CN211478515U

CN211478515U - 一种模块化变电设备重症监护装置

Info

Publication number: CN211478515U
Application number: CN201921489322.1U
Authority: CN
Inventors: 王钰; 郭金刚; 王延伟; 左秀江; 党乐; 佟敏; 安义岩; 胡志帅; 陈雅琦; 李博; 刘慧�; 张星宇
Original assignee: Electric Power Research Institute of State Grid Eastern Inner Mongolia Electric Power Co Ltd; State Grid Corp of China SGCC
Current assignee: Electric Power Research Institute of State Grid Eastern Inner Mongolia Electric Power Co Ltd; State Grid Corp of China SGCC
Priority date: 2019-09-09
Filing date: 2019-09-09
Publication date: 2020-09-11
Anticipated expiration: 2029-09-09

Abstract

本实用新型公开了一种模块化变电设备重症监护装置，包括：检测模块、通讯模块和电源模块；所述通讯模块和电源模块分别与检测模块连接，所述通讯模块与远程监控终端进行通讯；所述检测模块包括用于对不同变电站设备进行检测的子模块；每一个子模块均包括：智能传感器和检测主机；智能传感器采集需要检测的变电站设备数据，并将采集的数据传送至检测主机，所述检测主机内设置数据处理单元，所述数据处理单元对监测到的数据进行处理后，通过通讯模块，将检测结果传送至远程监控终端。本实用新型采用模块化设计，集成统一电源模块与通讯模块，只根据被检测设备类型与实际需求将相应的检测模块置入汇控柜，能够有效节约成本。

Description

一种模块化变电设备重症监护装置

技术领域

本实用新型涉及变电设备监控技术领域，尤其涉及一种模块化变电设备重症监护装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前，变电设备检测手段包含日常巡检与在线检测两种。日常巡检的局限是具有周期性，不能实时检测；在线检测的检测项目不够全面。因此，对于有缺陷隐患的变电设备，须缩短检测频率。

另外，现有的变电站检测装置仅针对变电站某种单一设备，无法实现各种变电站设备检测的灵活切换。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种模块化变电设备重症监护装置，能够实现变电站设备的实时检测，并且能够根据用于不同的变电站设备检测。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种模块化变电设备重症监护装置，包括：检测模块、通讯模块和电源模块；所述通讯模块和电源模块分别与检测模块连接，所述通讯模块与远程监控终端进行通讯；

所述检测模块包括用于对不同变电站设备进行检测的子模块；每一个子模块均包括：智能传感器和检测主机；智能传感器采集需要检测的变电站设备数据，并将采集的数据传送至检测主机，所述检测主机内设置数据处理单元，所述数据处理单元对监测到的数据进行处理后，通过通讯模块，将检测结果传送至远程监控终端。

作为进一步地改进，所述检测模块包括用于对变压器设备进行检测的子模块；所述子模块的智能传感器包括：

用于进行超声局放检测的超声局放传感器、用于进行高频局放检测的HFCT传感器以及用于进行机械振动检测的磁致耦合振动传感器。

作为进一步地改进，所述用于对变压器设备进行检测的子模块还包括：油色谱分析装置，将变压器中的绝缘油取出到油色谱分析装置中，采用色谱分析法检测绝缘油中的气体成分，所述气体成分能够表征变压器内部是否发生故障。

作为进一步地改进，所述检测模块包括用于对GIS设备进行检测的子模块，所述子模块的智能传感器包括：用于进行特高频局放检测的特高频传感器、用于进行超声局放检测的超声局放传感器以及用于进行机械振动检测的磁致耦合振动传感器。

作为进一步地改进，所述检测模块包括用于对开关柜设备进行检测的子模块，所述子模块的智能传感器包括：用于进行暂态地电压局放检测的暂态地电压传感器以及用于进行超声局部放电检测的超声传感器。

作为进一步地改进，所述通讯模块和电源模块均设置在汇控柜内，通讯模块预留与不同检测模块连接的通讯接口，电源模块预留与不同检测模块连接的电源接口；所述汇控柜采用抽屉式设计，根据检测设备的不同，接入不同的检测模块。

作为进一步地改进，所述通讯模块与远程监控终端采用无线传输的方式进行通信。

作为进一步地改进，所述远程监控终端包括：远程手持终端和远程计算机终端。

作为进一步地改进，所述电源模块包括：交流电源、逆变电池组以及太阳能逆变电池组中的至少一种电源方式。

作为进一步地改进，还包括：设备故障数据库，将检测到的变电站异常设备数据存入所述设备故障数据库中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

