一种高压开关柜局放监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种高压开关柜局放监测系统，包括控制终端、第一检测端以及多个第二检测端，第一检测端和第二检测端分别与控制终端通信连接；第一检测端的检测角度可调、以覆盖多个高压开关柜，用于检测特高频局放信号、声源分布信号和图像信号；多个第二检测端分布设置在各个高压开关柜上，用于采集各高压开关柜的多频段局放信号和温度信号；控制终端用于发出角度调节信号、以控制第一检测端的检测角度，还根据声源分布信号和图像信号对产生局部放电的高压开关柜进行初步定位，还根据多频段局放信号判断局部放电类型、根据温度信号对产生局部放电的高压开关柜进一步定位。本实用新型专利技术可对多个高压开关柜的局部放电情况进行准确监测与定位。确监测与定位。确监测与定位。

【技术实现步骤摘要】
一种高压开关柜局放监测系统


[0001]本技术涉及高压设备在线监测
，更具体地，涉及一种高压开关柜局放监测系统。

技术介绍

[0002]高压开关柜是电网的重要组成部分，随着10
‑
35kV开关柜在变电站和大型用户的广泛应用，其安全运行直接影响整个变电站的供电可靠性。开关柜发生故障前，在故障潜伏期内常伴有局部放电现象产生，而局部放电是导致开关柜设备绝缘劣化、发生绝缘故障的主要原因，因此对开关柜局部放电的监测，对于保障电网安全运行，提高供电可靠性具有重要意义。
[0003]现阶段，针对高压开关柜的局部放电检测仍然以人工为主，检测过程通常需要多名检测人员参与，检测周期一般为6
‑
12个月，存在检测周期长、频次少、工作强度大等问题，不管是从经济角度还是从技术角度来讲都存在一定的局限性。即使采用现有的高压开关柜局放在线监测技术，需在每个开关柜分别安装专门的局放监测装置，由于其材料和施工成本高、运维困难等缺点，此方案适用于单个或者分散放置的高压开关柜局部放电的监测，不利于对大范围高压开关柜局部放电的监测。

