Cvt在線監測系統的製作方法
2023-12-05 10:24:46
專利名稱：Cvt在線監測系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及高壓容性電氣設備維護，尤其涉及一種CVT在線監測系統。
背景技術：
高壓容性電氣設備如高壓套管、高壓電容式電壓互感器、高壓電流互感器、耦合式 電容器等是變電站的重要組成部分。現有的維護工作是進行預防性試驗、檢查。在早期它 對提高設備的可靠性起到了一定的作用，但存在檢查周期長、勞動強度大、有效性差、影響 供電可靠性等問題。目前為了掌握電力系統高壓容性電氣設備的運行狀況主要採用有線集 中的方式，通過通信電纜將被監測到的數據送到同一臺帶電測試儀器進行比較，計算相對 相位差、相對介損值等。由於現場的500kV CVT(電容式電壓互感器)設備很多，且分布在 不同的位置，這樣就需要用較長的通信電纜，使得通信電纜的連接很不方便，並且模擬信號 會有一定程度的衰減且無法避免現場中的各種電磁幹擾，同時很難實現多個500kV CVT設 備運行參數的測量。因此不能及時發現500kV CVT設備存在的安全隱患，容易釀成重大的 安全事故。
發明內容
為了克服上述現有技術問題的不足，本發明提供一種CVT(電容式電壓互感器)在 線監測系統，該系統可以實時採集CVT設備的多種信息，實現CVT設備在線監測，且抗幹擾 性強、檢測誤差小。本發明一種CVT在線監測系統，包括數據採集終端、無線網絡和監測主機；所述 監測主機通過所述無線網絡與所述數據採集終端連接。上述CVT在線監測系統，優選所述CVT在線監測系統為500kVCVT在線監測系統， 所述無線網絡為2. 4GHz的無線網絡。上述CVT在線監測系統，優選所述採集終端包括電流傳感器、電壓傳感器、信號調 理單元、A/D轉換單元、處理器單元和無線通信模塊；其中，所述電流傳感器的輸出端和所 述電壓傳感器的輸出端均與所述信號調理單元的輸入端相連接，所述信號調理單元的輸出 端、所述A/D轉換單元、所述處理器單元和無線通信模塊順序連接。上述CVT在線監測系統，優選所述電流傳感器為單匝式穿心傳感器。上述CVT在線監測系統，優選所述信號調理單元包括濾波電路和放大電路，所述 濾波電路的輸入端均與所述電流傳感器的輸出端和所述電壓傳感器的輸出端相連接，所述 濾波電路的輸出端與所述放大電路的輸入端相連接，所述放大電路的輸出端與所述A/D轉 換單元相連接。上述CVT在線監測系統，優選所述處理器單元為DSP數位訊號處理器。上述CVT在線監測系統，優選所述的無線通信模塊為zigbee無線通信模塊。相對於現有技術而言，本發明具有如下優勢第一、測量設備和被測CVT之間無電氣聯接，信號採集和無線通信模塊集成到數據採集終端，避免了模擬信號在傳輸過程中受到電磁場的幹擾的影響，提高了數據採集的 精確度。第二、採用2. 4GHz無線網絡，很好地解決了數據採集單元和監測主機之間的通信 問題，而且不受變電站的電磁幹擾，擺脫了通信電纜的束縛，極大的減少了施工和維護量， 並且可以準確地獲得被測CVT的各種參數。第三、採用的傳感器可靠性高、性能穩定、精度高、壽命長，從而提高了數據採集終 端的穩定性、可靠性和準確性。第四、通過無線網絡把數據採集終端和監測主機聯繫起來，數據採集終端和監測 主機具有性對的獨立性，因此有利於系統的增容擴大。本發明尤其適用於500kVCVT的在線 監測。
圖1為本發明CVT在線監測系統實施例結構示意圖；圖2為本發明CVT在線監測系統的數據採集終端的電氣原理圖；圖3為本發明CVT在線監測系統的信號調理單元的電氣原理圖；圖中101-數據採集終端，102-2. 4GHz無線網絡，103-監測主機，201-電流傳感 器，202-電壓傳感器，203-信號調理單元，204-A/D轉換單元，205-處理器單元，206-無線通 信模塊。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實 施方式對本發明作進一步詳細的說明。下面結合圖1至圖3介紹本發明的一個優選實施例。參照圖1，圖1為本發明CVT在線監測系統實施例結構示意圖。如圖1所示，該CVT 在線監測系統為500kVCVT在線監測系統，包括多個數據採集終端101、2. 4GHz無線網絡102 和監測主機103。監測主機103通過2. 4GHz無線網絡102與數據採集終端101連接，以控 制數據採集終端101，完成數據的讀取，進而實現被測500kVCVT設備的等值電容、末屏電流 和介質損耗因數的計算；並且可以與歷史數據進行比較，還具有報警功能，在數據超出設定 的區間後，即可報警提醒用戶做出反應，從而實現在線監測。參照圖2，圖2為圖1所示的實施例中，數據採集終端的電氣原理圖。