專利名稱：電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于線路檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，供用電容量大幅攀升，變壓器低壓側(cè)額定電流也在不斷加大。目前，IIOKV及220KV變壓器單臺(tái)容量達(dá)120MVA，低壓側(cè)母線電壓為6. 3KV 35KV，工作電流高達(dá)2000A 11000A。同時(shí)，我國(guó)單臺(tái)容量125MW及以下的火力發(fā)電機(jī)組正處于逐漸關(guān)停中。200MW、300MW及600MW機(jī)組成為主流發(fā)電設(shè)備，其相應(yīng)出口電壓分別為15. 75KV、18KV及20KV，出口電流分別為8625A、11320A及19000A。常規(guī)矩形母線在技術(shù)和結(jié)構(gòu)上，已經(jīng)無(wú)法滿足在上述大電流下母線發(fā)熱和短路電動(dòng)力的要求。同時(shí)，集膚效應(yīng)系數(shù)及附加損耗的增大，帶來(lái)傳統(tǒng)矩形母線載流能力的大幅下降，嚴(yán)重影響并制約變電站的安全運(yùn)行。新型干式絕緣管型母線因其容量大、體積小和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)正取代常規(guī)的矩形母線，在電力系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。盡管這種新型干式絕緣管型母線具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是接頭工藝的好壞和大電流工作狀態(tài)下電動(dòng)力的影響可能導(dǎo)致接頭處接觸電阻的增加，使得接頭溫升過(guò)大，影響母線的安全運(yùn)行新型的全絕緣管型母線因其容量大、體積小和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)正取代常規(guī)的矩形母線，在電力系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。變電站內(nèi)的全絕緣管型母線通常由單根母線串接而成，接頭工藝的好壞會(huì)影響接頭的電阻，進(jìn)而影響母線的工作溫升；母線在電動(dòng)力的作用下可能發(fā)生機(jī)械共振，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致母線的斷裂。因此，溫升和振動(dòng)是影響母線安全運(yùn)行的主要因素。在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中母線連接處會(huì)因電磨損、機(jī)械操作和短路電動(dòng)力引起的機(jī)械振動(dòng)等原因，使接觸條件惡化，接觸電阻增加，引起接觸點(diǎn)的溫度升高，加劇接觸表面的氧化，氧化的結(jié)果又導(dǎo)致接觸電阻上升，形成惡性循環(huán)，最后，由于高溫的影響有可能使相鄰的絕緣部件性能劣化，甚至擊穿，危害母線的安全運(yùn)行。近年來(lái)，在電廠和變電站已發(fā)生多起母線過(guò)溫事故，造成電氣火災(zāi)和大面積的停電事故，因而需要對(duì)母線連接處進(jìn)行溫度在線監(jiān)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中電力母線溫度數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)不便、不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障等問(wèn)題。為解決上述及其他問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，所述電力母線是由多段絕緣管型母線利用中間接頭串接而成；所述溫度在線監(jiān)測(cè)單元包括供電單元；裝配在所述電力母線內(nèi)部、采用單總線連接方式串接的多個(gè)溫度傳感單元，分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述電力母線中多段絕緣管型母線的中間接頭處；每一個(gè)溫度傳感單元用于感測(cè)對(duì)應(yīng)的一個(gè)中間接頭處的溫度；與多個(gè)溫度傳感單元連接的數(shù)據(jù)采集單元，用于采集各個(gè)溫度傳感單元上傳的溫度數(shù)據(jù)。
可選地，在所述單總線連接方式中，包括電源線、地線、以及數(shù)據(jù)線?？蛇x地，在電力母線內(nèi)部的干線上電源線與地線構(gòu)成第一雙絞線，數(shù)據(jù)線與地線構(gòu)成第二雙絞線?？蛇x地，在所述溫度傳感單元的數(shù)據(jù)線與所述電力母線的干線的數(shù)據(jù)線之間還設(shè)有耦合電阻?？蛇x地，所述中間接頭為三通接頭。可選地，所述供電單元提供+5V的直流電源。可選地，所述溫度傳感單元為數(shù)字溫度傳感器。
可選地，所述溫度傳感單元的性能參數(shù)包括最高分辨率12位，精度可達(dá)±0. 5攝氏度，12位分辨率時(shí)最大工作時(shí)間750毫秒，檢測(cè)溫度范圍-55°C至125°C。可選地，所述數(shù)據(jù)采集單元包括用于將采集的溫度數(shù)據(jù)上傳的通信接口。本發(fā)明提供的電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，利用在電力母線中的每一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)處設(shè)置一個(gè)溫度傳感單元以用于傳感對(duì)應(yīng)中間節(jié)點(diǎn)處的溫度，并利用單總線連接方式將多個(gè)溫度傳感單元串接起來(lái)，使得多個(gè)溫度傳感單元傳感得到的溫度數(shù)據(jù)集中傳送至與它們連接的數(shù)據(jù)采集單元中，完成中間節(jié)點(diǎn)處溫度的即時(shí)監(jiān)測(cè)及各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的集中管控，實(shí)現(xiàn)了整條電力母線運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和早期預(yù)警，相應(yīng)提高了電力母線的智能化水平和運(yùn)行的安全性。


