一种绝缘在线监测装置及方法与流程

本发明涉及绝缘检测技术领域，特别是一种绝缘在线监测装置及方法。

背景技术：

电力设备在运行工程中最基础也是最重要的环节就是电力传输，高压系统中，电力传输绝大部分是通过电缆传输，导致电缆在用电过程中有着绝对重要的地位，而电缆的绝缘性能是我们电力系统稳定的保证。据统计在电力系统事故安全调查中显示，很大程度上发生电力事故时由于电缆的损坏所导致的。针对电缆绝缘性能的监测显得尤为重要，然而定期的维修显然并不能解决电缆绝缘损坏所带来的问题，这是一个潜在的危机，通过人为检修很难去判断电缆的损坏程度。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种绝缘在线监测装置及方法，本申请采用介损角判断绝缘的品质，可实现被测单元绝缘性实时监控，能监测电缆、绝缘子和避雷器是否由于错装或者老化问题，绝缘性下降而产生漏电，甚至是事故问题等。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种绝缘在线监测装置，包括：

绝缘性采集电路，所述绝缘性采集电路用于采集被测单元的介损角，并通过介损角正切判断被测单元的绝缘品质；

电压采样电路，所述电压采样电路用于采集被测单元的三相电压信息；

电流采样电路，所述电流采样电路用于监测多处位置的电流信息；

开关量监测电路，所述开关量监测电路用于监测开关量任务信息；

数据通讯电路，所述数据通讯电路用于与外部设备或远程设备建立数据链路通道；

数据显示装置，所述数据显示装置用于显示监测的数据信息；

报警控制电路，所述报警控制电路包括蜂鸣器和报警灯，报警控制电路用于对异常情况进行报警；

中央处理单元，所述中央处理单元用于获取介损角信息、三相电压信息、多点电流信息以及开关量任务信息，并根据获取的数据信息分析判断线缆的绝缘性以及通电状态，并对异常情况进行报警；

中央处理单元的信号端分别与绝缘性采集电路、电压采样电路、电流采样电路、开关量监测电路、数据通讯电路、数据显示电路以及报警控制电路的信号端相连。

优选的，电压采样电路包括电压采样回路和电压分析回路，电压采样回路的输入端分别与a相采集端、b相采集端和c相采集端相连，电压采样回路的输出端与电压分析回路的输入端相连，电压分析回路的输出端与中央处理单元的输入端相连。

优选的，电流采样电路包括电流采样回路、电流分析回路和若干电流采集装置，若干电流采集装置的信号端分别与电流采样回路的信号端相连，电流采样回路的输出端与电流分析回路的输入端相连，电流分析回路的输出端与中央处理单元的输入端相连。

优选的，其还包括控制开关，控制开关包括按键控制回路和按键消抖回路，按键控制回路通过按键消抖回路与中央处理单元相连。

优选的，所述被测单元包括电缆、绝缘子和避雷器。

优选的，中央处理单元包括cortex-m3处理器。

一种绝缘在线监测方法，所述方法包括：

s1、获取被测单元的介损角信息、三相电压信息、电流信息和开关量任务信息；

s2、通过获取的介损角信息、三相电压信息、电流信息和开关量任务信息与预设的介损角阀值、三相电压阀值、电流阀值以及开关量任务比对值进行比对，若比对结果与阀值不符，则触发断路器继电器、数据显示装置和报警控制回路。

本发明的有益效果是：本发明采用介损角判断绝缘的品质，可实现被测单元绝缘性实时监控，能监测电缆、绝缘子和避雷器是否由于错装或者老化问题，绝缘性下降而产生漏电，甚至是事故问题等。

附图说明

图1是本发明的内部模块连接框图；

图中，101-中央处理单元，102-绝缘性采集电路，103-电压采样回路，104-电压分析回路，105-按键控制回路，106-按键消抖回路，107-电流采样回路，108-电流分析回路，109-数据通讯电路，110-开关量监测电路，111-数据显示装置，112-报警控制电路。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

