本发明属于开关柜运维,具体而言,涉及一种远程诊断开关柜内升温实验状态的监测装置。
背景技术:
1、开关柜是保证电力系统安全运行的重要设备之一,但是经常因为开关柜局部过热,而引起事故,造成损失。温升状况是衡量电气设备性能的重要参数之一,通过对开关柜施加持续的额定电流,模拟满负荷时的工况,并对其温升状况进行监测,从而对开关柜性能做出评价,这种方式是避免意外事故发生行之有效的方式。尤其是在高压母线中,由于母线接头的交叉,使得接头位置的发热特别严重,过热现象易导致设备腐蚀。
2、授权公告号为cn115792449a的中国专利公开了一种基于实时温度监测的变电站高压开关柜状态诊断装置,包括前端温度监测单元采集高压开关柜内各测点的温度监测数据;温度监测数据预处理单元评价变电站中各高压开关柜内各测点的状态;温度监测数据关联性分析单元进行多维度关联性分析;开关柜状态诊断及应用单元确定高压开关柜状态等级,并提出相应的开关柜温度监测策略、运维策略、检修策略;通过实时监测高压开关柜内易发热点温度和高压开柜环境温度,利用边缘计算技术,结合采集到的温度监测数据确定评价变电站中各高压开关柜内各测点的状态,并对开关柜状态进行准确诊断,实现监测与运维策略、检修联动,显著提升开关柜监测工作质量。
3、上述技术方案存在以下缺陷:
4、在诊断方式上与市面上的传统设备相同,需要将单独的柜子送至指定的试验机构,然后再通以1.1倍的额定电流,根据各测点的平衡温度数据判断柜子的温升情况,这种运输至试验机构的检测方式不符合开关柜实际运行工况,无法考核现场施工工艺,同时需要考察人员出现场进行当面检测和观察相关数据,对于异地使用而言也是不够方便的。
技术实现思路
1、针对以上缺陷,本发明提供了一种远程诊断开关柜内升温实验状态的监测装置,包括监测装置本体和与开关柜电连接的主回路、与主回路电性连接的测控回路,所述监测装置本体包括主控制单元、用于无线数据传输的无线收发模块、用于采集现场实时视频图像语音的视频采集模块、用于存储图片和视频数据的外部缓存模块、用于监测温湿度的温湿度在线监测模块、采集接收终端和用于防护的安防组件;
2、还包括安装于高压母线接头处的过热防护机构。
3、进一步地,所述主控制单元用于控制监测装置本体输出电流大小、温湿度数据收集和处理、安防组件和其内部语音参数设置、视频和图像的监控、远程数据的传输。
4、进一步地,所述温湿度在线监测模块包括若干个测温传感器,若干个测温传感器采用接触式测温、感应取电的方式分别安装于测温的手车触头、主母排连接处、ct连接处等温度易发生异常的位置,还包括若干个温湿度传感器,温湿度传感器分别安装于高压开关柜内和放置高压开关柜的仓室内,且各个传感器与集中器之间采用rs485的通讯方式,并通过无线lora扩频通信技术与主控制单元进行数据传输。
5、进一步地,所述视频采集模块通过摄像头进行视频、图片和声音的采集。
6、进一步地,所述安防组件包括若干个红外对射式栅栏及无线音响系统,若干个红外对射式栅栏均分布于监测场地的外围,且无线音箱系统集成有用于接收红外对射式栅栏信号的接收器。
7、进一步地,所述主回路用于接收交流电源输出的第一次交流电,并将所述第一次交流电进行通过升流器调压设置,得到第二次交流电,所述第二次交流电输送至高压开关柜,所述测控回路,用于采集所述主回路输出的所述第二次交流电,并根据设定的输出电流值,以及所述第二次交流电的电流值,输出对应的脉冲信号至所述主回路,以控制所述主回路调节所述第二次交流电的电流值,直至所述第二次交流电的电流值满足所述设定的输出电流值。
8、进一步地,所述过热防护机构包括实时监测机构、接头降温结构和处理单元,实时检测机构包括:用于监测颜色、烟雾和间距的红外烟温探针和用于与处理单元信号传输的输出单元;
9、散热机构包括:设备箱和离心机;
10、处理单元通过收发天线与主控制单元数据传输。
11、进一步地,所述设备箱与离心机的进风槽固定连通,设备箱的底端与监测装置本体顶部开设的引流槽相连通,设备箱的内部设有电机,电机的外表面通过活动套设的固定架与设备箱的内壁连接,电机的输出端固定套设有第一齿轮,第一齿轮通过外表面啮合连接的齿链与离心机处驱动杆外表面固定套设的第二齿轮传动连接,设备箱右侧的进风口处固定有聚风筒,离心机的蜗壳内壁开设有循环风口,设备箱的内壁镶嵌有两个通风管,两个通风管的输入端均贯穿设备箱的上表面,循环风口与通风管的输入端之间通过固定的导风管连通,通风管的输出端贯穿设备箱的内底壁并固定连通有出风头。
12、进一步地,所述聚风筒为漏斗状,且直径值小的一端位于设备箱的内部,聚风筒的内壁固定有呈涡旋状排列的涡旋板。
