基于Wi-Fi的10kV箱式变电站安全运行状态监测装置制造方法及图纸

一种基于Wi

【技术实现步骤摘要】
基于Wi-Fi的10kV箱式变电站安全运行状态监测装置


[0001]本技术属于电力设备领域，尤其涉及一种基于Wi-Fi的10kV箱式变电站安全运行状态监测装置。

技术介绍

[0002]10kV箱式变电站是一种将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，广泛应用于住宅小区、医院、学校、工矿企业、城市公用变、新能源电站。10kV箱式变电站一般安装于室外，所处环境条件较恶劣，运行中经受电、热、机械的作用以及在自然环境（气压、气温、湿度、污秽和自然灾害等）的影响下，会造成高压母线及其绝缘子对地绝缘降低、高压进线接头接触不良而引起的温度过高，变压器进线绝缘套管绝缘降低产生局部对地放电、变压器内部绝缘油和绕组绝缘降低产生放电，低压母线进线接头和低压断路器出线接头接触不良，电容器过热等电气设备运行异常现象。如果这些异常现象不及时处理而发展为故障，将影响配电系统的安全运行和电力用户的安全经济用电。因此，对10kV箱式变电站中的高压开关设备、配电变压器和低压配电装置的安全运行状态，以及箱内工作环境进行实时在线检测，及时发现其运行过程中出现的异常现象与故障源，分析其产生原因并快速排除，将能够防止故障扩大，避免安全事故发生，提高配电系统的安全可靠运行以及电力用户的安全经济用电。
[0003]现有技术中尚未发现关于利用Wi-Fi技术完整地对10kV箱式变电站中的高压开关柜、配电变压器柜和低压配电柜等三个配电柜的环境状态、一次电气设备的安全运行状态信息进行实时检测，并通过互联网实现对箱式变电站的远程管理。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本技术实施例提供了基于Wi-Fi的10kV箱式变电站安全运行状态监测装置，采用Wi-Fi的技术实现以下信号的检测：高压进线开关柜内的温度、湿度，反映高压母线及其绝缘子对地绝缘故障的局部放电超声波信号，反映高压进线接头接触不良的温度红外线等信号实时检测；配电变压器柜内的温度、湿度，反映变压器内部绝缘故障的绝缘油气中的H2、CH4含量以及C2H4、C2H6和C2H2复合气体含量等信号的实时检测；低压开关柜内的温度、湿度，反映低压母线进出线接头和低压断路器出线接头状态、以及电容器发热的温度红外线等信号的实时检测，同时采用Wi-Fi无线网络技术将采集到的10kV箱式变电站一次设备安全运行状态信息送至互联网，并通过互联网实现对箱式变电站的远程管理。
[0005]本技术的目的是以下述方式实现的：
[0006]一种基于Wi-Fi的10kV箱式变电站安全运行状态监测装置，包括数据信息处理模块6、以及分别与数据信息处理模块6输入端连接的高压进线开关柜温湿度检测模块1、三相高压进线接头状态检测模块2、变压器内部绝缘状态检测模块3、高压母线对地绝缘检测模块4和低压开关柜安全运行状态信息检测模块5；所述数据信息处理模块6的输出端和Wi-Fi
通信模块7连接；通过Wi-Fi通信模块7与远端检测中心通信连接。
[0007]所述数据信息处理模块6采用STM32F407ZGT6ARM。
[0008]所述高压进线开关柜温湿度检测模块1包括数字温度传感器和湿度传感器；所述数字温度传感器采用DS18B20数字温度传感器，其输出端口接上拉电阻后将信号送至数据信息处理模块6；所述湿度传感器采用DHT11湿度传感器，其输出端口接上拉电阻后将信号送至数据信息处理模块6。
[0009]三相高压进线接头状态检测模块2包括三个非接触式IRTP20型智能红外传感器，分别检测A、B、C三相高压进线接头的状态，三个智能红外传感器的输出信号分别将经过运算放大电路后送至数据信息处理模块6。
[0010]所述变压器内部绝缘状态检测模块3包括检测检测氢气H2含量的MQ-8 型半导体传感器、检测甲烷CH4含量的MQ-4 型半导体传感器和检测乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2复合气体的含量MQ-N5型半导体传感器，所述MQ-8 型半导体传感器、MQ-4 型半导体传感器和MQ-N5型半导体传感器的输出信号经集电极放大电路放大后输出至数据信息处理模块6。
[0011]所述高压母线对地绝缘检测模块4采用两个GZ-SEN-SOUND1型超声波传感器，分别来识别进线柜的高压母线和变压器高压侧母线是否发生局部放电，超声波传感器的输出信号经带通滤波电路后送至数据信息处理模块6的输入端口。
