[实用新型]一种超声原理开关柜在线监测装置

说明书

本实用新型涉及一种超声原理开关柜在线监测装置，包括超声传感器、高频模拟电路、处理器、供电电路、LORA无线通信电路、功能按键和低功耗指示灯，高频模拟电路包括信号放大电路、滤波电路和检波电路，超声传感器与信号放大电路相连，处理器分别与检波电路、供电电路、LORA无线通信电路、低功耗指示灯和功能按键相连。本实用新型采用超声传感器，体积小，安装方便、灵敏度可调，通过LORA无线通信方式上传局放采集信息，功耗低且传播距离远，能够周期性实时监测开关柜内部的局放信号，有效解决了开关柜局放在线监测的难题。

技术领域

本实用新型涉及局部放电在线监测技术领域，具体涉及一种超声原理开关柜在线监测装置。

背景技术

高压开关柜是一种集测量、控制、保护功能于一体的电力设备，其在电力系统中的发电厂、变电站中大量安装，对于电网的安全发挥着至关重要的作用，是使用极广且数量最多的开关设备。但由于在设计、制造、安装和运行维护等方面存在着不同程度的问题，因而事故率比较高，在诸多性质的开关柜事故中，绝缘事故多发生于10千伏及以上电压等级，造成的后果也很严重。特别是小车式开关柜，绝缘事故率更高，而且往往一台出现事故，殃及邻柜的现象更为突出。因此，迫切需要对开关柜实行状态检修，对设备运行状况进行实时在线监测，根据设备的运行状态和绝缘的劣化程度，确定检修时间和措施，减少停电时间和事故的发生，提高电力系统运行的安全可靠性及自动化程度。

高压开关柜的绝缘故障主要表现为外绝缘对地闪络击穿，内绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压闪络击穿，瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击闪、击穿、爆炸，提升杆闪络，CT闪络、击穿、爆炸，瓷瓶断裂等。各类绝缘缺陷发展到最终击穿，酿成事故之前，往往先经过局部放电阶段，局部放电的强弱能够及时反映绝缘状态，因此通过在线监测局部放电来判断绝缘状态是实现开关柜绝缘在线监测和诊断的有效手段。

目前对开关柜的监测方法主要是采用传统的人工干预的监测维护办法，需要安排人员去检查未知的不确定存在与否的问题，这种办法不是很可靠而且相关成本也比较高，很难实现广泛的工业应用，对开关柜的局放进行在线监测有着重大的意义和经济价值。

实用新型内容

针对现有对高压开关柜监测中存在的问题，本实用新型提供了一种超声原理开关柜在线监测装置，能够实时监测开关柜内部的局放信号，确认开关柜设备是否处于正常运行状态，及时发现其绝缘中的薄弱环节，减少不必要的人力物力的浪费，保障电力系统的安全可靠运行，且安装简单、灵敏度可调、能够周期性监测，功耗超低，能够有效解决开关柜局放在线监测的难题。

本实用新型技术方案如下：

一种超声原理开关柜在线监测装置，其特征在于，包括超声传感器、高频模拟电路、处理器、供电电路、LORA无线通信电路、功能按键和低功耗指示灯，所述高频模拟电路包括依次连接的信号放大电路、滤波电路和检波电路，所述超声传感器与信号放大电路相连，所述处理器分别与检波电路、供电电路、LORA无线通信电路、功能按键和低功耗指示灯相连。

优选地，所述处理器集成或内置有A/D转换电路，所述检波电路通过A/D转换电路与处理器相连。

优选地，所述超声传感器的中心频率为40kHz±10kHz，峰值灵敏度为117dBV，分辨率为1dB。

优选地，所述处理器采用STM32F103芯片。

优选地，所述供电电路采用锂电池供电。

优选地，所述信号放大电路采用AD8066芯片。

优选地，所述滤波电路采用带通滤波器。

优选地，所述检波电路采用1N60P检波二极管芯片。

优选地，所述低功耗指示灯包括运行灯、电量灯和报警灯，所述运行灯、电量灯和报警灯均与处理器相连。