一种基于CT感应取电的无线电缆局放高频信号监测装置的制作方法

文档序号:11604585阅读:775来源:国知局

本实用新型涉及电力系统数据采集及处理技术领域,具体为一种基于CT感应取电的无线电缆局放高频信号监测装置。



背景技术:

随着我国城市化进程的加快以及城市规模的不断扩大,电力需求呈高速增长的趋势。为了满足城市电力传输的可靠性、安全性需求,同时考虑到城市空间和规划的限制,电力电缆在城市电网中被广泛使用。由于局部放电测量能够较为全面、灵敏地反映电气设备的绝缘状况,因此,国内外的专家学者以及IEEE、IEC、CIGRE等国际电力权威组织一致认为局放检测是电缆绝缘状态评估的最直观、有效的方法。通过在线监测局放信号及相对变化量,测定劣化状态,判定电缆绝缘是否能继续运行,这对于保证电网的安全运行十分重要。由于局部信号是高频信号,所以高频信号采集是电力行业常用的监测手段,但我国电缆分布绝大多数是采用直埋、电缆沟等方式敷设,极少部分采用电缆隧道,监测设备供电一直是比较棘手的问题。采用传统方法进行局放在线监测时,受限于以下几点:

(1)传统高频局放监测设备由于用电功率较高,大多采用外接220V/380V电源供电,使用局限性较大;

(2)采用太阳能取电局放监测,受制于天气和安装场地的限制,难以大面积推广;

(3)现有CT在电缆本体取电电缆局放监测,受制于唤醒设备电流需求高及设备正常运行功率需求高,且电缆本体电流和用电负荷有很大的关联,用电高峰期设备能正常运行,但夜间等时间段设备无法正常工作;

(4)现有电缆高频局放在线监测受制于采集原始信号数据量大,要么采用有线传输(敷设要求环境较高),要么无线传输只传输诊断结果(监测设备需单独配置工控机等就地处理设备)成本较高,且增加运行功率负荷。

因而,现有局放监测手段有如下限制:1)电网中有线供电设备安装点分布少,无法普及;2)其他取电方式条件制约较多;3)现有CT取电型设备,唤醒电流需求高,只有部分电缆满足;4)数据量大传输问导致成本大增且可实时性不强。

目前,针对高频局放在线监测,存在以下几个技术问题:(1)设备正常工作功率需求高,供电问题是制约性最大的问题;(2)其他方式供电型高频局放在线监测对安装环境、地区日照时长等要求较高;(3)现有CT取电高频局放在线监测设备对用电功率要求较大,取电位置运行电流需要全天较高;(4)由于局放信号是高频信号,采集设备采集频率较高,每次采集都会有大量信号数据,网络传输问题也严重制约着电缆高频局放在线监测。为此,我们提出一种基于CT感应取电的无线电缆局放高频信号监测装置。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种基于CT感应取电的无线电缆局放高频信号监测装置,以解决上述背景技术中提出的设备正常工作功率需求高,供电问题是制约性最大的问题;其他方式供电型高频局放在线监测对安装环境、地区日照时长等要求较高;现有CT取电高频局放在线监测设备对用电功率要求较大,取电位置运行电流需要全天较高;由于局放信号是高频信号,采集设备采集频率较高,每次采集都会有大量信号数据,网络传输问题也严重制约着电缆高频局放在线监测的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种基于CT感应取电的无线电缆局放高频信号监测装置,包括无线通讯DTU设备,所述无线通讯DTU设备分别双向电性连接采集服务器和高频信号采集装置,所述无线通讯DTU设备和高频信号采集装置的输入端均电性连接感应取电CT环的输出端。

优选的,所述感应取电CT环为相同的两组,两组所述感应取电CT环的输出端分别电性连接无线通讯DTU设备和高频信号采集装置的输入端,所述感应取电CT环包括整流滤波单元、电压检测单元和电源管理单元。

优选的,所述高频信号采集装置包括微波处理单元、大容量存储单元和高速采集单元,所述高速采集单元为便捷可插拔式数据采集卡。

优选的,所述高频信号采集装置的外壳采用高防护等级外壳。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:该实用新型提出的一种基于CT感应取电的无线电缆局放高频信号监测装置,采用双感应取电CT供电,保证电缆运行电流低至30A时依然能正常工作;完善的无线数据传输机制,能保质保量且较为迅速的将采集装置采集到的原始信号传输到采集服务器;本实用新型设计为采集卡采用便捷可插拔式,方便使用和运维;本实用新型提供完备的稳定供电—高频信号采集—信号传输功能,且能适应各种电缆敷设方式(隧道、杆塔、电缆沟、直埋等),满足大面积推广的要求。本实用新型装置采用高防护等级外壳,可抵抗恶劣的外部条件(气候、敷设方式等);为了解决电缆运行电流过小有可能不能唤醒设备的问题,本实用新型采用双CT取电设备,并且设备全部芯片在满足采集要求和采集精度的前提下,全部采用低功耗芯片,可在每天运行电流低谷时正常工作。本装置配置低功耗DTU通信设备,提供无线数据传输,且设备有大容量存储芯片,有完备的应对通信失败、丢包等问题的方案采用TCP传输协议,保证数据包正确完整。

附图说明

图1为本实用新型原理框图。

图中:1无线通讯DTU设备、2高频信号采集装置、21微波处理单元、22大容量存储单元、23高速采集单元、3感应取电CT环、31整流滤波单元、32电压检测单元、33电源管理单元、4采集服务器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1,本实用新型提供一种技术方案:一种基于CT感应取电的无线电缆局放高频信号监测装置,包括无线通讯DTU设备1,所述无线通讯DTU设备1分别双向电性连接采集服务器4和高频信号采集装置2,所述无线通讯DTU设备1和高频信号采集装置2的输入端均电性连接感应取电CT环3的输出端,两组感应取电CT环3为无线通讯DTU设备1和高频信号采集装置2提供电源,采集服务器4发出数据采集命令,通过无线通讯DTU设备1将命令信息传输至高频信号采集装置2,高频信号采集装置2进行数据的采集,并通过无线通讯DTU设备1将采集的数据信息传输至采集服务器4;

所述高频信号采集装置2用于实时接收采集服务器4的采集命令,并通过无线通讯DTU设备1将采集数据传输至采集服务器4;

所述无线通讯DTU设备1用于接收采集服务器4的采集命令,并将采集命令发送至高频信号采集装置2,将高频信号采集装置2采集的数据传输至数据服务器4;

两组所述感应取电CT环3分别用于无线通讯DTU设备1和高频信号采集装置2的供电。

其中,所述感应取电CT环3为相同的两组,两组所述感应取电CT环3的输出端分别电性连接无线通讯DTU设备1和高频信号采集装置2的输入端,所述感应取电CT环3包括整流滤波单元31、电压检测单元32和电源管理单元33;所述高频信号采集装置2包括微波处理单元21、大容量存储单元22和高速采集单元23,所述微波处理单元21用于对高速采集单元23采集的数据进行处理;所述大容量存储单元22用于对高速采集单元23采集的数据信息进行存储;所述高速采集单元23为高频信号采集装置2的核心部件,用于接收采集命令进行数据的采集,所述高速采集单元23为便捷可插拔式数据采集卡,方便使用和运维,所述高频信号采集装置2的外壳采用高防护等级外壳,可抵抗恶劣的外部条件(气候、敷设方式等)。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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