一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统，包括阻容分压装置、感应电源线圈、AC/DC转换电路、信号调理电路、A/D转换电路、CPU、无线通讯模块、储能电容、远端控制系统。其中，阻容分压装置实现断口间悬浮电位的测量，阻容分压装置所采集的数据通过数据调理电路，传输至A/D转换电路中，得到监测数据模拟量与数字量的转换；CPU作为中央处理器，将所测得的断口间悬浮电位进行存储，通过无线传输模块发送至远端控制系统；感应电源线圈环绕主回路，实现对储能电容的充电；储能电容为监测装置提供所需电能。远端控制系统接收数据，通过故障监测及处置方法，对所得数据进行分析与处理，将处理结果实时显示在显示单元中。各模块协调工作，有助于及时发现早期故障，实现断口电压测量的同时，又对并联电容器组进行在线监测与预警。测与预警。测与预警。

【技术实现步骤摘要】
一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统


[0001]本专利技术涉及电气设备监测领域，特别涉及一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统。

技术介绍

[0002]多个真空短间隙串联组成多断口真空断路器，是将真空断路器推向更高电压等级的有效手段。由于断口对地杂散电容的存在，这直接影响到断路器的开断能力。为消除杂散电容的影响，一般采取外加均压电容器的方式保证断口间电压分布的均匀性。均压电容器通常采用陶瓷电容、芯棒电容以及薄膜电容，但都不具备电压监测作用，无法实现断口间悬浮电位的在线测量，同时，电容器组内部结构复杂，故障频繁出现，影响多断口断路器正常运行。因此，亟需一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统解决上述问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统，其特征在于，包括：阻容分压装置、感应电源线圈、AC/DC转换电路、信号调理电路、A/D转换电路、CPU、无线通讯模块、储能电容、远端控制系统。
[0006]进一步的，所述阻容分压装置由第一陶瓷电容C1、第二陶瓷电容C2以及所述并联电阻RL构成，具有可使多断口断路器断口间电压分布均匀的作用，所述第一陶瓷电容C1、第二陶瓷电容C2通过螺栓串联连接，所述电阻RL采用接线端子并联在所述第二陶瓷电容C2两端，利用阻容分压的原理实现对断口间悬浮电位的测量，电阻上的电压即为所述信号调理电路输入。
[0007]进一步的，所述A/D转换电路输入端与所述信号调理电路输出端相连，所述A/D转换电路输出端与所述CPU相连，将测得所述阻容分压装置上的电压信号存储于所述CPU中。
[0008]进一步的，所述CPU将所测信号通过所述无线通讯模块传输至所述远端控制系统。
[0009]进一步的，所述感应电源线圈连接于所述AC/DC转换电路输入端，所述感应电源线圈环绕主回路取电，对所述储能电容进行充电。
[0010]进一步的，所述储能电容为所述AC/DC转换电路、信号调理电路、A/D转换电路、CPU、无线通讯模块提供电能，实现自具电源功能。
[0011]进一步的，所述远端控制系统包括主机、显示单元、数据分析与处理软件、状态报警装置。所述远端控制系统通过所述无线接收模块，将所述无线通讯模块传输信号导入至所述数据分析与处理软件中，所述数据分析与处理软件通过流程图与状态估计，将数据处理结果传输至所述显示单元中，同时，若结果触发报警条件则使所述状态报警装置动作。
[0012]本申请提供有益效果为：
[0013](1)通过一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统，使多断口断路器断口间电压分布均匀，装置不仅应用于多断口断路器当中，也可根据情况应用在避雷器、绝缘子等电力设备中。
[0014](2)通过电源线圈将主电路中的电能传输至储能电容中，实现了自取电功能，利用阻容分压原理进行数据采集，采集系统电能由储能电容提供，所采集信号通过无线传输装置至远端控制室，实现断口间悬浮电位的在线测量。
[0015](3)远端主机通过对所采集数据的分析与处理，判断电容器组运行状态，进行寿命预测，实现对电容器组的状态监测与报。
附图说明
[0016]附图1为本专利技术的一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统示意图。
[0017]附图2为本专利技术的远端控制系统示意图。
[0018]附图3为本专利技术的控制算法流程图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0020]一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统，其特征在于，包括：阻容分压装置、感应电源线圈、AC/DC转换电路、信号调理电路、A/D转换电路、CPU、无线通讯模块、储能电容、远端控制系统。
[0021]首先参阅图1