圖I是本發(fā)明的電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元在一個(gè)實(shí)施方式中的功能框圖。圖2顯示了本發(fā)明電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元在一個(gè)具體實(shí)例中的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式
加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。請(qǐng)參閱附圖。須知，本說(shuō)明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明提供一種電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，包括供電單元；裝配在所述電力母線內(nèi)部、采用單總線連接方式串接的多個(gè)溫度傳感單元；與多個(gè)溫度傳感單元連接的數(shù)據(jù)采集單元。用于解決現(xiàn)有技術(shù)中電力母線溫度數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)不便、不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障等問(wèn)題。圖I顯示了本發(fā)明電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元在一個(gè)實(shí)施方式中的架構(gòu)示意圖。如圖I所示，所述溫度在線監(jiān)測(cè)單元包括供電單元11、多個(gè)溫度傳感單元13、以及數(shù)據(jù)采集單元15。以下對(duì)上述各個(gè)單元進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。供電單元11用于提供電源。在實(shí)際應(yīng)用中，供電單元11可以是蓄電池，具有電力持久、安裝便利等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，并不以此為限，在其他情形下，供電單元11也可以是通過(guò)太陽(yáng)能取電或通過(guò)感應(yīng)取電的方式取電的設(shè)備。多個(gè)溫度傳感單元13分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述電力母線中多段絕緣管型母線的中間接頭處，其中，每一個(gè)溫度傳感單元13用于感測(cè)對(duì)應(yīng)的一個(gè)中間接頭處的溫度。在本發(fā)明中，多個(gè)溫度傳感單元13是采用單總線連接方式串接而成的?！?br> 數(shù)據(jù)采集單元15，采用單總線連接方式與多個(gè)溫度傳感單元13連接，用于采集各個(gè)溫度傳感單元13上傳的溫度數(shù)據(jù)，對(duì)各個(gè)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管控。另外，數(shù)據(jù)采集單元15還可以包括通信接口，用于通過(guò)有線傳輸方式(例如光纖等)或無(wú)線傳輸方式(例如移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)2G、GPRS、3G等)再將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳至遠(yuǎn)端的服務(wù)器或監(jiān)控中心等。如上可知，利用在電力母線中的每一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)處設(shè)置一個(gè)溫度傳感單元，并將各個(gè)溫度傳感單元串接在一起，將傳感得到的溫度數(shù)據(jù)集中傳送至與它們連接的數(shù)據(jù)采集單元中，從而可以通過(guò)采集的溫度數(shù)據(jù)對(duì)整條電力母線的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以根據(jù)溫度數(shù)據(jù)而判斷出電力母線的哪一個(gè)中間接頭是否產(chǎn)生故障，從而確定故障位置，實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警。圖2顯示了本發(fā)明電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元在一個(gè)具體實(shí)例中的應(yīng)用示意圖。結(jié)合圖I和圖2，可知，一條電力母線是由多段絕緣管型母線利用中間接頭串接而成，絕緣管型母線具有容量大、體積小和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，中間接頭用于將相鄰兩段絕緣管型母線的接頭相銜接，在本實(shí)例中，所述中間接頭采用的是三通接頭。另外，需說(shuō)明的是，一條電力母線的長(zhǎng)度取決于每一段絕緣母線的長(zhǎng)度以及絕緣母線的段數(shù)。一般而言，一條電力母線中絕緣管型母線的數(shù)量最大可以是32段。供電單元11提供供電單元提供+5V的直流電源。溫度傳感單元13對(duì)應(yīng)設(shè)置在電力母線的中間接頭處。在本實(shí)例中，溫度傳感單元為數(shù)字溫度傳感器，例如為數(shù)字溫度傳感器DS18B20。數(shù)字溫度傳感器13的主要特征在于全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換和輸出，先進(jìn)的單總線數(shù)據(jù)通信。性能參數(shù)包括最高分辨率12位，精度可達(dá)±0. 5攝氏度，12位分辨率時(shí)最大工作時(shí)間750毫秒，檢測(cè)溫度范圍_55°C至125°C。為了保證電力母線外觀完整美觀，較佳地，將監(jiān)測(cè)點(diǎn)、數(shù)字溫度傳感器和導(dǎo)線都設(shè)置在電力母線的內(nèi)部。特別地，在本實(shí)例中，各個(gè)數(shù)字溫度傳感器采用單總線連接方式串接起來(lái)，S卩，各個(gè)數(shù)字溫度傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。