配电线路电压监测装置和监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种配电线路电压监测装置和监测系统，所述装置包括分压器、控制箱和供能装置，所述控制箱分别与分压器以及供能装置连接；所述控制箱包括二次分压器、采集卡以及工控机，所述采集卡分别与二次分压器以及工控机连接。该装置不仅能够安装在具有较多防雷措施的位置中，而且能够安装在没有防雷措施或者极少防雷措施的配电线路位置，从而监测到完整波形变化的配网线路过电压信号，提高配网线路过电压的监测结果的准确度。
【专利说明】
配电线路电压监测装置和监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及配电线路在线监测领域，特别是一种配电线路电压监测装置和监测系统。【背景技术】
[0002]6kV至35kV配电线路直接面向用户，线路的稳定运行对整个电网来说十分重要。配网中发生的各种事故大部分都是由系统的过电压引起的。当系统发生过电压事故时，如何正确分析事故具体原因并采取有效的预防措施，是一直以来困扰人们的难题。因此，采用有效可靠的过电压在线监测系统对电网进行过电压的在线监测显得十分必要。
[0003]大多数配网过电压故障发生在线路中，而现有的过电压监测系统普遍安装在变电站中，变电站中安装较多避雷针等防雷措施，因此，在变电站中不能监测到完整波形变化的配网线路雷电过电压数据，监测结果不够准确。【实用新型内容】
[0004]针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种配电线路电压监测装置和监测系统，该装置能够安装在配电线路的各个位置，能够实时监测完整波形变化的配网线路过电压数据，从而提高配网线路过电压的监测结果的准确度。
[0005]本实用新型的配电线路电压监测装置，包括分压器、控制箱和供能装置，所述控制箱分别与分压器以及供能装置连接;所述控制箱包括二次分压器、采集卡以及工控机，所述采集卡分别与二次分压器以及工控机连接；
[0006]所述分压器与待监测配电线路的相线连接，将所述待监测配电线路相线的高电压信号转换为低电压信号，所述控制箱采集所述低电压信号，得到采集电压信号，并监测所述采集电压信号，所述供能装置对控制箱进行供电；其中，所述二次分压器将所述低电压信号转换为采集卡的额定输入电压信号，所述采集卡采集所述额定输入电压信号，所述工控机输入所述额定输入电压信号，得到采集电压信号。
[0007]本实用新型的配电线路电压监测装置，分压器将待监测配电线路相线的高电压信号转换为低电压信号，控制箱的二次分压器将所述低电压信号转换为采集卡的额定输入电压信号，控制箱的采集卡采集所述额定输入电压信号，得到采集电压信号，工控机记录并监测所述采集电压信号。该装置不仅能够安装在具有较多防雷措施的位置中，而且能够安装在没有防雷措施或者极少防雷措施的配电线路位置，能够监测到完整波形变化的配网线路过电压信号，从而提高配网线路过电压的监测结果的准确度。
[0008]本实用新型的配电线路电压监测系统，包括监测装置，通信模块以及服务器，所述通信模块分别与监测装置以及服务器连接；
[0009]所述监测装置监测配网线路的电压信号，将触发预设电平的电压信号，通过通信模块传输至服务器，所述服务器对接收到的所述电压信号进行监测。[〇〇1〇]上述配电线路电压监测系统，监测装置不仅能够安装在具有较多防雷措施的位置中，而且能够安装在没有防雷措施或者极少防雷措施的配电线路位置，能够监测到完整波形变化的配网线路雷电过电压数据，监测装置监测到配网线路中完整波形变化的过电压信号，将触发预设电平的电压信号，通过通信模块传输至服务器，服务器对接收到的所述电压信号进行监测。因此，该监测系统能够提高配网线路过电压的远程监测的准确度。【附图说明】
[0011]图1为一个实施例的配电线路电压监测装置的结构示意图；
[0012]图2为另一个实施例的配电线路电压监测装置的结构示意图；
[0013]图3为另一个实施例的配电线路电压监测装置的安装效果图；
[0014]图4为另一个实施例的配电线路电压监测系统的结构示意图。【具体实施方式】
[0015]为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
