一種智能固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的制作方法
【專利摘要】一種智能固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜,其特征在于包括環(huán)網(wǎng)柜本體、測(cè)溫傳感器組、機(jī)械特性傳感器、信號(hào)傳輸系統(tǒng)、后臺(tái)處理器;所述測(cè)溫傳感器組、機(jī)械特性傳感器安裝在環(huán)網(wǎng)柜本體上,所述測(cè)溫傳感器組、機(jī)械特性傳感器與信號(hào)傳輸系統(tǒng)的信號(hào)輸入端相連接,信號(hào)傳輸系統(tǒng)的信號(hào)輸出端與后臺(tái)處理器相連接;所述測(cè)溫傳感器組包括母線測(cè)溫傳感器、隔離測(cè)溫傳感器、斷路器測(cè)溫傳感器、電纜測(cè)溫傳感器;所述母線測(cè)溫傳感器安裝在母線上,所述隔離測(cè)溫傳感器安裝在隔離開關(guān)上,所述斷路器測(cè)溫傳感器安裝在斷路器上,所述電纜測(cè)溫傳感器安裝在進(jìn)出線電纜上,本發(fā)明的智能固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜實(shí)現(xiàn)了固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的安全穩(wěn)定的運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】
一種智能固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域,特別涉及一種環(huán)網(wǎng)柜。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)同類產(chǎn)品的缺點(diǎn)如下:一是有的同類產(chǎn)品沒(méi)有在線測(cè)溫系統(tǒng)及機(jī)械特性在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),不能夠?qū)崟r(shí)在線監(jiān)測(cè)固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的運(yùn)行狀態(tài),不能將故障扼制于萌芽中、防患于未然;二是有的產(chǎn)品雖然有在線測(cè)溫系統(tǒng)及機(jī)械特性在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),但是只是單純的采集信號(hào),傳輸給管理人員,不能夠做到智能化的在線預(yù)警,在線診斷,三是許多同類產(chǎn)品的在線測(cè)溫使用的是有線、有源技術(shù)、安裝極其不方便,由于有導(dǎo)線的存在甚至可能引起放電、閃絡(luò)等現(xiàn)象,因此亟需一種能夠根據(jù)采集到的信號(hào)迅速給出正確的判斷,并作出相應(yīng)的動(dòng)作,避免事故的發(fā)生的可靠的固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種智能固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜用于解決上述技術(shù)問(wèn)題。
[0004]一種智能固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜,包括環(huán)網(wǎng)柜本體、測(cè)溫傳感器組、機(jī)械特性傳感器、信號(hào)傳輸系統(tǒng)、后臺(tái)處理器;所述測(cè)溫傳感器組、機(jī)械特性傳感器安裝在環(huán)網(wǎng)柜本體內(nèi)相應(yīng)的部件上與信號(hào)傳輸系統(tǒng)的信號(hào)輸入端相連接,所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的信號(hào)輸出端與后臺(tái)處理器電連接,所述后臺(tái)處理器與環(huán)網(wǎng)柜本體連接。
[0005]所述測(cè)溫傳感器組包括母線測(cè)溫傳感器、隔離測(cè)溫傳感器、斷路器測(cè)溫傳感器、電纜測(cè)溫傳感器;
[0006]所述母線測(cè)溫傳感器安裝在母線上,所述隔離測(cè)溫傳感器安裝在隔離開關(guān)上,所述斷路器測(cè)溫傳感器安裝在斷路器上,所述電纜測(cè)溫傳感器安裝在進(jìn)出線電纜上;
[0007]所述機(jī)械特性傳感器安裝在斷路器調(diào)節(jié)螺桿的末端。
[0008]所述測(cè)溫傳感器組可以選取有線溫度傳感器或者無(wú)線溫度傳感器。
[0009]所述機(jī)械特性傳感器選用角位移傳感器。
[0010]本發(fā)明智能固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜,在線測(cè)溫系統(tǒng)的添加能夠?qū)Νh(huán)網(wǎng)柜的導(dǎo)線連接點(diǎn)及觸頭的溫度情況進(jìn)行24小時(shí)無(wú)間斷的在線檢測(cè),能夠隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,處理問(wèn)題,將故障扼制于萌芽中。同樣,機(jī)械特性傳感器能夠記錄斷路器的每一次合分操作,分析相關(guān)物理參數(shù),并做出對(duì)比判斷,管理人員能夠通過(guò)數(shù)據(jù)了解到環(huán)網(wǎng)柜的運(yùn)行狀態(tài)。
[0011 ] 在線測(cè)溫傳感器可采用無(wú)源無(wú)線技術(shù),無(wú)源技術(shù)無(wú)須使用電池或者是感應(yīng)取電,完全免維護(hù),使用更加方便快捷。無(wú)線技術(shù)可以摒棄傳統(tǒng)的導(dǎo)線傳輸技術(shù),防止由于傳輸導(dǎo)線造成的放電、閃絡(luò)等現(xiàn)象。