具體地，在所述單總線連接方式中，包括電源線、地線、以及數(shù)據(jù)線。在電力母線內(nèi)部的干線上，為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)采集和保證正常的數(shù)據(jù)傳輸，較佳地，采用雙絞線連接，即，電源線與地線構(gòu)成第一雙絞線，數(shù)據(jù)線與地線構(gòu)成第二雙絞線。另外，對(duì)于每一個(gè)數(shù)字溫度傳感器13而言，是通過(guò)電源線、地線以及數(shù)據(jù)線而分別與電力母線內(nèi)部的干線中的電源線、地線以及數(shù)據(jù)線相連。特別地，在數(shù)字溫度傳感器13的數(shù)據(jù)線與電力母線的干線的數(shù)據(jù)線之間還設(shè)有耦合電阻R，具有防止信號(hào)反射和抗干擾等作用，從而可以確保數(shù)字溫度傳感器13相對(duì)更精準(zhǔn)地傳感出對(duì)應(yīng)中間接點(diǎn)處的即時(shí)溫度。綜上所述，本發(fā)明提供的電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，利用在電力母線中的每一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)處設(shè)置一個(gè)溫度傳感單元以用于傳感對(duì)應(yīng)中間節(jié)點(diǎn)處的溫度，并利用單總線連接方式將多個(gè)溫度傳感單元串接起來(lái)，使得多個(gè)溫度傳感單元傳感得到的溫度數(shù)據(jù)集中傳送至與它們連接的數(shù)據(jù)采集單元中，完成中間節(jié)點(diǎn)處溫度的即時(shí)監(jiān)測(cè)及各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的集中管控，實(shí)現(xiàn)了整條電力母線運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和早期預(yù)警，相應(yīng)提高了電力母線的智能化水平和運(yùn)行的安全性。上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟 悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，所述電力母線是由多段絕緣管型母線利用中間接頭串接而成，其特征在于，所述溫度在線監(jiān)測(cè)單元包括 供電單元； 裝配在所述電力母線內(nèi)部、采用單總線連接方式串接的多個(gè)溫度傳感單元，分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述電力母線中多段絕緣管型母線的中間接頭處；每一個(gè)溫度傳感單元用于感測(cè)對(duì)應(yīng)的一個(gè)中間接頭處的溫度； 與多個(gè)溫度傳感單元連接的數(shù)據(jù)采集單元，用于采集各個(gè)溫度傳感單元上傳的溫度數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，其特征在于，在所述單總線連接方式中，包括電源線、地線、以及數(shù)據(jù)線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，其特征在于，在電力母線內(nèi)部的干線上電源線與地線構(gòu)成第一雙絞線，數(shù)據(jù)線與地線構(gòu)成第二雙絞線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，其特征在于，在所述溫度傳感單元的數(shù)據(jù)線與所述電力母線的干線的數(shù)據(jù)線之間還設(shè)有耦合電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，其特征在于，所述中間接頭為二通接頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，其特征在于，所述供電單元提供+5V的直流電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，其特征在于，所述溫度傳感單元為數(shù)字溫度傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，其特征在于，所述溫度傳感單元的性能參數(shù)包括最高分辨率12位，精度可達(dá)±0. 5攝氏度，12位分辨率時(shí)最大工作時(shí)間750毫秒，檢測(cè)溫度范圍-55°C至125°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元包括用于將采集的溫度數(shù)據(jù)上傳的通信接口。
全文摘要
本發(fā)明一種電力母線的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，所述電力母線是由多段絕緣管型母線利用中間接頭串接而成；所述溫度在線監(jiān)測(cè)單元包括供電單元；裝配在所述電力母線內(nèi)部、采用單總線連接方式串接的多個(gè)溫度傳感單元，分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述電力母線中多段絕緣管型母線的中間接頭處；每一個(gè)溫度傳感單元用于感測(cè)對(duì)應(yīng)的一個(gè)中間接頭處的溫度；與多個(gè)溫度傳感單元連接的數(shù)據(jù)采集單元，用于采集各個(gè)溫度傳感單元上傳的溫度數(shù)據(jù)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的溫度在線監(jiān)測(cè)單元，實(shí)現(xiàn)了整條電力母線運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和早期預(yù)警，相應(yīng)提高了電力母線的智能化水平和運(yùn)行的安全性。
文檔編號(hào)G01K7/00GK102937484SQ20121044541
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者曾奕, 徐建平, 陳定強(qiáng) 申請(qǐng)人:曾奕