采用模块化设计，集成统一电源模块与通讯模块，只根据被检测设备类型与实际需求将相应的检测模块置入汇控柜，能够有效节约成本。

可实现实时检测，可以设置检测频率，如每10分钟进行一次检测，将检测数据进行存储，可用于远程查看或者远程告警。相比于传统手动检测，其检测频率更高，可以更加直观反映设备内部故障发展变化趋势。提高检测频率，提高缺陷设备检测频率，可避免设备故障加剧而造成损坏。同时，可减轻检测人员劳动强度。

通过无线通讯方式，可实现远程实时检测设备缺陷情况，方便远程专家会诊。

自动形成检测故障数据库，对大数据开发、设备物联网应用提供基础数据。

附图说明

图1为实施例一中模块化变电设备重症监护装置结构示意图；

图2为实施例一中远程监控结构示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

在一个或多个实施方式中，公开了一种模块化变电设备重症监护装置，如图1所示，包括：检测模块、通讯模块和电源模块；通讯模块和电源模块均与检测模块连接，电源模块为检测模块和通讯模块提供供电电源；通讯模块还通过无线通讯方式与远程监控终端进行通讯。

远程监控终端包括：远程手持终端和远程计算机终端，通过无线传输方式，可远程实时查看检测数据，如有异常可直接发送检测结果至检修人员手机或者监控计算机。

其中，检测模块包括：用于对变压器设备进行检测的子模块，用于对GIS设备进行检测的子模块以及用于对开关柜设备进行检测的子模块；根据待检测的变电站设备的不同，选择不同的检测子模块；每一个子模块均包括：智能传感器和检测主机，智能传感器采集变电站设备的数据，将采集到的数据传送至检测主机，检测主机内设有数据处理单元，数据处理单元根据监测数据判断设备是否存在故障；如果存在故障，通过通讯模块将故障数据传送至远程监控终端，参照图2。

通过配置智能传感器，可高精度采集缺陷设备检测数据；智能传感器采用低功耗设计，并内置充电电池，可实现无线传输数据至检测单元。如现场电磁干扰水平较高，也可采用有线传输方式。

通讯模块包含数据接入单元和数据无线传输单元；通过数据接入单元接入数据，通过数据无线传输单元将数据传送出去。

电源模块根据现场条件可选择220V交流电源、逆变电池组或者太阳能逆变电池组等功能方式，根据现场条件灵活使用。

对于变压器(高抗)设备需要检测的内容包括：超声局放检测、高频局放检测以及机械振动检测；相应地，分别需要通过用于进行超声局放检测的超声局放传感器、用于进行高频局放检测的HFCT传感器以及用于进行机械振动检测的磁致耦合振动传感器进行数据采集，然后通过检测主机对监测数据进行处理和识别。

其中，超声局放传感器布置于变压器壳体表面，若变压器或高抗内部发生放电，可以采集变压器内部放电超声段(＞20KHz)信号，用于判断放电强度；

HFCT传感器固定钳入变压器或高抗铁芯接地线，若设备内部发生局放，可以检测到3M～30MHz的放电信号；

磁致耦合振动传感器检测振动位移数据，检测变压器或高抗的是否发生异常振动；

另外，对于变压器(高抗)设备，还可以进行油色谱分析，具体地，将变压器中的绝缘油取出到油色谱分析装置中，在装置中使用色谱分析法检测绝缘油中的气体成分，气体成分可以表征变压器内部是否发生故障。

需要说明的是油色谱分析装置采用现有结构实现，无需进行内部结构的改变。

对于GIS设备需要检测的内容包括：特高频局放检测、超声局放检测、SF6分解物检测以及机械振动检测；相应地，分别需要通过用于进行特高频局放检测的特高频传感器、用于进行超声局放检测的超声局放传感器以及用于进行机械振动检测的磁致耦合振动传感器进行数据采集，然后通过检测主机对监测数据进行处理和识别。

其中，特高频局放使用特高频传感器，接入GIS设备的特高频检测单元，若GIS内部发生局部放电，能够采集特高频段(300M～3000MHz)放电信号幅值、相位等图谱，用于判断放电类型、强度；