[0012]所述低压开关柜安全运行状态信息检测模块5包括低压开关柜内的温度检测模块和湿度监测模块、低压母线进出线接线端子检测模块、低压断路器的出现接线端子状态检测模块和电容器发热检测模块。
[0013]所述低压开关柜内的温度检测模块采用DS18B20温度传感器，湿度检测模块采用DHT11湿度传感器；低压母线进出线接线端子检测模块包括5个非接触式IRTP20型智能红外传感器，分别检测1个母线进线端子和4个母线出线接线端子的接头。
[0014]所述低压断路器的出线接线端子状态检测模块包括4个非接触式IRTP20型智能红外传感器，分别检测4个断路器出线接线端子的接头；所述电容器发热检测模块采用2个非接触式IRTP20型智能红外传感器，分别检测2个电容器是否发热的信号。
[0015]本技术的有益效果：相对于现有技术，本技术能够实时检测包括：高压进线开关柜内的温度湿度，反映高压母线及其绝缘子对地绝缘故障的局部放电超声波信号，反映高压进线接头接触不良的温度红外线信号，配电变压器柜内的温度湿度，反映变压器内部绝缘故障的绝缘油气中H2、CH4含量以及C2H4、C2H6和C2H2复合气体含量，低压开关柜内的温度湿度，反映低压母线进出线接头和低压断路器出线接头状态、以及电容器发热的温度红外线等信号的实时检测，并将检测信息通过Wi-Fi传送到管理终端。检测的信号相对多，接线简单，可靠性高，能够及时发现10kV箱式变电站运行过程中出现的异常现象与故障源并快速排除，将避免电气安全事故发生，提高配电系统的安全可靠运行以及电力用户的安全经济用电。
附图说明
[0016]图1为本技术所述的基于Wi-Fi的10kV箱式变电站安全运行状态监测装置的组成结构图。
[0017]图2为本技术所述的高压进线开关柜温、湿度检测模块电路示意图。
[0018]图3为本技术所述的高压进线接头状态检测模块电路示意图。
[0019]图4为本技术所述的变压器内部绝缘状态检测模块电路示意图。
[0020]图5为本技术所述的高压母线对地绝缘检测模块电路示意图。
[0021]图6为本技术所述的低压开关柜安全运行状态信息检测模块电路示意图。
[0022]图7为本技术所述的数据信息处理模块电路示意图。
[0023]图8为本技术所述的Wi-Fi通讯模块电路示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0025]应该指出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Wi-Fi的10kV箱式变电站安全运行状态监测装置，其特征在于：包括数据信息处理模块（6）、以及分别与数据信息处理模块（6）输入端连接的高压进线开关柜温湿度检测模块（1）、三相高压进线接头状态检测模块(2)、变压器内部绝缘状态检测模块(3)、高压母线对地绝缘检测模块(4)和低压开关柜安全运行状态信息检测模块(5)；所述数据信息处理模块（6）的输出端和Wi-Fi通信模块（7）连接；通过Wi-Fi通信模块（7）与远端检测中心通信连接。2.如权利要求1所述的基于Wi-Fi的10kV箱式变电站安全运行状态监测装置，其特征在于：所述数据信息处理模块（6）采用STM32F407ZGT6ARM。3.如权利要求1所述的基于Wi-Fi的10kV箱式变电站安全运行状态监测装置，其特征在于：所述高压进线开关柜温湿度检测模块（1）包括数字温度传感器和湿度传感器；所述数字温度传感器采用DS18B20数字温度传感器，其输出端口接上拉电阻后将信号送至数据信息处理模块（6）；所述湿度传感器采用DHT11湿度传感器，其输出端口接上拉电阻后将信号送至数据信息处理模块（6）。4.如权利要求1所述的基于Wi-Fi的10kV箱式变电站安全运行状态监测装置，其特征在于：三相高压进线接头状态检测模块(2)包括三个非接触式IRTP20型智能红外传感器，分别检测A、B、C三相高压进线接头的状态，三个智能红外传感器的输出信号分别将经过运算放大电路后送至数据信息处理模块（6）。5.如权利要求1所述的基于Wi-Fi的10kV箱式变电站安全运行状态监测装置，其特征在于：所述变压器内部绝缘状态检测模块(3)包括检测检测氢气（H2）含量的MQ-8 型半导体传感器、检测甲烷（CH4）含量的MQ-4 型...

【专利技术属性】
技术研发人员：田广强，王丹，张斌，王福忠，
申请(专利权)人：黄河交通学院，
类型：新型
国别省市：