如圖2所示， 本實施例中，數據採集終端101包括電流傳感器201、電壓傳感器202、信號調理單元203、A/ D轉換單元204、處理器單元205和無線通信模塊206。電流傳感器201和電壓傳感器202 採集到的模擬信號連接信號調理單元203的輸入端，信號調理單元203的輸出端連接A/D 轉換單元204的輸入端，A/D轉換單元204的輸出端連接處理器單元205的輸入端，處理器 單元205的輸出端連接無線通信模塊206的輸入端。該實施例中，電流傳感器201為高精度的單匝式穿心傳感器與CVT無直接的連接， 安全可靠。電壓傳感器202為高精度的傳感器，測量CVT 二次側的電壓信號。參照圖3，圖3為上述實施例中信號調理單元的電氣原理圖。如圖3所示，信號調 理單元203包括濾波電路301和放大電路302。電流傳感器201和電壓傳感器202採集到的模擬信號連接信號調理單元203的輸入端，即濾波電路301的輸入端，濾波電路301的輸 出端連接放大電路302的輸入端，放大電路302的輸出端，即信號調理單元203的輸出端連 接A/D轉換單元204的輸入端。信號調理單元203對採集到的模擬信號進行調理，避免出 現相移，保證信號的真實性。A/D轉換單元204能夠進行數模轉換，該單元受處理器單元205的控制。處理器單 元205可以採用DSP數位訊號處理器，控制數據的採集和無線通信模塊206。無線通信模塊 206是zigbee無線通信模塊。zigbee無線通信模塊採用目前業界領先、應用最廣泛的新一 代無線射頻晶片，是專為工作在2. 4GHz ISM/SRD免申請頻段設計的低功耗無線通信模塊。上述實施例能實時採集500kV CVT設備的多種信息，如末屏電流、介質損耗等， 能準確、及時地監測到500kV CVT設備運行狀態的變化，及時發現500kV CVT設備絕緣故障 等安全事故，而且能準確、可靠地輸出監測數據，抗幹擾性強、檢測誤差小。以上對本發明所提供的一種CVT在線監測系統進行詳細介紹，本文中應用了具體 實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發 明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實 施方式及應用範圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限 制。
權利要求
1.一種CVT在線監測系統，其特徵在於，包括數據採集終端、無線網絡和監測主機；所述監測主機通過所述無線網絡與所述數據採 集終端連接。
2.根據權利要求1所述的CVT在線監測系統，其特徵在於，所述CVT在線監測系統為500kV CVT在線監測系統，所述無線網絡為2. 4GHz的無線網
3.根據權利要求2所述的CVT在線監測系統，其特徵在於，所述採集終端包括電流傳感器、電壓傳感器、信號調理單元、A/D轉換單元、處理器單元 和無線通信模塊；其中，所述電流傳感器的輸出端和所述電壓傳感器的輸出端均與所述信號調理單元的 輸入端相連接，所述信號調理單元的輸出端、所述A/D轉換單元、所述處理器單元和無線通 信模塊順序連接。
4.根據權利要求3所述的CVT在線監測系統，其特徵在於，所述電流傳感器為單匝式穿 心傳感器。
5.根據權利要求4所述的CVT在線監測系統，其特徵在於，所述信號調理單元包括濾波電路和放大電路，所述濾波電路的輸入端均與所述電流傳 感器的輸出端和所述電壓傳感器的輸出端相連接，所述濾波電路的輸出端與所述放大電路 的輸入端相連接，所述放大電路的輸出端與所述A/D轉換單元相連接。
6.根據權利要求5所述的CVT在線監測系統，其特徵在於，所述處理器單元為DSP數字 信號處理器。
7.根據權利要求6所述的CVT在線監測系統，其特徵在於，所述的無線通信模塊為 zigbee無線通信模塊。
全文摘要
本發明公開了一種CVT在線監測系統，該系統包括數據採集終端、2.4GHz無線網絡和監測主機；所述監測主機通過所述2.4GHz無線網絡與所述數據採集終端連接。本發明具有如下優點第一、能實時採集500kV CVT設備的多種信息(如末屏電流、介質損耗等)；第二、能準確、及時地監測到CVT設備運行狀態的變化，及時發現CVT設備絕緣故障等安全事故；第三、能通過2.4GHz無線網絡傳輸監測數據，抗幹擾性強、檢測誤差小。
文檔編號G08C17/02GK102129763SQ201110003819
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月10日 優先權日2011年1月10日
發明者孟慶豐, 彭曉潔, 徐麗傑, 李永超, 王瑋, 謝蓓敏, 趙殿全, 韓冬 申請人:東北電網有限公司長春超高壓局, 北京交通大學