基于箱式变电站的进线回路测量系统的制作方法

1.本发明涉及变电站测量技术领域，具体涉及基于箱式变电站的进线回路测量系统。


背景技术：

2.随着我国城市现代化建设的飞速发展和人民生活水平的日益提高，电力用户对申能质量和供电可靠性要求越来越高。城市配电系统不断改造更新，作为直接面向用户的终端配电成套产品，新型的智能箱式变电站应运而生，箱式变电站以其成套性强、体积小、占地少，安装使用方便，易与周围环境相协调等优点获得了快速的发展和广泛的应用。
3.现有技术中，一种变电站的进线线路电压后台监控系统，所述变电站包括与设备连接的母线以及与电源连接的进线线路，所述母线通过断路器与进线线路连接，变电站的进线线路电压后台监控系统包括；电压互感器，以及后台监控装置，所述电压互感器的一次电压端与所述进线线路并联，所述电压互感器的二次电压端通过二次电压线与所述后台监控装置连接。通过在进线线路上设置电压互感器，并将电压互感器输出的二次电压发送到后台监控装置，从而实现对进线线路的电压监控。因此操作人员可以及时判断监控进线线路是否断电，避免延误送电时间，提高了供电系统，尤其是煤矿供电系统的安全性。
4.然而，现有技术中的保护比较单一、不能快速断电、故障点不能定位、不能判断故障种类等问题；同时一旦变电站中某一元器件发生故障，没有备用检测装置及时进行检测处理，导致箱式变电站损坏检修不及时，甚至危害用户人身安全。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供基于箱式变电站的进线回路测量系统，旨在提升箱式变电站运行的安全性。
6.本发明提供的基础方案：
7.基于箱式变电站的进线回路测量系统，包括：
8.第一多回路检测模块和第二多回路检测模块，均用于实时检测多条进线馈线回路的电压信号、电流信号、过载信号、温湿度信号、四象限电能信号、第一漏电信号和开关i/o信号；
9.控制器，用于接收所述第一多回路检测模块或者第二多回路检测模块检测的电压信号、电流信号、过载信号、温湿度信号、四象限电能信号、第一漏电信号和开关i/o信号，控制将检测的箱式变电站电气参数信息上传至后台服务器；
10.数据存储模块，用于对所述控制器控制上传的箱式变电站电气参数信息进行存储；
11.远程管理模块，用于对箱式变电站内部多条进线馈线回路进行远程管理。
12.本发明基础方案的原理及效果为：
13.基于箱式变电站的进线回路测量系统包括第一多回路检测模块、第二多回路检测
模块、控制器、数据存储模块和远程管理模块；第一多回路检测模块用于实时检测多条进线馈线回路的电压信号、电流信号、过载信号、温湿度信号、四象限电能信号、第一漏电信号和开关i/o信号，并反馈至控制器，控制器将箱式变电站电气参数信息上传至后台服务器，通过数据存储模块进行存储，同时远程管理模块可以对箱式变电站的内部多条进线馈线回路进行远程管理；从而使得系统可以实时监控箱式变电站的多条进线馈线回路存在漏电、短路、过载、过温、接触不良等故障状态，以此可以及时对箱式变电站进行维修处理，防止用户触电及电气火灾发生，提升了箱式变电站的安全性。
14.此外，第二多回路检测模块也用于实时检测多条进线馈线回路的电压信号、电流信号、过载信号、温湿度信号、四象限电能信号、第一漏电信号和开关i/o信号，可以在第一多回路检测模块发生故障失效时，通过第二多回路检测模块对箱式变电站中电气参数进行实时检测，增加了箱式变电站检测的冗余性，提升了箱式变电站的可靠性。
15.进一步，基于箱式变电站的进线回路测量系统还包括：
16.遥信量检测模块，用于对箱式变电站的进线刀闸、断路器位置、断路器故障进行检测。
17.基于箱式变电站的进线回路测量系统通过设置遥信量检测模块，使得箱式变电站中进线刀闸、断路器位置、断路器故障等可以被检测，从而使得工作人员可以清楚箱式变电站内部各个馈线的运行负荷状态和断路器故障位置等。
18.进一步，基于箱式变电站的进线回路测量系统还包括：
19.继电器输出模块，用于在后台服务器的控制下，远程控制箱式变电站中继电器的闭合/断开。
20.通过继电器输出模块的设置，在后台服务器的控制下，以便于完成远程控制断路器闭合/断开，而不需要工作人员现场去操作，提升了箱式变电站的便捷性。
21.进一步，基于箱式变电站的进线回路测量系统还包括：
22.通信模块，用于在控制器的控制下，将电压信号、电流信号、过载信号、温湿度信号、四象限电能信号、第一漏电信号和开关i/o信号上传至后台服务器。
23.通过通信模块的设置，以将第一多回路检测模块或第二多回路检测模块实时检测的箱式变电站中电气参数信息上传至后台服务器，便于系统对箱式变电站的监控，使得箱式变电站发生故障时，工作人员可以及时处理。
24.进一步，所述通信模块为以太网模块、wifi模块或蜂窝网络模块。所述蜂窝网络模块为4g网络模块或5g网络模块。
25.由于通信模块包括以太网模块、wifi模块、4g蜂窝网络模块或5g蜂窝网络模块，传输速率高，实时性强。
