[发明专利]一种中压智能开关柜绝缘在线监测系统与监测方法

权利要求书

1.一种中压智能开关柜绝缘在线监测系统，由相连接的传感部分和监测部分组成，其特征是：传感部分由分别设置在开关柜的柜体顶面内壁正中心处及相邻两个侧面内壁正中心处的3个超声波局部放电检测单元（1）和套管泄漏电流检测单元（2）组成，监测部分由相连接的监测单元（11）和站控层监控计算机（9）组成；监测单元（11）由网络通信电路（8）、系统电源（7）、绝缘监测主模块（6）以及分别与绝缘监测主模块（6）相连接的宽带局部放电信号检测与调理电路（3）、超声波局部放电信号调理电路（4）和套管泄漏电流调理电路（5）组成；超声波局部放电检测单元（1）与超声波局部放电信号调理电路（4）相连接，套管泄漏电流检测单元（2）与套管泄漏电流调理电路（5）相连接；绝缘监测主模块（6）的输出连接网络通信电路（8），网络通信电路（8）的输入连接站控层监控计算机（9）。

2.根据权利要求1所述的一种中压智能开关柜绝缘在线监测系统，其特征是：套管泄漏电流检测单元（2）由相串接的引流环（10）和套管泄漏电流检测装置（14）组成，套管泄漏电流检测装置（14）由依次串接的霍尔电流互感器、放大及低通滤波电路和第一信号变换电路组成；套管泄漏电流调理电路（5）由相连接的变换、放大及低通滤波电路和第一信号调理电路组成；超声波局部放电检测单元（1）由依次串接的超声波传感器、放大及带通滤波电路、第二信号变换电路组成；超声波局部放电信号调理电路（4）由相连接的变换、放大及带通滤波电路和第二信号调理电路组成；宽带局部放电信号检测与调理电路（3）由依次串接的宽带局部检测天线（12）、放大及带通滤波电路、第三信号调理电路组成。

3.根据权利要求2所述的一种中压智能开关柜绝缘在线监测系统，其特征是：套管泄漏电流检测装置（14）固定连接开关柜的柜壁（17），引流环（10）套在开关柜的穿墙套管（16）上，引流环（10）通过屏蔽电缆（13）连接套管泄漏电流检测装置（14），套管泄漏电流检测装置（14）通过双绞线或同轴电缆（15）连接套管泄漏电流调理电路（5）。

4.根据权利要求2所述的一种中压智能开关柜绝缘在线监测系统，其特征是：宽带局部检测天线（12）具有3根，这3根宽带局部检测天线（12）分别设置在开关柜的柜体内的三个不同位置，分别对不同位置的两根宽带局部检测天线（12）之间的电压差进行检测。

5.一种如权利要求1所述中压智能开关柜绝缘在线监测系统的监测方法，其特征是包括如下步骤：

A、由站控层监控计算机（9）根据套管泄漏电流检测单元（2）检测到的套管泄漏电流按阈值的原则判断套管的绝缘状况；根据宽带局部放电信号检测与调理电路（3）和超声波局部放电检测单元（1）检测到的电磁波信号和超声波信号按照聚类的方法判断开关柜内是否有局部放电情况发生，如有局部放电情况发生，则通过（3）个超声波局部放电检测单元（1）传来的信号的时差按三角定位法大致定位出放电位置；

B、超声波局部放电信号调理电路（4）将超声波局部放电检测单元（1）检测并转换为4-20mA的超声波信号还原、滤波及变换；

C、套管泄漏电流调理电路（5）将套管泄漏电流检测单元 （2）检测并转换为4-20mA的泄漏电流信号还原、滤波及变换；

D、绝缘监测主模块（6）分别对宽带局部放电信号检测与调理电路（3）、超声波局部放电信号调理电路（4）和套管泄漏电流调理电路（5）传送来的电磁波信号、超声波信号和泄漏电流信号按规定的频率进行采样，并控制网络通信电路（8）在站控层监控计算机（9）读取绝缘状态数据时按约定的协议进行通信。

6.根据权利要求5所述的监测方法，其特征是：站控层监控计算机（9）巡检各开关柜，读取各开关柜传送来的绝缘泄漏电流信号、超声波局部放电信号和宽带局部放电信号，将这三种信号进行处理，判定开关柜绝缘情况，并依据绝缘情况修正巡检频度。

7.根据权利要求6所述的监测方法，其特征是：站控层监控计算机（9）在巡检时间到时采用如下步骤对指定开关柜进行巡检：

A、自检系统，唤醒监测单元，读取其自检信息，确保监测单元和通信链路正常，如不正常则生成故障报告，产生报警信号；

B、巡检本开关柜的套管泄漏电流，判断泄漏电流情况，如超限则识别超限相别并生成故障报告，产生报警信号；

C、巡检开关柜内宽带局部放电信号和超声波局部放电信号，按阈值原理进行放电、可能放电及不放电三值聚类，判断是否有局部放电情况，如判断为局部放电信号不正常，则应用三角定位法计算超声波信号从而确定放电位置，生成故障报告，产生报警信号,巡检时间修正为10分钟；

D、如局部放电信号正常，则依据泄漏电流信号和宽带局部放电信号、超声波局部放电信号在12小时至10分钟时间内智能修正下次的巡检时间。