[0016]请参阅图1中一个实施例的配电线路电压监测装置的结构示意图，包括分压器 100、控制箱110和供能装置120,所述控制箱110分别与分压器100以及供能装置120连接;所述控制箱110包括二次分压器111、采集卡112以及工控机113，所述采集卡112分别与二次分压器111以及工控机113连接，所述二次分压器111与分压器100连接，所述工控机113与供能装置120连接。
[0017]所述分压器100与待监测配电线路的相线连接，将所述待监测配电线路相线的高电压信号转换为低电压信号;所述控制箱110采集所述低电压信号，得到采集电压信号，并监测所述采集电压信号，所述供能装置120对控制箱110进行供电；其中，所述二次分压器 111将所述低电压信号转换为采集卡的额定输入电压信号，所述采集卡112采集所述额定输入电压信号，所述工控机113输入所述额定输入电压信号，得到采集电压信号。
[0018]本实施例的配电线路电压监测装置中，分压器100将待监测配电线路相线的高电压信号转换为低电压信号，控制箱110中的二次分压器111将所述低电压信号转换为采集卡的额定输入电压信号，采集卡112采集所述额定输入电压信号，得到采集电压信号，工控机 113监测所述采集电压信号，该装置不仅能够安装在具有较多防雷措施的位置中，而且能够安装在没有防雷措施或者极少防雷措施的配电线路位置，能够监测到完整波形变化的配网线路过电压信号，从而提高配网线路过电压的监测结果的准确度。
[0019]在其中一个实施例中，如图2所示，所述供能装置120包括太阳能板122、太阳能控制器121以及铅酸蓄电池123;所述太阳能控制器121分别与太阳能板122以及铅酸蓄电池 12 3连接;所述太阳能控制器121还与控制箱110中的工控机113连接。
[0020]本实施例中，太阳能板122是供能装置120的核心部分，其作用是将太阳的辐射能量转换为电能，将电能或送往铅酸蓄电池123存储起来，或直接对控制箱进行供电；太阳能控制器121作用是控制整个供能装置120的工作状态，并对铅酸蓄电池123起到过充电保护、 过放电保护的作用。在温差较大的地方，所述太阳能控制器121还具备温度补偿的功能，以及其他附加功能，如光控开关以及时控开关等;铅酸蓄电池123也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池代替，其作用是在有光照时将太阳能板122所供出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。该实施例提高了所述配电线路电压监测装置安装在配电线路各个位置的便利性。[0021 ] 在其中一个实施例中，所述分压器100为阻容分压器。阻容分压器具有良好的冲击电压波形响应，能够准确地将待监测配电线路相线的高电压信号转换为低电压信号；而且阻容分压器系便携式结构，整机用铝合金包装箱作机壳，使用、携带十分方便，进一步提高所述配电线路电压监测装置安装在配电线路各个位置的便利性。[〇〇22]在其中一个实施例中，所述采集卡为4通道采集卡，每通道最大采样率为20MS/s， 输入电压量程为负5V至正5V。通过4通道的采集卡，每通道最大采样率为20MS/s，提高了采集卡的采集效率;负5V至正5V的输入电压量程使得采集卡的应用更加广泛。
[0023]在其中一个实施例中，所述配电线路电压监测装置还包括并沟线夹和绝缘引线， 通过所述并沟线夹将绝缘引线与待监测配电线路的相线连接。该实施例利用并沟线夹和绝缘引线，将分压器与待监测配电线路的相线连接，使得连接更加牢固。
[0024]在其中一个实施例中，所述配电线路电压监测装置还包括横担绝缘子，通过所述横担绝缘子对所述绝缘引线进行固定，防止发生风偏。
[0025]以下为本实用新型的配电线路电压监测装置的较佳使用场景，结合图3的配电线路电压监测装置的安装效果图所示:[〇〇26]包括杆塔300、并沟线夹301、绝缘引线302、横担绝缘子303、阻容分压器304、供能装置305以及控制箱306。横担绝缘子303、阻容分压器304、供能装置305以及控制箱306安装在杆塔300上。阻容分压器304通过绝缘引线302与待测配电线路的相线相连，其中绝缘引线 302通过并沟线夹301与待测配电线路的相线相连，控制箱306与阻容分压器304连接，供能装置305与控制箱306连接。所述供能装置305采用太阳能板将太阳能转化为电能。
