[发明专利]一种配电网一次设备的温度告警系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及配电网技术领域，尤其涉及一种配电网一次设备的温度告警系统及方法。

背景技术

过热是电气设备常见的故障，配电网一次设备过热的原因是多方面的。根据调查研究表明，以各类电气接触不良为特征的发热故障占各类异常发热故障的首位，以各种导体接头为主的发热占所有热故障的70%以上，在各种单元式设备内部热故障中，电气接触不良的发热也占有相当的比例，绝缘性发热故障比例相对较小。配电网一次设备发热问题普遍存在，潜在的危险是不容忽视的，特别是随着负荷的增加、设备的老化，环境温度和电气接点温度容易偏高，如果不及时处理可能导致着火或爆炸事故。因此，一次设备的温度告警是非常重要的。一次设备中需要测温的部位有：变压器进、出线接点，高、低压开关柜的触头，电缆的接头和电缆与电气设备的连接处，母线的接头等。

目前红外热成像技术比以前有了很大的进步，但由于它是离线式的，此技术操作复杂，价格昂贵，不易普及。而且常见的中压开关柜开关触头位于全封闭金属铠装柜中，常规的红外测温无法实现。目前实际运行的有光纤测温、无线测温，但均需在开关柜的每个触头上使用专用的温度传感器、同时配合专用管理主机来实现温度的实时检测，虽然测温可以较准确，但应用成本较高，通常需安装于静触头需母线停电，因此目前在现场推广运用的并不多。

实际上，变压器进、出线接点和高、低压开关柜触头等部位的实时温度不重要，只是要防止触头温升阀值不要超过触头弹簧的退火温度（通常不能超150℃），以防弹簧失去弹力，加速恶化接触不良；也不能超过绝缘材料的承受温度（如F级绝缘为155℃），以防绝缘失效。只要能及时发现并处理这些过热缺陷，并不会对配电网一次设备的正常运行造成不可挽回影响，现场运维迫切需要一个简单易用、经济可靠的智能告警“示温蜡片”，一旦发现变压器进出线和开关触头等部位的温度异常即后台实时告警。

发明内容

本发明的目的在于克服上述弊端，从而提供了一种配电网一次设备的温度告警系统及方法。

在第一方面，本发明提供了一种配电网一次设备的温度告警系统。该系统包括塑料光纤和温度告警装置，所述塑料光纤缠绕设置在配电网一次设备中所需测温处，其包括第一连接头和第二连接头，所述温度告警装置包括一外壳，外壳内设有光纤发射单元、处理器、驱动单元、光敏检测单元、A/D转换单元和网络传输单元，

所述驱动单元与处理器相连，用以根据处理器的控制指令驱动所述光纤发射单元发光；

所述光纤发射器与所述光纤的第一连接头相连，用以将接收的驱动电信号转换为光信号并传输至所述塑料光纤；

所述光敏检测单元与所述光纤的第二连接头相连，用以检测塑料光纤传输过来的光的信号强度，并根据光的信号强度输出不同的模拟电压信号至所述A/D转换单元；

所述A/D转换单元与所述处理器相连，用以将光敏检测单元发送的模拟电压信号转换为数字电压信号并发送至所述处理器；

所述处理器与所述网络传输单元相连，用以控制所述驱动单元的工作，以及根据接收的电压信号大小判断塑料光纤的温度值，并将超过预设温度值的判断结果通过网络传输单元传输至后台服务器。

进一步地，所述系统还包括滤波放大单元，所述滤波放大单元包括阻容滤波电路和同相放大电路，

所述同相放大电路与所述光敏检测单元相连，用以对光敏检测单元输出的电信号进行放大；

所述阻容滤波电路与所述同相放大电路和所述A/D转换单元分别连接，用以将同相放大电路放大后的电信号进行滤波处理。

进一步地，所述驱动单元采用型号为DS75452的双通道的串行驱动器。

进一步地，所述光敏检测单元包括型号为MG45的光敏电阻和封装在其外面的接口，所述接口用以连接所述光纤的第二连接头。

进一步地，所述塑料光纤缠绕2至3周在配电网一次设备的变压器进/出线接点、高/低压开关柜的触头、电缆的接头、母线的接头和电缆与电气设备的连接处。

进一步地，所述光纤发射单元采用HFBR-1532光纤发射器。

进一步地，所述温度告警装置的外壳上设有卡扣。

在第二方面，本发明还提供了一种配电网一次设备的温度告警方法，该方法包括：

驱动光纤发射器发射光源，以向所述塑料光纤传输光信号，所述塑料光纤缠绕在配电网一次设备中所需测温处；

接收塑料光纤反馈回的光信号，根据光信号的强度输出对应的模拟电压信号；

将模拟电压信号转换为数字电压信号；