一種開關(guān)柜加熱器故障在線監(jiān)測裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種開關(guān)柜加熱器故障在線監(jiān)測裝置，包括羅氏線圈電流互感器、導(dǎo)線及殼體，在殼體的正面安裝工作指示燈及故障指示燈，在殼體內(nèi)安裝有電路板，連接電路板從殼體內(nèi)引出四根導(dǎo)線，該四根導(dǎo)線分別在殼體外連接羅氏線圈電流互感器的二次側(cè)及加熱器的工作電源線。本裝置解決了運(yùn)維人員對端子箱內(nèi)加熱器巡視難度大的問題，克服了現(xiàn)在不能對加熱器進(jìn)行監(jiān)測的缺陷，有效地監(jiān)控開關(guān)柜內(nèi)加熱器的健康狀況，避免開關(guān)柜內(nèi)因凝露而造成的二次短路，甚至重大事故發(fā)生。
【專利說明】
一種開關(guān)柜加熱器故障在線監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于變電運(yùn)行領(lǐng)域，涉及開關(guān)柜，尤其是一種開關(guān)柜加熱器故障在線監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電力開關(guān)柜為傳輸、分配電能的重要的電力設(shè)施，其穩(wěn)定性直接影響電網(wǎng)穩(wěn)定性和供電可靠性。當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)濕度過高時(shí)，會引起嚴(yán)重的后果。目前，開關(guān)柜內(nèi)控制溫濕度的方法多為利用加熱器除濕和增溫，通過智能型溫濕度控制器控制并自動調(diào)節(jié)。
[0003]電力開關(guān)柜內(nèi)結(jié)構(gòu)緊湊，集成了斷路器、避雷器、互感器及保護(hù)裝置等電力設(shè)備，對柜內(nèi)溫濕度環(huán)境要求苛刻，因此利用加熱器對柜內(nèi)環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)。然而，其內(nèi)部電磁環(huán)境復(fù)雜，加熱器和智能溫濕度控制器經(jīng)常出現(xiàn)故障，且溫濕度控制器不具備監(jiān)測加熱器是否故障的功能；由于開關(guān)柜內(nèi)存在高壓危險(xiǎn)，普通巡視不能打開柜門對加熱器進(jìn)行查驗(yàn)，因此很難發(fā)現(xiàn)加熱器故障，開關(guān)柜內(nèi)長時(shí)間溫濕度異常會影響柜內(nèi)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重的甚至引起滑閃放電，造成停電事故。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種安裝方便，不影響原加熱器的正常工作，能夠指示加熱器是否故障，方便了運(yùn)維人員巡視、保障開關(guān)柜健康無故障運(yùn)行的變電站開關(guān)柜加熱器在線監(jiān)測裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種開關(guān)柜加熱器故障在線監(jiān)測裝置，包括羅氏線圈電流互感器、導(dǎo)線及殼體，在殼體的正面安裝工作指示燈及故障指示燈，在殼體內(nèi)安裝有電路板，連接電路板從殼體內(nèi)引出四根導(dǎo)線，該四根導(dǎo)線分別在殼體外連接羅氏線圈電流互感器的二次側(cè)及加熱器的工作電源線，所述的電路板包括整流模塊、平波電容器、采樣電阻、工作指示燈、微型變壓器及其整流模塊、閾值電壓比較電路及故障指示燈，所述羅氏線圈電流互感器穿過加熱器的電源線，羅氏線圈電流互感器的二次側(cè)并聯(lián)整流模塊，整流模塊依次連接平波電容器、采樣電阻、工作指示燈;在加熱器工作電源線上并聯(lián)微型變壓器及其整流模塊，微型變壓器及其整流模塊通過一可調(diào)電阻連接閾值電壓比較電路，閾值電壓比較電路連接一故障指示燈。
[0007]而且，所述羅氏線圈電流互感器為穿心式電流互感器。
[0008]本實(shí)用新型以羅氏線圈型電流互感器為核心，通過羅氏線圈電流互感器監(jiān)測加熱器的電流，將加熱器一次電流變換為二次小電壓，從而監(jiān)測加熱器的電流值;通過微型變壓器和整流模塊，將加熱器工作電壓轉(zhuǎn)換為二次直流小電壓;將電壓與電流信號綜合處理，從而反映加熱器工作、故障兩種狀態(tài)。解決開關(guān)柜、端子箱等內(nèi)加熱器故障監(jiān)測困難的問題。
[0009](I)電流監(jiān)測
[0010]當(dāng)加熱器一次載流導(dǎo)線從羅氏線圈電流互感器環(huán)心穿過時(shí)，導(dǎo)體周圍將產(chǎn)生磁場，根據(jù)安培環(huán)路定理，導(dǎo)體周圍磁場強(qiáng)度正比于載流導(dǎo)體中的電流。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，羅氏線圈電流互感器二次線圈中感應(yīng)出正比于一次導(dǎo)體的電流。
[0011]對羅氏線圈電流互感器二次側(cè)電流進(jìn)行整流后，并聯(lián)采樣電阻，通過采樣電阻兩端電壓便能反映穿過羅氏線圈中心導(dǎo)體中的電流，即加熱器的工作電流，電流監(jiān)測原圖如附圖2。
[0012](2)電流電壓信號綜合處理:
