[实用新型]变电设备在线监测及故障诊断系统

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及变电设备技术领域，具体涉及一种变电设备在线监测及故障诊断系统。

(二)背景技术

第一：目前，变电设备检修均采用在设备停电基础上的预防性试验，检修前对设备是否有缺陷、隐患及其它健康状况缺乏了解，检修工作具有很大的盲目性和局限性。同时增加了停电次数，影响了供电的可靠性；第二：现有的预防性试验电压为10KV，不容易发现设备的缺陷，而在运行电压下对其进行监测，更容易反映设备绝缘的缺陷及隐患；第三：国家电网公司已经颁发的《国家电网公司设备状态检修管理规定(试行)》；《国家电网公司关于规范开展状态检修工作意见》两个管理文件及《输变电设备状态检修试验规程》；《油浸式变压器(电抗器)状态检修导则》；《SF6高压断路器状态检修导则》等七个技术导则，因此当前国内变电设备的检修方式正处于用预知性的状态检修逐步取代原有的预防性停电定期检修阶段，实现变电设备在线监测及故障诊断是非常必要的，也是未来发展的必然趋势

(三)发明内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于变电设备在线监测及故障诊断的操作简单、安全准确的、适用于高温差变化环境的变电设备在线监测与故障诊断系统。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括至少连接一台中央控制器的后台机、一台连接本地测量单元的中央控制器和至少两台的本地测量单元，后台机由工控机、显示器以及通讯板卡组成，通过通讯总线与中央控制器相连；中央控制器由电源单元、嵌入式工控主板、触摸屏以及空气开关组成，通过通讯电缆与本地测量单元连接；本地测量单元由高精度零磁通穿芯传感器、信号处理单元组成，变电设备的被测信号通过电缆穿过零磁通传感器，传感器输出电信号到信号处理单元，信号处理单元由DSP通过数字信号通讯总线连接中央控制器。

本实用新型还有这样一些技术特征：

1、所述的中央控制器包括通过通讯电缆与本地测量单元连接的电压互感器、嵌入式工控主板、滤波器、液晶屏和触摸屏，本地测量单元包括高精度零磁通穿芯传感器以及信号处理单元，传感器电信号连接信号处理单元；

2、所述的信号处理单元包括依次电信号连接的放大电路、隔离运放、滤波电路、输出电路，放大电路、隔离运放、滤波电路和输出电路，输出电路电信号连接DSP单元；

3、所述的DSP单元包括电信号连接的信号采集单元与处理单元，信号采集单元包括至少一片A/D转换芯片，信号采集单元连接信号预处理模块。

本实用新型提供了一种分布式变电设备在线监测及故障诊断系统，针对变压器、电流互感器、避雷器、电容型套管、耦合电容器和断路器等变电设备推出的新型在线监测及故障诊断系统。它包括至少连接一台中央控制器的后台机、一台连接本地测量单元的中央控制器和至少两台的本地测量单元。后台机通过通讯总线与中央控制器相连，实现被测数据的在线监测、记录、存储、分析设备故障等功能；中央控制器包括由电源单元、嵌入式工控主板、触摸屏以及空气开关组成，通过通讯电缆与本地测量单元连接，实现本地测量单元数据同步采集控制，电源信号隔离滤波，数据汇总、计算、上传等功能；本地测量单元由高精度零磁通穿芯传感器、信号处理单元组成，实现高压电气设备的泄露电流、二次电压等信号的测量以及信号就地数字化等功能。

系统设计结构、传感器技术、内核硬件、以及信号传输等各方面均取得突破性进展，真正达到实用化的要求，系统在不改变变电设备原有接地方式的情况下，连续监测、记录高压设备绝缘参数及其它数据：对于电容型设备(变压器套管、电流互感器、电容式电压互感器和耦合电容器)准确地测量介质损耗、电容量及末屏电流；对断路器可准确监测分合闸电流、机构振动信号与诊断、开断电流与次数；对于避雷器测量全电流和阻性电流和容性电流；对于变压器本体，监测油中溶解气体含量(七种气体或主要气体氢气)和铁芯接地电流。通过对监测到信息的分析处理，可判断出设备的运行安全状况，为变电设备状态检修提供决策性指导。

变电设备在工况电压下运行时，本实用新型中本地测量单元连续采集变电设备泄露电流和工况电压信号，通过电压和泄露电流信号计算介质损耗、绝缘电阻、等值电容。通过对变电设备介质损耗、绝缘电阻等的连续监测和分析，判断设备的运行状况。

为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：

中央控制器：由嵌入式工控主板、操作显示屏、开关电源，电源隔离单元组成