13、进一步地,所述循环风口远离蜗壳开口的一侧为斜面,且循环风口的内部固定有滤网,出风头为弧面,内部风道呈上扬状。
14、本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
15、1、解决了常规开关柜温升试验不能模拟实际开关柜的运行工况、散热条件、施工质量等问题,同时无需将单独的柜子送至指定的试验机构,在变电站(所)现场开关柜安装完毕后,对所有开关柜连接在一起后通过进行温升试验对母线接头处的温度及升温情况进行检测,并通过检测结果确认开关柜各点温度和温升是否满足开关柜正常技术参数;
16、2、解决了无法将数据统一集中管理且布线繁琐的问题,同时检测装置可被远程设置,且图像信息可被从硬盘调取,实现远程“专家会诊”的功能;
17、3、在根据实验过程中电流的逐渐升高,转化的内能越多,因此对于监测装置本体处的降温通过散热机构进行有效的处理,为了保证整体性,将传统的离心风机外部的电机设置于其内部,不仅具有良好的散热降温效果,同时在拆卸、运输时也更加方便,更加适配监测装置本体。
1.一种远程诊断开关柜内升温实验状态的监测装置,包括监测装置本体和与开关柜电连接的主回路、与主回路电性连接的测控回路,其特征在于:所述监测装置本体包括主控制单元、用于无线数据传输的无线收发模块、用于采集现场实时视频图像语音的视频采集模块、用于存储图片和视频数据的外部缓存模块、用于监测温湿度的温湿度在线监测模块、采集接收终端和用于防护的安防组件;
2.如权利要求1所述的一种远程诊断开关柜内升温实验状态的监测装置,其特征在于:所述主控制单元用于控制监测装置本体输出电流大小、温湿度数据收集和处理、安防组件和其内部语音参数设置、视频和图像的监控、远程数据的传输。
3.如权利要求1所述的一种远程诊断开关柜内升温实验状态的监测装置,其特征在于:所述温湿度在线监测模块包括若干个测温传感器,若干个测温传感器采用接触式测温、感应取电的方式分别安装于测温的手车触头、主母排连接处、ct连接处等温度易发生异常的位置,还包括若干个温湿度传感器,温湿度传感器分别安装于高压开关柜内和放置高压开关柜的仓室内,且各个传感器与集中器之间采用rs485的通讯方式,并通过无线lora扩频通信技术与主控制单元进行数据传输。
4.如权利要求1所述的一种远程诊断开关柜内升温实验状态的监测装置,其特征在于:所述视频采集模块通过摄像头进行视频、图片和声音的采集。
5.如权利要求1所述的一种远程诊断开关柜内升温实验状态的监测装置,其特征在于:所述安防组件包括若干个红外对射式栅栏及无线音响系统,若干个红外对射式栅栏均分布于监测场地的外围,且无线音箱系统集成有用于接收红外对射式栅栏信号的接收器。
6.如权利要求1所述的一种远程诊断开关柜内升温实验状态的监测装置,其特征在于:所述主回路用于接收交流电源输出的第一次交流电,并将所述第一次交流电进行通过升流器调压设置,得到第二次交流电,所述第二次交流电输送至高压开关柜,所述测控回路,用于采集所述主回路输出的所述第二次交流电,并根据设定的输出电流值,以及所述第二次交流电的电流值,输出对应的脉冲信号至所述主回路,以控制所述主回路调节所述第二次交流电的电流值,直至所述第二次交流电的电流值满足所述设定的输出电流值。
7.如权利要求1所述的一种远程诊断开关柜内升温实验状态的监测装置,其特征在于:所述过热防护机构包括实时监测机构、接头降温结构和处理单元,实时检测机构包括:用于监测颜色、烟雾和间距的红外烟温探针和用于与处理单元信号传输的输出单元;
8.如权利要求7所述的一种远程诊断开关柜内升温实验状态的监测装置,其特征在于:所述设备箱与离心机的进风槽固定连通,设备箱的底端与监测装置本体顶部开设的引流槽相连通,设备箱的内部设有电机,电机的外表面通过活动套设的固定架与设备箱的内壁连接,电机的输出端固定套设有第一齿轮,第一齿轮通过外表面啮合连接的齿链与离心机处驱动杆外表面固定套设的第二齿轮传动连接,设备箱右侧的进风口处固定有聚风筒,离心机的蜗壳内壁开设有循环风口,设备箱的内壁镶嵌有两个通风管,两个通风管的输入端均贯穿设备箱的上表面,循环风口与通风管的输入端之间通过固定的导风管连通,通风管的输出端贯穿设备箱的内底壁并固定连通有出风头。
9.如权利要求8所述的一种远程诊断开关柜内升温实验状态的监测装置,其特征在于:所述聚风筒为漏斗状,且直径值小的一端位于设备箱的内部,聚风筒的内壁固定有呈涡旋状排列的涡旋板。
10.如权利要求8所述的一种远程诊断开关柜内升温实验状态的监测装置,其特征在于:所述循环风口远离蜗壳开口的一侧为斜面,且循环风口的内部固定有滤网,出风头为弧面,内部风道呈上扬状。