26.进一步，所述第一多回路检测模块和所述第二多回路检测模块均包括有数字信号处理芯片、电压检测模块、电流检测模块、功率计量模块、温湿度检测模块、电力检测模块、漏电检测模块和开关量i/o模块，所述电压检测模块、所述电流检测模块、所述温湿度检测模块、所述电力检测模块、所述漏电检测模块和所述开关量i/o模块分别与所述数字信号处理芯片互相连接；
27.所述电压检测模块，用于实时检测箱式变电站中多条进线馈线回路的电压信号；
28.所述电流检测模块，用于实时检测箱式变电站中多条进线馈线回路的电流信号；
29.所述功率计量模块，用于计算箱式变电站中多条进线馈线回路的功率值，并实时检测过载信号；
30.所述温湿度检测模块，用于实时检测箱式变电站内部的温湿度信号；
31.所述电力检测模块，用于实时检测箱式变电站内部的四象限电能信号；
32.所述漏电检测模块，用于实时检测箱式变电站中多条进线馈线回路的漏电信号；
33.所述开关量i/o模块，用于实时检测箱式变电站中多条进线馈线回路的开关i/o信号；
34.所述数字信号处理芯片，用于接收检测的电压信号、电流信号、过载信号、温湿度信号、四象限电能信号、第一漏电信号和开关i/o信号进行信号转换处理，并将转换后的电压信号、电流信号、过载信号、温湿度信号、四象限电能信号、第一漏电信号和开关i/o信号输出至所述控制器。
35.通过第一多回路检测模块和第二多回路检测模块中数字信号处理芯片、电压检测模块、电流检测模块、功率计量模块、温湿度检测模块、电力检测模块、漏电检测模块和开关量i/o模块等具体模块的设置，使得可以针对性的对箱式变电站中多条进线馈线回路进行检测，以检测出箱式变电站的各项不同电气参数。
36.进一步，基于箱式变电站的进线回路测量系统还包括：
37.漏电定时自检模块，用于在预设时间周期内进行漏电自检，并将检测的第二漏电信号反馈至所述控制器。
38.通过漏电定时自检模块的设置，可以定期对箱式变电站自身漏电情况进行检测，提升箱式变电站的安全性。
39.进一步，所述漏电定时自检模块的预设时间周期为1天
‑
15天。
40.通过对漏电定时自检的自检周期进行具体设置，以固定漏电自检的周期，便于周期性对箱式变电站进行漏电检测，提升箱式变电站的安全性。
附图说明
41.图1为本发明基于箱式变电站的进线回路测量系统一实施例的结构示意图；
42.图2为本发明基于箱式变电站的进线回路测量系统另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无
法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
45.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
46.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
47.说明书附图中的附图标记包括：第一回路检测模块10、第二回路检测模块20、控制器30、数据存储模块40、远程管理模块50、遥信量检测模块60、继电器输出模块70、通信模块80和后台服务器90。
48.在一实施例中，参照如图1所示，基于箱式变电站的进线回路测量系统，包括：
49.第一多回路检测模块和第二多回路检测模块，均用于实时检测多条进线馈线回路的电压信号、电流信号、过载信号、温湿度信号、四象限电能信号、第一漏电信号和开关i/o信号；
50.控制器30，用于接收所述第一多回路检测模块或者第二多回路检测模块检测的电压信号、电流信号、过载信号、温湿度信号、四象限电能信号、第一漏电信号和开关i/o信号，控制将检测的箱式变电站电气参数信息上传至后台服务器90；
51.数据存储模块40，用于对所述控制器30控制上传的箱式变电站电气参数信息进行存储；
52.远程管理模块50，用于对箱式变电站内部多条进线馈线回路进行远程管理。
53.本实施例中，基于箱式变电站的进线回路测量系统还包括通信模块80，用于在控制器30的控制下，将电压信号、电流信号、过载信号、温湿度信号、四象限电能信号、第一漏电信号和开关i/o信号上传至后台服务器90。
54.需要说明的是，第一回路检测模块10的输出端和第二回路检测模块20的输出端均连接至控制器30的输入端，控制器30与后台服务器90之间连接有通信模块80，后台服务器90分别与数据存储模块40和远程管理模块50连接。
55.本实施例中，基于箱式变电站的进线回路测量系统还包括继电器输出模块70，用于在后台服务器90的控制下，远程控制箱式变电站中继电器的闭合/断开。通过继电器输出模块70的设置，在后台服务器90的控制下，以便于完成远程控制断路器闭合/断开，而不需要工作人员现场去操作，提升了箱式变电站的便捷性。
56.本实施例中，基于箱式变电站的进线回路测量系统还包括遥信量检测模块60，用于对箱式变电站的进线刀闸、断路器位置、断路器故障进行检测。可以理解的是，遥信量检测模块60也可以是具有备用遥信量检测模块，以提升箱式变电站对进线刀闸、断路器位置、断路器故障检测的冗余性。
