[发明专利]变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置及方法

说明书

本发明提出了变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置及方法，包括可全向检测的电磁传感器、开关柜智能传感器和后台服务器，可全面监测的电磁传感器包括超声波检测模块、UHF检测模块、检测分析模块和通讯信号传输模块，超声波检测模块和UHF检测模块均与检测分析模块相连，检测分析模块与通讯信号传输模块相连。开关柜智能传感器包括暂态地电压传感器、环境检测模块、通讯模块、显示模块、定位模块和MCU，暂态地电压传感器、环境检测模块、通讯模块、显示模块和定位模块均与MCU相连。可全向检测的电磁传感器通过通讯信号传输模块与通讯模块相连，开关柜智能传感器通过通讯模块与后台服务器相连。本发明解决了现有设备与方法检测效率较低的问题。

技术领域

本发明涉及电磁探测传感器装置及方法的技术领域，尤其涉及变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置及方法。

背景技术

高压开关柜是电力系统中非常重要的电气设备，目前10kV、35kV金属封闭开关成套设备已经广泛应用于电力系统中的各个变电站。电气设备在长期运行中必然存在由于电、热、化学等因素导致的绝缘劣化现象，部分开关柜长期工作在高温、高压、潮湿等恶劣环境下的开关柜，其绝缘性能很容易受到破坏，近年来电力系统开关柜烧损及爆炸事故时有发生，已经严重威胁到现场工作人员的安全和电网的稳定运行。开关柜故障的先期标证大都是局部异常放电，而局部放电模式在各种情况下差异很大，各种放电模式所产生的危害的差异也有很大不同。同时，在开关柜运行维护、隐患排查等方面存在着局部放电检测手段欠缺、放电模式诊断水平较低等问题。传统检测方法为由人工采用手持式测试仪器，对每个开关柜进行超声波和地电波进行检测，记录检测数据后，分析得出结果，在站点较多，且每个站点内开关柜数量较多的情况下，人工检测效率比较低，检测数据量庞大，整理不便，需要花费的人力和时间都比较大，并且人工检测需要专业的技术培训，需要花费大量的时间。

发明内容

针对传统检测方法繁琐、检验手段欠缺、放电模式判断水平较低的技术问题，本发明提出变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置及方法，解决了现有设备与方法检测效率低下、需要花费大量人力与时间的问题，有效提升了检测效率与设备智能化程度。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：变电站空间电磁探测及开关柜多传感器监测装置，其特征在于：包括可全向检测的电磁传感器、开关柜智能传感器和后台服务器，所述可全面监测的电磁传感器包括球体主机，球体主机与横向支撑杆一端连接，超声波检测模块、UHF检测模块、检测分析模块和通讯信号传输模块，超声波检测模块和UHF检测模块均与检测分析模块相连接，检测分析模块与通讯信号传输模块相连接；

所述开关柜智能传感器包括暂态地电压传感器、环境检测模块、通讯模块、显示模块、定位模块和MCU，暂态地电压传感器、环境检测模块、通讯模块、显示模块和定位模块均与MCU相连接；

所述可全向检测的电磁传感器通过通讯信号传输模块与通讯模块相连接，开关柜智能传感器通过通讯模块与后台服务器相连接。

所述超声波检测模块包括依次连接的超声波传感器组、放大电路Ⅰ、带通滤波器Ⅰ和AD转换器，超声波传感器组与超声波信号相AD转换器与检测分析模块相连接；

所述UHF检测模块包括依次连接的接收天线、放大电路Ⅱ、带通滤波器Ⅱ和弱信号还原模块，接收天线与电磁波信号相匹配，弱信号还原模块与检测分析模块相连接；

所述接收天线为全向宽频天线，接收天线设置在球体主机顶部。

所述弱信号还原模块包括依次连接的乘法器、积分器和低通滤波器，乘法器分别与参考信号发生器和带通滤波器Ⅱ相连接，低通滤波器与检测分析模块相连接。

所述超声波传感器组包括四个超声波传感器，四个超声波传感器之间相隔90°，均匀设置于球体主机下部。

所述带通滤波器Ⅰ与带通滤波器Ⅱ均为可拆卸模块，带通滤波器Ⅰ两端并联线路检测模块Ⅰ，所述带通滤波器Ⅱ两端并联线路检测模块Ⅱ，带通滤波器Ⅰ与带通滤波器Ⅱ均设置在球体主机的侧边。