[0027] 通过监测配网线路的过电压数据，可以对配网线路过电压故障进行诊断及防护。 配电线路电压监测装置结合配网线路负荷及杆塔结构的特点，采用太阳能板取能方式对负载设备供电。利用控制箱对配网线路各个位置的过电压进行实时监测，能够监测到完整波形变化的配网线路过电压信号，从而提高配网线路过电压的监测结果的准确度。[〇〇28]本实用新型还提供一种配电线路电压监测系统，如图4所示，包括监测装置401，通信模块402以及服务器403,所述通信模块402分别与监测装置401以及服务器403连接;所述监测装置401监测配网线路的电压信号，将触发预设电平的电压信号，通过通信模块402传输至服务器403,所述服务器403对接收到的所述电压信号进行监测。
[0029]上述实施例的配电线路电压监测系统，监测装置401不仅能够安装在具有较多防雷措施的位置中，而且能够安装在没有防雷措施或者极少防雷措施的配电线路位置，能够监测到完整波形变化的配网线路雷电过电压数据，监测装置401监测到配网线路中完整波形变化的过电压信号，将触发预设电平的电压信号，通过通信模块402传输至服务器403,服务器403对接收到的所述电压信号进行监测。因此，该监测系统能够提高配网线路过电压的远程监测的准确度。
[0030]在其中一个实施例中，所述通信模块403为3G模块，所述监测装置401通过3G模块可以随时随地与服务器403进行信号交互，提高配网线路过电压的远程监测的便利性。
[0031]在其中一个实施例中，所述监测装置401的数量至少为2,设置相应数量的通信模块402与所述监测装置401连接，通过多个监测装置对配网线路多个位置的过电压信号进行监测，进一步提高配网线路过电压的监测结果的准确度。
[0032]在其中一个实施例中，所述配电线路电压监测系统还包括与所述服务器连接的告警模块，若所述电压信号超过阈值，所述服务器控制所述告警模块进行告警。
[0033]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0034]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种配电线路电压监测装置，其特征在于，包括分压器、控制箱和供能装置，所述控 制箱分别与分压器以及供能装置连接;所述控制箱包括二次分压器、采集卡以及工控机，所 述采集卡分别与二次分压器以及工控机连接；所述分压器与待监测配电线路的相线连接，将所述待监测配电线路相线的高电压信号 转换为低电压信号，所述控制箱采集所述低电压信号，得到采集电压信号，所述供能装置对 控制箱进行供电；其中，所述二次分压器将所述低电压信号转换为采集卡的额定输入电压 信号，所述采集卡采集所述额定输入电压信号，所述工控机输入所述额定输入电压信号，得 到采集电压信号。2.根据权利要求1所述的配电线路电压监测装置，其特征在于，所述供能装置包括太阳 能板、太阳能控制器以及铅酸蓄电池;所述太阳能控制器分别与太阳能板以及铅酸蓄电池连接。3.根据权利要求1所述的配电线路电压监测装置，其特征在于，所述分压器为阻容分压器。4.根据权利要求1所述的配电线路电压监测装置，其特征在于，所述采集卡为4通道采 集卡，每通道最大采样率为20MS/s，输入电压量程为负5V至正5V。5.根据权利要求1所述的配电线路电压监测装置，其特征在于，还包括并沟线夹和绝缘 引线，通过所述并沟线夹将绝缘引线与待监测配电线路的相线连接。6.根据权利要求5所述的配电线路电压监测装置，其特征在于，还包括横担绝缘子，通 过所述横担绝缘子对所述绝缘引线进行固定。7.—种配电线路电压监测系统，其特征在于，包括权利要求1所述的监测装置，通信模 块以及服务器，所述通信模块分别与监测装置以及服务器连接；所述监测装置监测配网线路的电压信号，将触发预设电平的电压信号，通过通信模块 传输至服务器，所述服务器对接收到的所述电压信号进行监测。8.根据权利要求7所述的配电线路电压监测系统，其特征在于，所述通信模块为3G模 块。9.根据权利要求7所述的配电线路电压监测系统，其特征在于，所述监测装置的数量至 少为2,设置相应数量的通信模块与所述监测装置连接。10.根据权利要求7至9任意一项所述的配电线路电压监测系统，其特征在于，还包括与 所述服务器连接的告警模块，若所述电压信号超过阈值，所述服务器控制所述告警模块进行告警。
【文档编号】G01R19/00GK205581193SQ201620368018
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】罗容波, 章涛, 李雷, 蔡力, 孔争, 钱根
【申请人】广东电网有限责任公司佛山供电局, 武汉大学