57.上述实施例中，基于箱式变电站的进线回路测量系统中第一多回路检测模块用于实时检测多条进线馈线回路的电压信号、电流信号、过载信号、温湿度信号、四象限电能信号、第一漏电信号和开关i/o信号，并反馈至控制器30，控制器30将箱式变电站电气参数信息上传至后台服务器90，通过数据存储模块40进行存储，同时远程管理模块50可以对箱式变电站的内部多条进线馈线回路进行远程管理；从而使得系统可以实时监控箱式变电站的多条进线馈线回路存在漏电、短路、过载、过温、接触不良等故障状态，以此可以及时对箱式变电站进行维修处理，防止用户触电及电气火灾发生，提升了箱式变电站的安全性。同时，第二多回路检测模块也用于实时检测多条进线馈线回路的电压信号、电流信号、过载信号、温湿度信号、四象限电能信号、第一漏电信号和开关i/o信号，可以在第一多回路检测模块
发生故障失效时，通过第二多回路检测模块对箱式变电站中电气参数进行实时检测，增加了箱式变电站检测的冗余性，提升了箱式变电站的可靠性。
58.本实施例中，上述方案可以防止工作人员触电及防止电气火灾发生，当箱式变电站中负载发生短路或漏电等故障时，能够通过远程管理模块50控制箱式变电站中多条进线馈线回路，防止人员触电，防止电气火灾的发生，同时也保护了电气线路。
59.在一实施例中，所述通信模块80为以太网模块、wifi模块或蜂窝网络模块。进一步地，所述蜂窝网络模块为4g网络模块或5g网络模块。可以理解的是，当第一多回路检测模块和第二多回路检测模块检测到未发生电气安全隐患时，控制器30就将电气参数信息通过通信模块80上传至后台服务器90，以达到工作人员清楚的了解到箱式变电站中各进线馈线回路的状态，提升了箱式变电站的可靠性。
60.本实施例中，可以通过通信模块80实现电气故障提前预知、电气故障定位及远程控制，具体地，箱式变电站正常工作时，通过通信模块80实时上传电气参数信息并分析，对电气线路及外接负载故障做到提前预警；通过通信模块80及时上传箱式变电站中检测到的故障点的位置，方便维修人员对箱式变电站中故障点进行检修；以及用户可以远程控制箱式变电站中继电器输出模块70的闭合与断开，提升了箱式变电站的可靠性。
61.在一实施例中，参照如图2所示，所述第一多回路检测模块和所述第二多回路检测模块均包括有数字信号处理芯片、电压检测模块、电流检测模块、功率计量模块、温湿度检测模块、电力检测模块、漏电检测模块和开关量i/o模块，所述电压检测模块、所述电流检测模块、所述温湿度检测模块、所述电力检测模块、所述漏电检测模块和所述开关量i/o模块分别与所述数字信号处理芯片互相连接；
62.所述电压检测模块，用于实时检测箱式变电站中多条进线馈线回路的电压信号；
63.所述电流检测模块，用于实时检测箱式变电站中多条进线馈线回路的电流信号；
64.所述功率计量模块，用于计算箱式变电站中多条进线馈线回路的功率值，并实时检测过载信号；
65.所述温湿度检测模块，用于实时检测箱式变电站内部的温湿度信号；
66.所述电力检测模块，用于实时检测箱式变电站内部的四象限电能信号；
67.所述漏电检测模块，用于实时检测箱式变电站中多条进线馈线回路的漏电信号；
68.所述开关量i/o模块，用于实时检测箱式变电站中多条进线馈线回路的开关i/o信号；
69.所述数字信号处理芯片，用于接收检测的电压信号、电流信号、过载信号、温湿度信号、四象限电能信号、第一漏电信号和开关i/o信号进行信号转换处理，并将转换后的电压信号、电流信号、过载信号、温湿度信号、四象限电能信号、第一漏电信号和开关i/o信号输出至所述控制器30。
70.本实施例中，数字信号处理芯片即是dsp芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器；电压检测模块可以是采用电阻分压的方式对电压进行检测，或是采用电压检测芯片对连接至安全插座的负载线路进行电压检测；电流检测模块可以是电流互感器，套设于连接至负载的线路上，以对负载电流进行检测；漏电检测模块可以是剩余电流互感器，连接在箱式变电站内部的馈线回路中，以对箱式变电站的漏电流进行检测；温度检测模块可以是设置在箱式变电站内部馈线回路上的温度传感器，以
检测设置在箱式变电站内的馈线回路温度。
71.基于上述实施例，针对目前的火灾、触电等隐患及其导致的人身安全，标准箱式变电站由于距离、故障反应速度无法有效确保火灾等隐患的消除，而本技术中提供的箱式变电站可以在发生火灾等隐患时，检测故障种类、定位故障发生位置等，以及时得到工作人员的维修处理，提升了箱式变电站在火灾、触电等隐患中的可靠性。
72.以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知系统不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。