超声局放使用超声传感器，布置于GIS壳体表面，可以采集GIS内部放电超声段(＞20KHz)信号，用于判断放电强度；

机械振动采用磁致耦合振动传感器，可以监测GIS运行中是否出现异常振动。

另外，还可以进行SF6分解物检测，可将GIS中SF6绝缘气体接入SF6分解物检测装置，该装置使用气相色谱法检测气体成分，气体成分可以表征GIS内部是否发生放电。

需要说明的是SF6分解物检测装置采用现有结构实现，无需进行内部结构的改变。

对于开关柜设备需要检测的内容包括：暂态地电压局放检测和超声局放检测；相应地，分别需要通过用于进行暂态地电压局放检测的暂态地电压传感器以及用于进行超声局部放电检测的超声传感器进行数据采集，然后通过检测主机对监测数据进行处理和识别。

其中，暂态地电压局放采用暂态地电压传感器，布置于开关柜壳体金属板上，若开关柜内部发生局部放电，可以监测到3M～100MHz的放电信号；

超声局部放电采用超声传感器，布置于GIS壳体表面，可以采集开关柜内部放电超声段(＞20KHz)信号，用于判断放电强度。

需要说明的是，检测主机内的数据处理单元采用现有的装置即可实现，比如：通过STM32单片机最小系统或者DSP芯片实现，无需对芯片本身进行硬件或软件的改进。

本实施例中，通讯模块和电源模块均设置在汇控柜内，通讯模块预留与各种检测子模块的通讯接口，电源模块预留与各检测子模块的电源接口；汇控柜采用抽屉式设计，方便根据需求置入不同的检测子模块。

本实施例中，还包括设备故障数据库，将检测到的变电站异常设备数据存入所述设备故障数据库中，形成缺陷设备检测数据“病例”库，对大数据开发、设备物联网应用提供基础数据，多种类型、大量的检测数据对全面诊断带电变电设备故障类型、缺陷发展趋势、故障定位、运行策略等有积极作用。同时，为提升检测水平与运维水平有推动作用。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims

1.一种模块化变电设备重症监护装置，其特征在于，包括：检测模块、通讯模块和电源模块；所述通讯模块和电源模块分别与检测模块连接，所述通讯模块与远程监控终端进行通讯；

2.如权利要求1所述的一种模块化变电设备重症监护装置，其特征在于，所述检测模块包括用于对变压器设备进行检测的子模块；所述子模块的智能传感器包括：

3.如权利要求2所述的一种模块化变电设备重症监护装置，其特征在于，所述用于对变压器设备进行检测的子模块还包括：油色谱分析装置，将变压器中的绝缘油取出到油色谱分析装置中，采用色谱分析法检测绝缘油中的气体成分，所述气体成分能够表征变压器内部是否发生故障。

4.如权利要求1所述的一种模块化变电设备重症监护装置，其特征在于，所述检测模块包括用于对GIS设备进行检测的子模块，所述子模块的智能传感器包括：用于进行特高频局放检测的特高频传感器、用于进行超声局放检测的超声局放传感器以及用于进行机械振动检测的磁致耦合振动传感器。

5.如权利要求1所述的一种模块化变电设备重症监护装置，其特征在于，所述检测模块包括用于对开关柜设备进行检测的子模块，所述子模块的智能传感器包括：用于进行暂态地电压局放检测的暂态地电压传感器以及用于进行超声局部放电检测的超声传感器。

6.如权利要求1所述的一种模块化变电设备重症监护装置，其特征在于，所述通讯模块和电源模块均设置在汇控柜内，通讯模块预留与不同检测模块连接的通讯接口，电源模块预留与不同检测模块连接的电源接口；所述汇控柜采用抽屉式设计，根据检测设备的不同，接入不同的检测模块。

7.如权利要求1所述的一种模块化变电设备重症监护装置，其特征在于，所述通讯模块与远程监控终端采用无线传输的方式进行通信。

8.如权利要求7所述的一种模块化变电设备重症监护装置，其特征在于，所述远程监控终端包括：远程手持终端和远程计算机终端。

9.如权利要求1所述的一种模块化变电设备重症监护装置，其特征在于，所述电源模块包括：交流电源、逆变电池组以及太阳能逆变电池组中的至少一种电源方式。

10.如权利要求1所述的一种模块化变电设备重症监护装置，其特征在于，还包括：设备故障数据库，将检测到的变电站异常设备数据存入所述设备故障数据库中。