[0013]將微型變壓器和整流模塊并聯(lián)在加熱器工作電壓上，將加熱器工作電壓轉(zhuǎn)換為5V直流電壓，將此電壓作為信號處理電路的電源電壓。當(dāng)二次側(cè)有電壓時(shí)，判定加熱器電源電壓存在。
[0014]設(shè)計(jì)閾值電壓比較電路，當(dāng)羅氏線圈的輸出電壓大于閾值電壓的時(shí)候，判定加熱器正常工作；當(dāng)羅氏線圈的輸出電壓小于閾值電壓的時(shí)候，判定加熱器故障。電流電壓信號綜合處理電路原理圖如附圖3。
[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0016]1、本裝置解決了運(yùn)維人員對端子箱內(nèi)加熱器巡視難度大的問題，克服了現(xiàn)在不能對加熱器進(jìn)行監(jiān)測的缺陷，有效地監(jiān)控開關(guān)柜內(nèi)加熱器的健康狀況，避免開關(guān)柜內(nèi)因凝露而造成的二次短路，甚至重大事故發(fā)生。
[0017]2、本裝置原理簡單，不影響原加熱器的正常工作。能夠指示加熱器工作、故障、停用三種狀態(tài)，方便了運(yùn)維人員巡視，保障了開關(guān)柜健康無故障的運(yùn)行。
【附圖說明】
[0018]圖1為本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為羅氏線圈對導(dǎo)體中電流的采集原理圖；
[0020]圖3為電流電壓信號綜合處理電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0022]一種開關(guān)柜加熱器故障在線監(jiān)測裝置，包括羅氏線圈電流互感器1、導(dǎo)線2及殼體4，在殼體的正面安裝工作指示燈3及故障指示燈5，在殼體內(nèi)安裝有電路板，連接電路板從殼體內(nèi)引出四根導(dǎo)線，該四根導(dǎo)線分別在殼體外連接羅氏線圈電流互感器的二次側(cè)及加熱器的工作電源線。
[0023]所述的電路板包括整流模塊6、平波電容器7、采樣電阻8、工作指示燈、微型變壓器及其整流模塊9、閾值電壓比較電路11及故障指示燈，所述羅氏線圈電流互感器穿過加熱器的電源線12，羅氏線圈電流互感器的二次側(cè)并聯(lián)整流模塊，整流模塊依次連接平波電容器、采樣電阻、工作指示燈，將采樣電阻兩端電壓作為羅氏線圈電流互感器的輸出電壓VI;在加熱器工作電源線上并聯(lián)微型變壓器及其整流模塊，微型變壓器及其整流模塊通過一可調(diào)電阻10連接電壓比較電路，微型變壓器及其整流模塊將加熱器的工作電壓轉(zhuǎn)換為5V直流電壓，將此直流電壓作為電壓比較電路的電源電壓，且在電壓輸出后并聯(lián)可調(diào)電阻，作為閾值參考電壓Vset。在電壓比較電路輸入羅氏線圈電流互感器的輸出電壓V1、和閾值參考電壓Vset，當(dāng)羅氏線圈電流互感器輸出電壓大于閾值電壓的時(shí)候，判定加熱器正常工作；當(dāng)羅氏線圈的輸出電壓小于閾值電壓的時(shí)候，判定加熱器故障。故障信號通過故障指示燈顯示。
[0024]本實(shí)用新型利用電流互感器對加熱器的工作電流進(jìn)行變換，并從加熱器工作電源中汲取能量，通過工作指示發(fā)光二極管和故障指示發(fā)光二極管的亮與暗判斷加熱器工作、故障兩種狀態(tài)。從而有效地監(jiān)控加熱器的健康狀況，避免開關(guān)柜內(nèi)因凝露而造成重大事故的發(fā)生。
[0025]所述的在線故障監(jiān)測裝置存在故障時(shí)，不影響原加熱器的正常運(yùn)行。所述羅氏線圈電流互感器為穿心式電流互感器，不打斷原工作電路。
[0026]所述的工作指示燈及故障指示燈均采用LED發(fā)光二極管。
[0027]本實(shí)用新型經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，完全符合《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程(變電部分)》中的要求，可在現(xiàn)場應(yīng)用。
[0028]以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種開關(guān)柜加熱器故障在線監(jiān)測裝置，其特征在于:包括羅氏線圈電流互感器、導(dǎo)線及殼體，在殼體的正面安裝工作指示燈及故障指示燈，在殼體內(nèi)安裝有電路板，連接電路板從殼體內(nèi)引出四根導(dǎo)線，該四根導(dǎo)線分別在殼體外連接羅氏線圈電流互感器的二次側(cè)及加熱器的工作電源線，所述的電路板包括整流模塊、平波電容器、采樣電阻、工作指示燈、微型變壓器及其整流模塊、閾值電壓比較電路及故障指示燈，所述羅氏線圈電流互感器穿過加熱器的電源線，羅氏線圈電流互感器的二次側(cè)并聯(lián)整流模塊，整流模塊依次連接平波電容器、采樣電阻、工作指示燈;在加熱器工作電源線上并聯(lián)微型變壓器及其整流模塊，微型變壓器及其整流模塊通過一可調(diào)電阻連接閾值電壓比較電路，閾值電壓比較電路連接一故障指示燈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)柜加熱器故障在線監(jiān)測裝置，其特征在于:所述羅氏線圈電流互感器為穿心式電流互感器。
【文檔編號】G01R31/00GK205427073SQ201620158573
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月2日
【發(fā)明人】辛?xí)曰? 王建慧, 吳勝志, 王興國, 賈建華
【申請人】國網(wǎng)天津市電力公司, 國家電網(wǎng)公司