[發明專利]一種環網柜在線監測裝置

在審

• 申請號: 202010544317.7
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111624512A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 黃一楠;王大成;李建寧;楊國健;黃冰飛;董青;朱嘯行;任明珠;張佳棟
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R19/00
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 章蔚強

本發明公開了一種用于智能電網在線監測領域的環網柜在線監測裝置，包括依次連接的供電裝置、監測儀表和電流采集裝置和溫度采集裝置，測溫裝置其一端采用接觸式綁扎的方式固定在故障率發生較高的電纜肘頭處，另一端與監測儀表相連。電流采集裝置為三相一體電流互感器，一端采用圓形卡口式結構安裝在環網柜電纜接頭處，另一端與監測儀表相連。供電裝置設計采用內置電源和通過電流互感器取電的雙供電結構。監測儀表包括分別與所述監測儀表的主控單元連接的電流指示單元、溫度指示單元、開關狀態指示單元、故障指示單元、數據記錄單元、通訊單元和下載單元。本發明能夠對環網柜進行在線監測和智能預警。

技術領域

本發明涉及一種用于智能電網在線監測領域的環網柜在線監測裝置。

背景技術

環網柜(Ring Main Unit)作為城市配電網中的重要供電設備，被廣泛使用于城市居民住宅區、樓宇商業區、大型公用設施、企業工業園區等負荷中心的配電站以及箱式變電站中，其安全穩定運行對提升城市配電網的供電可靠性和用戶滿意度有十分重要的意義。

常見的環網柜是將負荷開關和高壓熔斷器等電力設備裝在金屬或非金屬絕緣柜體內或做成拼裝間隔式環網供電單元的電氣設備。環網柜正常運行時，負荷開關和熔斷器形成組合電器，可切斷負荷電流、過載電流等。但環網柜在運行中會因多種原因發生各類故障，因此，大多數環網柜都安裝了能夠監測其運行時的負荷電流、重要部件溫度以及環境溫濕度等電氣和非電氣量信息的監測裝置，一定程度上能夠幫助工作人員進行日常運行維護和故障搶修分析。

然而，目前在運的環網柜因廠家、結構不同存在以下問題：(1)儀表室面板各類儀表、傳感器、狀態指示裝置功能單一、安裝布置無序、柜內布線凌亂；(2)環網柜現有的監測裝置無法實現在線監測且無運行異常狀態的預報警功能，運維人員無法在第一時間發現并避免環網柜故障的發生；(3)當環網柜發生故障時，對故障時間點前的運行歷史狀態無統計、查詢功能，影響對事故的分析和后續防范。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種環網柜在線監測裝置，能夠對環網柜進行在線監測和智能預警。

實現上述目的的一種技術方案是：一種環網柜在線監測裝置，包括依次連接的供電裝置、監測儀表和電流采集裝置；

還包括溫度采集裝置，其一端采用接觸式綁扎的方式固定在故障率發生較高的電纜肘頭處，另一端與監測儀表相連，

所述電流采集裝置為三相一體電流互感器，一端采用圓形卡口式結構安裝在環網柜電纜接頭處，另一端與監測儀表相連；

所述供電裝置設計采用內置電源和通過電流互感器取電的雙供電結構，電流互感器安裝在環網柜電纜上，為監測儀表持續供電，當環網柜停運失去外接電源時，系統跳轉到內置電池為監測儀表供電；

所述監測儀表包括分別與所述監測儀表的主控單元連接的電流指示單元、溫度指示單元、開關狀態指示單元、故障指示單元、數據記錄單元、通訊單元和下載單元。

進一步的，所述故障指示單元包括負荷電流異常報警子單元、短路故障報警子單元、接地故障報警子單元和溫度異常報警子單元。

再進一步的，所述負荷電流報警子單元采用電流閾值設定判斷法，當環網柜運行中的負荷電流接近或超過預先設定的最大工作電流值時，負荷電流報警子單元會發出預報警信號；所述短路故障報警子單元采用短路波形判斷法，當檢測到環網柜運行中某相電流突變且電流值大于短路電流閾值，突變電流維持ΔT時間(20ms≦ΔT≦3s)后，電流值瞬時下降5A以內，則判斷為短路故障，會發短路故障告警信號；接地故障報警子單元采用時間延時法，當檢測到環網柜運行中零相電流增大至接地電流閾值且維持ΔT時間(ΔT≧200ms)，則判斷為接地故障，會發接地故障告警信號；溫度異常報警子單元在溫度傳感器監測到電纜運行溫度超過設定值或相間溫度相差超過20度時，通過LED閃爍指示燈來顯示溫度異常并發出預報警信號。