管控，实现了整条电力母线运行状态的实时监测和早期预警，相应提高了电力母线的智能化水平和运行的安全性。
图I是本发明的电力母线的温度在线监测单元在一个实施方式中的功能框图。图2显示了本发明电力母线的温度在线监测单元在一个具体实例中的应用示意图。
具体实施例方式以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式
加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明提供一种电力母线的温度在线监测单元，包括供电单元；装配在所述电力母线内部、采用单总线连接方式串接的多个温度传感单元；与多个温度传感单元连接的数据采集单元。用于解决现有技术中电力母线温度数据不能实时监测、监测不便、不能及时发现故障等问题。图I显示了本发明电力母线的温度在线监测单元在一个实施方式中的架构示意图。如图I所示，所述温度在线监测单元包括供电单元11、多个温度传感单元13、以及数据采集单元15。以下对上述各个单元进行详细说明。供电单元11用于提供电源。在实际应用中，供电单元11可以是蓄电池，具有电力持久、安装便利等优点。当然，并不以此为限，在其他情形下，供电单元11也可以是通过太阳能取电或通过感应取电的方式取电的设备。多个温度传感单元13分别对应设置在所述电力母线中多段绝缘管型母线的中间接头处，其中，每一个温度传感单元13用于感测对应的一个中间接头处的温度。在本发明中，多个温度传感单元13是采用单总线连接方式串接而成的。·
数据采集单元15，采用单总线连接方式与多个温度传感单元13连接，用于采集各个温度传感单元13上传的温度数据，对各个温度数据进行集中管控。另外，数据采集单元15还可以包括通信接口，用于通过有线传输方式(例如光纤等)或无线传输方式(例如移动网络2G、GPRS、3G等)再将采集到的温度数据上传至远端的服务器或监控中心等。如上可知，利用在电力母线中的每一个中间节点处设置一个温度传感单元，并将各个温度传感单元串接在一起，将传感得到的温度数据集中传送至与它们连接的数据采集单元中，从而可以通过采集的温度数据对整条电力母线的运行状态进行实时监测，可以根据温度数据而判断出电力母线的哪一个中间接头是否产生故障，从而确定故障位置，实现早期预警。图2显示了本发明电力母线的温度在线监测单元在一个具体实例中的应用示意图。结合图I和图2，可知，一条电力母线是由多段绝缘管型母线利用中间接头串接而成，绝缘管型母线具有容量大、体积小和节能等优点，中间接头用于将相邻两段绝缘管型母线的接头相衔接，在本实例中，所述中间接头采用的是三通接头。另外，需说明的是，一条电力母线的长度取决于每一段绝缘母线的长度以及绝缘母线的段数。一般而言，一条电力母线中绝缘管型母线的数量最大可以是32段。供电单元11提供供电单元提供+5V的直流电源。温度传感单元13对应设置在电力母线的中间接头处。在本实例中，温度传感单元为数字温度传感器，例如为数字温度传感器DS18B20。数字温度传感器13的主要特征在于全数字温度转换和输出，先进的单总线数据通信。性能参数包括最高分辨率12位，精度可达±0. 5摄氏度，12位分辨率时最大工作时间750毫秒，检测温度范围_55°C至125°C。为了保证电力母线外观完整美观，较佳地，将监测点、数字温度传感器和导线都设置在电力母线的内部。特别地，在本实例中，各个数字温度传感器采用单总线连接方式串接起来，S卩，各个数字温度传感器通过数据线进行数据传输。具体地，在所述单总线连接方式中，包括电源线、地线、以及数据线。在电力母线内部的干线上，为了实现远距离数据采集和保证正常的数据传输，较佳地，采用双绞线连接，即，电源线与地线构成第一双绞线，数据线与地线构成第二双绞线。另外，对于每一个数字温度传感器13而言，是通过电源线、地线以及数据线而分别与电力母线内部的干线中的电源线、地线以及数据线相连。特别地，在数字温度传感器13的数据线与电力母线的干线的数据线之间还设有耦合电阻R，具有防止信号反射和抗干扰等作用，从而可以确保数字温度传感器13相对更精准地传感出对应中间接点处的即时温度。综上所述，本发明提供的电力母线的温度在线监测单元，利用在电力母线中的每一个中间节点处设置一个温度传感单元以用于传感对应中间节点处的温度，并利用单总线连接方式将多个温度传感单元串接起来，使得多个温度传感单元传感得到的温度数据集中传送至与它们连接的数据采集单元中，完成中间节点处温度的即时监测及各个监测点数据的集中管控，实现了整条电力母线运行状态的实时监测和早期预警，相应提高了电力母线的智能化水平和运行的安全性。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟 悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
权利要求
1.一种电力母线的温度在线监测单元，所述电力母线是由多段绝缘管型母线利用中间接头串接而成，其特征在于，所述温度在线监测单元包括 供电单元； 装配在所述电力母线内部、采用单总线连接方式串接的多个温度传感单元，分别对应设置在所述电力母线中多段绝缘管型母线的中间接头处；每一个温度传感单元用于感测对应的一个中间接头处的温度； 与多个温度传感单元连接的数据采集单元，用于采集各个温度传感单元上传的温度数据。
2.根据权利要求I所述的电力母线的温度在线监测单元，其特征在于，在所述单总线连接方式中，包括电源线、地线、以及数据线。
3.根据权利要求2所述的电力母线的温度在线监测单元，其特征在于，在电力母线内部的干线上电源线与地线构成第一双绞线，数据线与地线构成第二双绞线。
4.根据权利要求2或3所述的电力母线的温度在线监测单元，其特征在于，在所述温度传感单元的数据线与所述电力母线的干线的数据线之间还设有耦合电阻。
5.根据权利要求I所述的电力母线的温度在线监测单元，其特征在于，所述中间接头为二通接头。
6.根据权利要求I所述的电力母线的温度在线监测单元，其特征在于，所述供电单元提供+5V的直流电源。
7.根据权利要求I所述的电力母线的温度在线监测单元，其特征在于，所述温度传感单元为数字温度传感器。
8.根据权利要求7所述的电力母线的温度在线监测单元，其特征在于，所述温度传感单元的性能参数包括最高分辨率12位，精度可达±0. 5摄氏度，12位分辨率时最大工作时间750毫秒，检测温度范围-55°C至125°C。
9.根据权利要求I所述的电力母线的温度在线监测单元，其特征在于，所述数据采集单元包括用于将采集的温度数据上传的通信接口。
全文摘要
本发明一种电力母线的温度在线监测单元，所述电力母线是由多段绝缘管型母线利用中间接头串接而成；所述温度在线监测单元包括供电单元；装配在所述电力母线内部、采用单总线连接方式串接的多个温度传感单元，分别对应设置在所述电力母线中多段绝缘管型母线的中间接头处；每一个温度传感单元用于感测对应的一个中间接头处的温度；与多个温度传感单元连接的数据采集单元，用于采集各个温度传感单元上传的温度数据。相对于现有技术，本发明提供的温度在线监测单元，实现了整条电力母线运行状态的实时监测和早期预警，相应提高了电力母线的智能化水平和运行的安全性。
文档编号G01K7/00GK102937484SQ20121044541
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者曾奕, 徐建平, 陈定强 申请人:曾奕