一种绝缘在线监测装置，请参阅附图1所示，包括：

绝缘性采集电路102，所述绝缘性采集电路102用于采集被测单元的介损角，并通过介损角正切判断被测单元的绝缘品质；

电压采样电路，所述电压采样电路用于采集被测单元的三相电压信息；

电流采样电路，所述电流采样电路用于监测多处位置的电流信息；

开关量监测电路110，所述开关量监测电路用于监测开关量任务信息；

数据通讯电路109，所述数据通讯电路109用于与外部设备或远程设备建立数据链路通道；

数据显示装置111，所述数据显示装置111用于显示监测的数据信息；

报警控制电路112，所述报警控制电路112包括蜂鸣器和报警灯，报警控制电路112用于对异常情况进行报警；

中央处理单元101，所述中央处理单元101用于获取介损角信息、三相电压信息、多点电流信息以及开关量任务信息，并根据获取的数据信息分析判断线缆的绝缘性以及通电状态，并对异常情况进行报警；

中央处理单元101的信号端分别与绝缘性采集电路102、电压采样电路、电流采样电路、开关量监测电路110、数据通讯电路109、数据显示电路111以及报警控制电路112的信号端相连。

优选的，电压采样电路包括电压采样回路103和电压分析回路104，电压采样回路103的输入端分别与a相采集端、b相采集端和c相采集端相连，电压采样回路103的输出端与电压分析回路104的输入端相连，电压分析回路104的输出端与中央处理单元101的输入端相连。

优选的，电流采样电路包括电流采样回路107、电流分析回路108和若干电流采集装置，若干电流采集装置的信号端分别与电流采样回路107的信号端相连，电流采样回路107的输出端与电流分析回路108的输入端相连，电流分析回路108的输出端与中央处理单元101的输入端相连。

优选的，其还包括控制开关，控制开关包括按键控制回路105和按键消抖回路106，按键控制回路105通过按键消抖回路106与中央处理单元101相连。

优选的，所述被测单元包括电缆、绝缘子和避雷器。

优选的，中央处理单元101包括cortex-m3处理器。

一种绝缘在线监测方法，所述方法包括：

s1、获取被测单元的介损角信息、三相电压信息、电流信息和开关量任务信息；

s2、通过获取的介损角信息、三相电压信息、电流信息和开关量任务信息与预设的介损角阀值、三相电压阀值、电流阀值以及开关量任务比对值进行比对，若比对结果与阀值不符，则触发断路器继电器、数据显示装置和报警控制回路。

需要说明的是，电力设备在运行工程中最基础也是最重要的环节就是电力传输，高压系统中，电力传输绝大部分是通过电缆传输，导致电缆在用电过程中有着绝对重要的地位，而电缆的绝缘性能是我们电力系统稳定的保证。如何去判断电缆绝缘性能成为解决这一问题的关键，通过众多资料显示，以及对电缆厂家针对电缆的技术交流，我们发现介损角（介质损耗角）是一项反映高压电气设备绝缘性能的重要指标，介损角的变化可反映受潮、劣化变质或绝缘中气体放电等绝缘缺陷，因此测量介损角是研究绝缘老化特征及在线监测绝缘状况的一项重要内容，使用介质损耗角表示绝缘介质的品质好坏是不方便的，因为介损角值与试验电压、介质尺寸等因素有关，不同设备间难以进行比较，所以改用介损角正切来判断绝缘的品质。

具体监测方法为，在实现信号的转换、放大、滤波、触发、采样等过程后，由软件部分根据所获取数据建立数学模型，应用fft等分析方法，计算介损、局放、频率、电容、各次泄漏电流等物理量，存入数据库，作为分析故障可能性的判据。在线监测系统一般由智能接地信号抽取系统、信号采集系统、分析诊断系统组成。

本发明采用介损角判断绝缘的品质，可实现被测单元绝缘性实时监控，能监测电缆、绝缘子和避雷器是否由于错装或者老化问题，绝缘性下降而产生漏电，甚至是事故问题等。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。