一种电阻柜智能监测保护装置及其方法与流程

本发明涉及配电电力网领域，特别涉及一种电阻柜智能监测保护装置及其方法。

背景技术：

中性点接地方式涉及电网的安全可靠性、经济性，同时直接影响系统设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护方式、通讯干扰等。如在我国0.4～35kv供电系统中，大部分为中性点不接地系统，这种系统的供电方式在单相接地电流较大时容易产生弧光接地过电压和相间短路，给供电设备造成了极大的危害。

一般来说，电网中性点接地方式也就是变电所中变压器的各级电压中性点接地方式，中性点非有效接地方式主要可分为以下三种：不接地、经消弧线圈接地及经电阻接地。其中，中性点经电阻接地就是在电网中性点与地之间串联接入某一电阻器。适当选择所接电阻器的阻值，不仅可以泄放单相接地电弧后半波的能量，从而减少电弧重燃的可能性，抑制电网过电压的辐值，还可以提高继电保护装置的灵敏度以作用于跳闸，从而有效保护系统正常运行。

随着我国城市化进度的加快，小电阻接地方式的应用越来越广泛。小电阻柜在运行过程中，因故障瞬间电流和温度的变化非常大，有必要进行监测。因此，实时对小电阻柜的接地电流大小、接地时间、电阻片温度、环境温度及湿度进行检测将十分必要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电阻柜智能监测保护装置及其方法，通过与电阻柜连接的智能监测保护装置，通过该保护装置的监测保护模块、红热传感器模块、数据传输模块以及后台管理系统，来实现电阻柜的接地电流大小、接地时间、电阻片温度、环境温度及湿度的检测，以减小间歇性电弧接地对电网损害，及早发现接地电阻故障。

为了达到上述目的，本发明提供的一种电阻柜智能监测保护装置，其与电阻柜连接，所述电阻柜智能监测保护装置包含：

采集电阻柜的电阻参数的智能监测保护模块；

采集电阻柜的电阻温度信息的红外热传感器模块；

数据传输模块，其分别与所述智能监测保护模块和所述红外热传感器模块连接，进行电阻柜数据通信；所述数据传输模块与后台管理系统连接，将所述电阻柜智能监测保护装置监测记录的信息传输至所述后台管理系统。

优选地，所述电阻柜智能监测保护装置为lx-nr01型电阻柜智能监测保护装置，对所述电阻柜的接地电流大小、接地时间、电阻片温度、环境温度及湿度进行监测以及记录接地动作次数。

优选地，所述红外热传感器模块设置有对所述电阻柜的电阻片温度进行非接触式红外监测的红外热传感器。

优选地，所述红外热传感器的温度监测范围为0℃-500℃，红外波长为8-14μm；红外温度检测频率为10次/秒，红外分辨率为80*60。

优选地，所述电阻柜智能监测保护装置内设置有环境温湿度传感器，其温度监测范围为-20℃至60℃，湿度监测范围为0％hr至100％hr。

优选地，所述数据传输模块将所述智能监测保护模块和所述红外热传感器模块各自采集的信息传输至后台服务器进行存储和分析，通过所述后台管理系统进行处理。

优选地，所述电阻柜智能监测保护装置包含液晶显示器，所述液晶显示器为全文显示的128×64图形点阵液晶。

优选地，所述电阻柜智能监测保护装置还包含指示当前运行状态的多个指示灯；所述多个指示灯中包含：

运行指示灯，其在电阻柜智能监测保护装置接通电源时通过闪烁指示；

接地指示灯，其在电阻柜智能监测保护装置发生单相接地时通过点亮指示；

加热指示灯，其在加热器工作时通过点亮指示；

风机指示灯，其在风机工作时通过点亮指示；

电阻过热指示灯，其在电阻温度超出设定值时通过点亮指示。

优选地，所述电阻柜为zdz66-10-10型电阻柜或fngr10-1000-10型电阻柜。

本发明还提供了一种采用上文项所述的电阻柜智能监测保护装置的电阻柜智能监测保护方法，包含以下步骤：

s1、在电阻柜的外壳装设包含智能监测保护模块的电阻柜智能监测保护装置；

s2、在所述电阻柜智能监测保护装置内加装红外热传感器模块；

s3、设置所述电阻柜智能监测保护装置的参数；

s4、设置所述红外热传感器模块的参数；

s5、通过数据传输模块进行数据传输并通过后台管理系统进行后台管理。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明可以实时监测小电阻的接地电流大小、接地时间；可实时监测电阻片温度、环境温湿度以及给出报警信号；可实时记录小电阻的接地动作数据；当故障发生时，能显示故障报告；通讯接口可将相关信息传给上级监控系统；可保存三十条最近发生的故障信息，失电后数据不丢失；硬件看门狗电路能防止死机现象发生；当检测到接地电流大于所设置的报警电流值时，装置发出报警信号；可选配加热器和风机，根据柜内温湿度自动启动加热器或风机；ct变比可设；人机接口操作简单方便，全中文菜单，显示信息丰富直观。所以本发明的电阻柜智能监测保护装置使系统运行的安全可靠性得到了很大提高，同时也满足变电站可无人值守的发展要求。