[0012]機(jī)械特性傳感器直接跟斷路器的末端連接,無(wú)須通過(guò)零件將斷路器的運(yùn)動(dòng)二次轉(zhuǎn)化,更加直接可靠,安裝也更加方便,只需要將緊固螺母緊固即可。
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的智能固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜作進(jìn)一步說(shuō)明。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為智能固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜原理框圖;
[0015]圖2為智能固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示,本發(fā)明智能固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜,包括環(huán)網(wǎng)柜本體1、測(cè)溫傳感器組、機(jī)械特性傳感器6、信號(hào)傳輸系統(tǒng)、后臺(tái)處理器;所述測(cè)溫傳感器組、機(jī)械特性傳感器6安裝在環(huán)網(wǎng)柜本體I上,所述測(cè)溫傳感器組、機(jī)械特性傳感器6與信號(hào)傳輸系統(tǒng)的信號(hào)輸入端相連接,信號(hào)傳輸系統(tǒng)的信號(hào)輸出端與后臺(tái)處理器相連接;
[0017]所述測(cè)溫傳感器組包括母線測(cè)溫傳感器2、隔離測(cè)溫傳感器3、斷路器測(cè)溫傳感器4、電纜測(cè)溫傳感器5;
[0018]如圖2所示,母線測(cè)溫傳感器2安裝在母線8上,隔離測(cè)溫傳感器3安裝在隔離開關(guān)上,斷路器測(cè)溫傳感器4安裝在斷路器上,電纜測(cè)溫傳感器5安裝在進(jìn)出線電纜7上;機(jī)械特性傳感器6安裝在斷路器調(diào)節(jié)螺桿的末端;測(cè)溫傳感器組可以選取有線溫度傳感器或者無(wú)線溫度傳感器,機(jī)械特性傳感器6選用角位移傳感器;母線測(cè)溫傳感器2用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)母線的溫度,隔離溫度傳感器3用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隔離開關(guān)的溫度,斷路器測(cè)溫傳感器4用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)斷路器的溫度,電纜測(cè)溫傳感器5用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜溫度,機(jī)械特性傳感器6用于監(jiān)測(cè)斷路器的合分閘速度、超程、開距、彈跳等關(guān)鍵機(jī)械特性參數(shù)。
[0019]信號(hào)傳輸系統(tǒng)包括信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、通信接口電路,信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)輸入端連接測(cè)溫傳感器組和機(jī)械特性傳感器組6,信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)輸出端連接信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端,信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸出端連接通信接口電路的信號(hào)輸入端。信號(hào)調(diào)理電路采集各傳感器的信號(hào),對(duì)于采集到的模擬信號(hào)進(jìn)行放大、整形等處理,送信號(hào)傳感電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào);對(duì)于采集到的數(shù)字信號(hào)經(jīng)必要的匹配處理直接送后臺(tái)處理器處理,后臺(tái)處理器按照預(yù)設(shè)算法運(yùn)算生成最終數(shù)據(jù)結(jié)果,將計(jì)算結(jié)果通過(guò)485接口或網(wǎng)絡(luò)等通信接口將數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)。
[0020]后臺(tái)處理器采用Freescale公司的Kinetis系列的32位Cortex M4核心的微控制器(型號(hào)為MK60DN512VLL10),整合高速16位ADC、DSP核、串行通訊端口等多種外設(shè),模數(shù)轉(zhuǎn)換精度高,控制、計(jì)算能力強(qiáng)。
[0021]實(shí)際應(yīng)用中,測(cè)溫傳感器組實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各種的溫度變化,并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸系統(tǒng)(可以采用無(wú)線、有線等)傳遞給后臺(tái)處理器,后臺(tái)處理器將采集的溫度信號(hào)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史信號(hào)做出對(duì)比判斷(或與設(shè)定溫度最大值對(duì)比判斷),一旦超出設(shè)定值可以通過(guò)后臺(tái)系統(tǒng)報(bào)警,提前預(yù)判和預(yù)防環(huán)網(wǎng)柜故障,緊急時(shí)可以直接控制環(huán)網(wǎng)柜本體I斷電;