技术实现思路

[0004]本技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种高压开关柜局放监测系统，通过第一检测端对检测范围内的全部高压开关柜的局放情况进行初步判断以及初步定位，同时通过第二检测端对单个高压开关柜的局部放电情况进行监测以进行精确定位，相比于现有的局放在线监测技术，更适用于多个集中设置的高压开关柜的局放监测，且节省了硬件成本和系统算力。
[0005]本技术提供的技术方案如下：
[0006]一种高压开关柜局放监测系统，包括控制终端、第一检测端以及多个第二检测端，所述第一检测端和多个第二检测端分别与控制终端通信连接；
[0007]所述第一检测端的检测角度可调、以覆盖多个高压开关柜，用于检测特高频局放信号、声源分布信号和图像信号；
[0008]多个所述第二检测端分布设置在各个高压开关柜上，用于采集各高压开关柜的多频段局放信号和温度信号；
[0009]所述控制终端用于发出角度调节信号、以控制第一检测端的检测角度，还用于根据所述声源分布信号和图像信号生成声像图、根据所述声像图对产生局部放电的高压开关柜进行初步定位，还用于根据所述多频段局放信号判断局部放电类型、根据温度信号对产生局部放电的高压开关柜进一步定位。
[0010]在上述技术方案的基础上，本技术还可以作出如下改进。
[0011]可选的，所述第一检测端包括分别与所述控制终端通信连接的特高频局放传感
器、可见光传感器、声阵列传感器和云台，所述特高频局放传感器、可见光传感器和声阵列传感器安装在云台的活动端上，所述云台的固定端固定安装；
[0012]所述控制终端向云台输出角度调节信号，当所述云台运转时，所述特高频局放传感器、可见光传感器和声阵列传感器的检测范围可覆盖全部高压开关柜；
[0013]所述特高频局放传感器用于检测各高压开关柜的特高频局放信号；
[0014]所述声阵列传感器用于检测各高压开关柜的声源分布信号；
[0015]所述可见光传感器用于检测各高压开关柜的图像信号；
[0016]所述控制终端用于根据检测得到的特高频局放信号判断是否存在高压开关柜局部放电现象；还用于将声源分布信号和图像信号进行融合，得到各高压开关柜的声像图，并根据所述声像图初步判断发生局部放电的高压开关柜位置。
[0017]可选的，所述云台包括相互垂直设置的水平调节机构和俯仰调节机构；
[0018]所述水平调节机构包括水平旋转安装座与水平旋转电机，所述水平旋转安装座的固定端与水平旋转电机的固定端均固定安装，所述水平旋转电机的驱动端与水平旋转安装座的活动端传动连接、以驱动其进行水平旋转，所述水平旋转电机与所述控制终端通信连接；
[0019]所述俯仰调节机构包括俯仰电机和俯仰安装座，所述俯仰安装座通过铰接件与水平旋转安装座的活动端铰接、且俯仰安装座可沿铰接点进行俯仰运动，所述俯仰电机的固定端固定设置在所述水平旋转安装座的活动端，所述俯仰电机的驱动端与俯仰安装座传动连接、以驱动其进行俯仰运动；所述特高频局放传感器、可见光传感器和声阵列传感器设置在所述俯仰安装座上。
[0020]可选的，所述可见光传感器设置在声阵列传感器的中心位置。
[0021]可选的，所述俯仰安装座上设有罩筒，所述罩筒的一端开口、其另一端与所述俯仰安装座密闭连接，所述特高频局放传感器、可见光传感器和声阵列传感器均设置在所述罩筒内、且其检测端朝向罩筒开口的一端。
[0022]可选的，所述第二检测端包括盒体以及设置在盒体内的温度传感器、暂态地电波传感器、超声波传感器和无线通信模块，所述盒体设置在所述高压开关柜的柜体上，所述温度传感器、暂态地电波传感器、超声波传感器分别与无线通信模块通信连接，所述无线通信模块与控制终端通信连接；
[0023]所述温度传感器用于检测高压开关柜实时的温度信号；
[0024]所述暂态地电波传感器用于检测高压开关柜局部放电产生的暂态地电波信号；
[0025]所述超声波传感器用于检测高压开关柜局部放电产生的超声波信号；
[0026]所述控制终端用于根据所述温度信号判断对应高压开关柜是否存在运行异常，还用于根据所述暂态地电波信号和/或超声波信号判断对应的高压开关柜是否存在局部放电。
[0027]可选的，所述盒体通过磁吸安装件吸附在高压开关柜的柜体上。
[0028]可选的，所述特高频局放传感器、暂态地电波传感器、超声波传感器的检测频率范围关系满足：
[0029]f
暂
∈f
特
，f
超
∈f
特
，且f
暂
≠f
超
，
[0030]其中，f
特
表示特高频局放传感器的检测频率范围，f
暂
表示暂态地电波传感器的检
测频率范围，f
超
表示超声波传感器的检测频率范围。
[0031]可选的，还包括报警模块，所述报警模块与控制终端通信连接；
[0032]当控制终端判定存在高压开关柜局部放电时发出报警信号，所述报警模块根据报警信号进行报警提示。
[0033]可选的，所述控制终端包括依次通信连接的数据汇聚模块、边缘计算网关和远程操控平台，其中，
[0034]所述数据汇聚模块连接第一检测端和第二检测端，用于将各类检测信号进行预处理，并传输至边缘计算网关；
[0035]所述边缘计算网关用于根据所述声源分布信号和图像信号生成声像图、根据所述声像图对产生局部放电的高压开关柜进行初步定位，还用于根据所述多频段局放信号判断局部放电类型、根据温度信号对产生局部放电的高压开关柜进一步定位，并将检测信号和计算结果传输到远程操控平台；
[0036]所述远程操控平台用于发出角度调节信号、以控制第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压开关柜局放监测系统，其特征在于，包括控制终端(3)、第一检测端(1)以及多个第二检测端(2)，所述第一检测端(1)和多个第二检测端(2)分别与控制终端(3)通信连接；所述第一检测端(1)的检测角度可调、以覆盖多个高压开关柜，用于检测特高频局放信号、声源分布信号和图像信号；多个所述第二检测端(2)分布设置在各个高压开关柜上，用于采集各高压开关柜的多频段局放信号和温度信号；所述控制终端(3)用于发出角度调节信号、以控制第一检测端(1)的检测角度，还用于根据所述声源分布信号和图像信号生成声像图、根据所述声像图对产生局部放电的高压开关柜进行初步定位，还用于根据所述多频段局放信号判断局部放电类型、根据温度信号对产生局部放电的高压开关柜进一步定位。2.根据权利要求1所述的一种高压开关柜局放监测系统，其特征在于，所述第一检测端(1)包括分别与所述控制终端(3)通信连接的特高频局放传感器(102)、可见光传感器(103)、声阵列传感器(104)和云台(101)，所述特高频局放传感器(102)、可见光传感器(103)和声阵列传感器(104)安装在云台(101)的活动端上，所述云台(101)的固定端固定安装；所述控制终端(3)向云台(101)输出角度调节信号，当所述云台(101)运转时，所述特高频局放传感器(102)、可见光传感器(103)和声阵列传感器(104)的检测范围可覆盖全部高压开关柜；所述特高频局放传感器(102)用于检测各高压开关柜的特高频局放信号；所述声阵列传感器(104)用于检测各高压开关柜的声源分布信号；所述可见光传感器(103)用于检测各高压开关柜的图像信号；所述控制终端(3)用于根据检测得到的特高频局放信号判断是否存在高压开关柜局部放电现象；还用于将声源分布信号和图像信号进行融合，得到各高压开关柜的声像图，并根据所述声像图初步判断发生局部放电的高压开关柜位置。3.根据权利要求2所述的一种高压开关柜局放监测系统，其特征在于，所述云台(101)包括相互垂直设置的水平调节机构(1011)和俯仰调节机构(1012)；所述水平调节机构(1011)包括水平旋转安装座与水平旋转电机，所述水平旋转安装座的固定端与水平旋转电机的固定端均固定安装，所述水平旋转电机的驱动端与水平旋转安装座的活动端传动连接、以驱动其进行水平旋转，所述水平旋转电机与所述控制终端(3)通信连接；所述俯仰调节机构(1012)包括俯仰电机和俯仰安装座，所述俯仰安装座通过铰接件与水平旋转安装座的活动端铰接、且俯仰安装座可沿铰接点进行俯仰运动，所述俯仰电机的固定端固定设置在所述水平旋转安装座的活动端，所述俯仰电机的驱动端与俯仰安装座传动连接、以驱动其进行俯仰运动；所述特高频局放传感器(102)、可见光传感器(103)和声阵列传感器(104)设置在所述俯仰安装座上。4.根据权利要求3所述的一种高压开关柜局放监测系统，其特征在于，所述可见光传感器(103)设置在声阵列传感器(104)的中心位置。5.根据权利要求3所述的一种高压开关柜局放监测系统，其特征在于，所述俯仰安装座
上设有罩筒(1013)，所述罩筒(1013)的一端开...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴兵，刘楠康，张雯，
申请(专利权)人：武汉瑞寰电力技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：