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3，图1是根据本公开的一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统示意图；图2是根据本公开的远端控制系统示意图；图3是根据本公开的电容器组故障监测及处置方法流程示意图。
[0022]具体而言，一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统，其特征在于，包括：阻容分压装置、感应电源线圈、AC/DC转换电路、信号调理电路、A/D转换电路、CPU、无线通讯模块、储能电容、远端控制系统。
[0023]继续参照图1
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3，阻容分压装置由第一陶瓷电容C1、第二陶瓷电容C2以及所述并联电阻RL构成，具有可使多断口断路器断口间电压分布均匀的作用，所述第一陶瓷电容C1、第二陶瓷电容C2通过螺栓串联连接，所述电阻RL采用接线端子并联在所述第二陶瓷电容C2两端，利用阻容分压的原理构成实现对断口间悬浮电位的测量，电阻上的电压即为所述信号调理电路输入。
[0024]进一步的，所述第一陶瓷电容C1的容值为1pF；
[0025]所述第二陶瓷电容C2的容值为999pF；
[0026]继续参照图1
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3，所述信号调理模块提输出与所述A/D转换模块输入端相连，所述A/D转换模块将非电量和非标准的电信号转化成标准的电信号，所述A/D 转换电路输出端与所述CPU相连，将测得所述阻容分压装置上的电压信号存储于所述CPU中。
[0027]继续参照图1
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3，所述CPU将所测信号通过所述无线通讯模块传输至所述远端控制系统。所述无线通讯模块包括Zig
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Bee、蓝牙(Bluetooth)、无线宽带(Wi
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Fi)、超宽带(UWB)中的一种或多种。
[0028]继续参照图1
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3，所述感应电源线圈连接于所述AC/DC转换电路输入端，所述感应电源线圈环绕主回路取电，对所述储能电容进行充电。
[0029]继续参照图1
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3，所述储能电容为所述AC/DC转换电路、信号调理电路、 A/D转换电路、CPU、无线通讯模块提供电能，实现自具电源功能。
[0030]继续参照图1
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3，所述远端控制系统包括主机、显示单元、数据分析与处理软件、状态报警装置。所述远端控制系统通过所述无线接收模块，将所述无线通讯模块传输信号导入至所述数据分析与处理软件中，所述数据分析与处理软件通过流程图与状态估计，将数据处理结果传输至所述显示单元中，同时，若结果触发报警条件则使所述状态报警装置动作。
[0031]参照图3，一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统，利用电压测量系统对数据进行分析与判断，其具体分析过程包括以下步骤：
[0032]步骤1：判断断路器是否有合分闸动作信号；
[0033]步骤2.1：若有，则进一步判断是否有断口间电压信号；
[0034]步骤2.1.1：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统，其特征在于，包括：阻容分压装置、感应电源线圈、AC/DC转换电路、信号调理电路、A/D转换电路、CPU、无线通讯模块、储能电容、远端控制系统。2.根据权利要求1所述的一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统，其特征在于，所述阻容分压装置由第一陶瓷电容C1、第二陶瓷电容C2以及所述并联电阻R
L
构成，具有可使多断口断路器断口间电压分布均匀的作用，所述第一陶瓷电容C1、第二陶瓷电容C2通过螺栓串联连接，所述电阻R
L
采用接线端子并联在所述第二陶瓷电容C2两端，利用阻容分压的原理实现对断口间悬浮电位的测量，电阻上的电压即为所述信号调理电路输入。3.根据权利要求1所述的一种兼具均压功能的悬浮电位在线监测系统，其特征在于，所述A/D转换电路输入端与所述信号调理电路输出端相连，所述A/D转换电路输出端与所述CPU相连，将测得所述阻容分压装置上的电压信号存储于所述CPU中。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：程显，葛国伟，杜帅，陈辉，程子霞，连昊宇，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：