附图说明

图1本发明的电阻柜智能监测保护装置的结构框图；

图2本发明的电阻柜智能监测保护装置的逻辑图；

图3本发明的电阻柜智能监测保护装置的流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种电阻柜智能监测保护装置及其方法，为了使本发明更加明显易懂，以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1、图2所示，本发明的电阻柜智能监测保护装置包括电阻柜的智能监测保护模块1、红外热传感器模块2和数据传输模块3。该电阻柜智能监测保护装置与电阻柜连接。

其中，本发明用于监测保护的电阻柜可以为zdz66-10-10型电阻柜或者fngr10-1000-10型电阻柜。

智能监测保护模块1用于采集电阻柜的电阻参数，红外热传感器模块2用于采集电阻柜的电阻温度信息，数据传输模块3分别与智能监测保护模块1和红外热传感器模块2连接，与电阻柜进行数据通信。另，电阻柜智能监测保护装置还与后台管理系统4连接。

本实施例的电阻柜智能监测保护装置可以是lx-nr01型电阻柜智能监测保护装置，其特点是能对小电阻的接地电流大小、接地时间、电阻片温度、环境温度及湿度进行监测，还可以记录接地动作次数，可以通过数据传输模块3将监测记录的信息传输至后台管理系统4。

电阻柜智能监测保护装置的面板包含有一个液晶显示器和多个用于指示系统当前运行状态的指示灯。

其中，该液晶显示器以采用128×64图形点阵液晶，可全中文显示。

该指示灯包含：运行指示灯、接地指示灯、加热指示灯、风机指示灯和电阻过热指示灯。示例地，各种指示灯的运行方法为：当电阻柜智能监测保护装置接通电源，运行指示灯进行闪烁；当电阻柜智能监测保护装置发生单相接地时，接地指示灯点亮；当加热器工作时，加热指示灯点亮；当风机工作时，风机指示灯点亮；当电阻温度超出设定值时电阻过热指示灯点亮。

电阻柜智能监测保护装置内部设置有一个环境温湿度传感器，其温度监测范围为-20℃至60℃，精度为+1℃；湿度监测范围为0hr至100％hr，精度为+1％。

红外热传感器模块2包含一个红外热传感器，其主要功能如下：对电阻片的温度进行非接触式红外无损检测。特点为：可自行设置测温频率，可本地保存检测数据，可上传检测数据。具体参数为：红外温度监测范围为0℃-500℃；红外温度监测精度为+1℃；红外波长为8-14μm；红外温度检测频率为10次/秒；红外分辨率为80*60。

电阻柜智能监测保护装置预留了rs485通讯接口，用于将数据上传至后台服务器。集体的通信设置如下：装置地址为本机的地址，范围1～255；波特率可选择1200、2400、4800、9600；规约是modbus。

数据传输模块3将前端数据(包括智能监测保护模块1和红外热传感器模块2采集的信息)通过通讯电缆后台服务器主机进行存储和分析，可以将本电阻柜智能监测保护装置的通讯协议告知变电站内其他主控系统平台，该系统平台开发一个电阻柜智能监控子模块即可完成数据接入、存储和分析。即智能监测保护模块1和红外热传感器模块2采集的信息可以通过后台管理系统4进行处理。且本发明的后台管理系统4可以实现数据处理、故障判断、数据存储、显示和报警等功能。

其中，该数据处理功能可以通过与设定的参考电阻比较判断出电阻工况。

故障判断类型主要有大电流故障、小电流故障、电阻短路故障、电阻断线故障、电阻温度故障、电阻阻值变化故障等。

数据存储功能可以将故障信息存储并提供实时查询。

显示功能具有显示内容，翻页和查找功能。显示接地电流大小、接地时间、电阻片温度、环境温度及湿度、接地次数等电阻工作参数。

报警功能为：当数据处理程序中判断出故障情况能将故障信息发送给工作人员，使工作人员及时获取接地电阻工况。

如图3所示，本发明的电阻柜智能监测保护装置的实施方法包含以下步骤：

s1、在电阻柜的外壳装设电阻柜智能监测保护装置；

s2、在电阻柜智能监测保护装置内加装红外热传感器模块2；

s3、设置电阻柜智能监测保护装置的主要技术参数；

s4、设置红外热传感器模块2的主要技术参数。

s5、通过数据传输模块3进行数据传输及通过后台管理系统4进行后台管理。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。