[0022]測(cè)溫傳感器組選用原裝進(jìn)口 /A級(jí)PT100薄膜熱電阻,外加電瓷(95瓷)絕緣導(dǎo)熱套管進(jìn)行鎧裝,此外還可以在環(huán)網(wǎng)柜本體I內(nèi)安裝環(huán)境溫濕度傳感器組件用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)網(wǎng)柜本體I內(nèi)部環(huán)境的實(shí)時(shí)溫度與濕度,上述環(huán)境溫濕度傳感器選用瑞士 sensir1n公司一體化數(shù)字溫濕度傳感器一 SHT15。
[0023]機(jī)械特性傳感器6通過(guò)緊固螺母安裝在斷路器調(diào)節(jié)螺桿末端,實(shí)時(shí)在線檢測(cè)斷路器每次的合分動(dòng)作,監(jiān)測(cè)合分閘速度、超程、開距、彈跳等關(guān)鍵機(jī)械特性參數(shù),并將以上物理參數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳輸系統(tǒng)(可以采用無(wú)線、有線等)傳遞給后臺(tái)處理器,同樣后臺(tái)處理器將采集的信號(hào)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史信號(hào)做出對(duì)比判斷,當(dāng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史信號(hào)不相匹配時(shí)說(shuō)明斷路器在機(jī)械特性方面存在了安全隱患,后臺(tái)處理器按照預(yù)設(shè)程序作出報(bào)警,起到提前預(yù)判和預(yù)防環(huán)網(wǎng)柜故障的作用;
[0024]機(jī)械特性傳感器采用角位移傳感器,該角位移傳感器采用型號(hào)為S3806-2000BM的旋轉(zhuǎn)編碼器,有效量程內(nèi)可以達(dá)到0.5%的精度。
[0025]合分閘速度測(cè)量:通過(guò)測(cè)量連接于斷路器主軸的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的脈沖信號(hào),獲取其脈沖數(shù)量和脈寬變化情況,結(jié)合后臺(tái)處理器內(nèi)部精確時(shí)鐘,計(jì)算得出分合閘行程及速度。
[0026]超程:開關(guān)處于分閘狀態(tài)下當(dāng)處理器檢測(cè)到3路CT任意一路的信號(hào)達(dá)到一定數(shù)值時(shí),記錄下當(dāng)前脈沖數(shù)到主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)脈沖數(shù)的差值,通過(guò)換算,得出超程距離。
[0027]開距:開關(guān)處于合閘狀態(tài)下,當(dāng)處理器檢測(cè)到3路CT任意一路的信號(hào)小于一定數(shù)值時(shí),記錄下當(dāng)前脈沖數(shù)到主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)脈沖數(shù)的差值,通過(guò)換算,得出開距。
[0028]彈跳:通過(guò)檢測(cè)3路CT的信號(hào),記錄檢測(cè)到第一次信號(hào)到信號(hào)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間,得出彈跳時(shí)間。
[0029]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定,在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn),均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜,包括環(huán)網(wǎng)柜本體(I),其特征在于還包括測(cè)溫傳感器組、機(jī)械特性傳感器¢)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)、后臺(tái)處理器;所述測(cè)溫傳感器組、機(jī)械特性傳感器(6)安裝在環(huán)網(wǎng)柜本體(I)內(nèi)相應(yīng)的部件上與信號(hào)傳輸系統(tǒng)的信號(hào)輸入端相連接,所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)的信號(hào)輸出端與后臺(tái)處理器電連接,所述后臺(tái)處理器與環(huán)網(wǎng)柜本體(I)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜,其特征在于所述測(cè)溫傳感器組包括母線測(cè)溫傳感器(2)、隔離測(cè)溫傳感器(3)、斷路器測(cè)溫傳感器(4)、電纜測(cè)溫傳感器(5); 所述母線測(cè)溫傳感器(2)安裝在母線上,所述隔離測(cè)溫傳感器(3)安裝在隔離開關(guān)上,所述斷路器測(cè)溫傳感器(4)安裝在斷路器上,所述電纜測(cè)溫傳感器(5)安裝在進(jìn)出線電纜上; 所述機(jī)械特性傳感器(6)安裝在斷路器調(diào)節(jié)螺桿的末端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜,其特征在于測(cè)溫傳感器組可以選取有線溫度傳感器或者無(wú)線溫度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜,其特征在于所述機(jī)械特性傳感器(6)選用角位移傳感器。
【文檔編號(hào)】H02B13/00GK104410002SQ201410737212
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】張煒, 劉玉剛, 董帥, 李素環(huán) 申請(qǐng)人:北京合銳賽爾電力科技股份有限公司