专利名称：一种变电设备状态数据采集系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变电设备的数据采集系统，特别涉及一种变电设备状态数据米集系统。
背景技术：
现有的采集系统包括监测单元、断路器气室压力检测单元、环境监测单元、数据采集与监视控制系统(SCADA)系统、组件柜和评估系统，监测单元、断路器气室压力检测单元、环境监测单元和SCADA系统并联接入组件柜，组件柜接入评估系统，不能实时采集和处理系统各监测单元的状态信号，导致数据的显示不同步，不准确
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种变电设备状态数据采集系统，以克服上述所述缺陷。本实用新型一种变电设备状态数据采集系统是通过以下技术方案来实现一种变电设备状态数据采集系统，包括监测单元、断路器气室压力检测单元、环境监测单元、SCADA系统、组件柜和评估系统，监测单元、断路器气室压力检测单元、环境监测单元和SCADA系统并联接入组件柜，组件柜接入评估系统，所述监测单元包括油色谱监测单元、负荷电流监测单元、顶层油温监测单元、铁芯接地检测单元和套管绝缘监测单元，油色谱监测单元和负荷电流监测单元相连接、铁芯接地检测单元与套管绝缘监测单元相连接后均与顶层油温监测单元并联；所述组件柜包括主IED (智能电子装置)、油色谱IED、温度负荷IED、铁芯接地IED、套管绝缘IED、断路器IED、环境气象IED和组件柜网络交换机，油色谱IED、温度负荷IED、铁芯接地IED、套管绝缘IED、断路器IED和环境气象IED并联后一端接入主IED，另一端接入组件柜网络交换机。本实用新型一种变电设备状态数据采集系统的技术效果是采集系统各监测单元实时采集监测对象的状态信号，同时各子IED (智能电子装置)对监测单元传感器的输出信号进行采样和实时分析处理，让采集系统显示的数据更加准确。

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。图I是本实用新型一种变电设备状态数据采集系统的结构框图；图2是本实用新型一种变电设备状态数据采集系统的组件柜内部结构框图。图中标注对应的名称为I、监测单元；2、断路器气室压力检测单元；3、环境监测单元；4、SCADA系统；5、组件柜；6、评估系统；11、油色谱监测单元；12、负荷电流监测单元；13、顶层油温监测单元；14、铁芯接地检测单元；15、套管绝缘监测单元；51、主IED ;52、油色谱IED ;53、温度负荷IED ;54、铁芯接地IED ;55、套管绝缘IED ;56、断路器IED ;57、环境气象IED ;58、组件柜网络交换机。
具体实施方式
如图I和图2所示，本实用新型实施例所述的一种变电设备状态数据采集系统，包括监测单元I、断路器气室压力检测单元2、环境监测单元3、SCADA系统4、组件柜5和评估系统6，监测单元I、断路器气室压力检测单元2、环境监测单元3和SCADA系统4并联接入组件柜5，组件柜5接入评估系统6，所述监测单元I包括油色谱监测单元11、负荷电流监测单元12、顶层油温监测单元13、铁芯接地检测单元14和套管绝缘监测单元15，油色谱监测单元11和负荷电流监测单元12相连接、铁芯接地检测单元14与套管绝缘监测单元15相连接后均与顶层油温监测单元13并联；所述组件柜5包括主IED51、油色谱IED52、温度负荷IED53、铁芯接地IED54、套管绝缘IED55、断路器IED56、环境气象IED57和组件柜网络交换机58，油色谱ffiD52、温度负荷IED53、铁芯接地IED54、套管绝缘IED55、断路器IED56和 环境气象IED57并联后一端接入主IED51，另一端接入组件柜网络交换机58。将监测单元
I、断路器气室压力检测单元2、环境监测单元3、SCADA系统4、组件柜5和评估系统6之间均由光纤连接。将油色谱监测单元11、负荷电流监测单元12、顶层油温监测单元13、铁芯接地检测单元14和套管绝缘监测单元15之间均由光纤连接。将主IED51、油色谱IED52、温度负荷IED53、铁芯接地IED54、套管绝缘IED55、断路器IED56、环境气象IED57和组件柜网络交换机58之间均由光纤连接。SCADA系统4中有功功率和无功功率。环境监测单元3监测环境温度、风速、光照强度等数据的采集。其中监测单元I和断路器气室压力监测单元2的输出信号为4-20mA的电流信号或者0-5V的电压信号，通过信号线与环境监测单元3相连接，环境监测单元3和SCADA系统4为第三方监测设备，环境监测单元数据由变电站内气象环境监测设备中获取，采用RS485通信协议与环境气象IED进行实时通信，SCADA系统采用IEC104通信协议直接与主IED进行数据通信组件柜5以各个监测对象进行组柜，由主IED51即智能组件柜处理器、油色谱IED52、温度负荷IED53、铁芯接地IED54、套管绝缘IED55、断路器IED56和环境气象ffiD57称为子IED或者监测子系统、组件柜网络交换机等组成，各单元之间采用光纤连接，统一采用IEC61850通信规约。采用模块化、标准化、就地化设计原则，满足高压设备全景式监测的要求，并具备良好的扩展性。其中，油色谱IED51与油色谱监测单元11传感器相连接，其主要功能是通过传感器信号计算变压器油中各气体组分的浓度。温度负荷IED53同时采集负荷电流监测单元12的信号和顶层油温监测单元13的信号，并计算负荷电流值和顶层油温值。铁芯接地IED54与铁芯接地监测单元14相连接，负责计算铁芯接地电流。套管绝缘IED55与套管绝缘监测单元15相连接，主要计算高压套管的介质损耗、末屏电流、等值电容量，综合评价套管的绝缘状态。断路器IED56与断路器气室压力监测单元2相连接，分析断路器气体压力的变化判断断路器运行状态。各监测子IED通过组件柜网络交换机与主IED51进行数据通信，主IED51最后将各状态监测数据汇总统一管理，并提供相关数据接口便于其他系统或设备获取相关数据信息。各监测单元实时采集监测对象的状态信号，同时各子IED对监测单元传感器的输出信号进行采样和处理。油色谱监测单元I通过油气分离装置检测气体信号，气体检测传感器输出电压信号至油色谱IED52的数据采集模块，然后油色谱IED52对采样信号进行预处理包括各种气体成分采样值的计算、气体浓度的标定。温度负荷IED53分别对顶层油温传感器单元13和CT两次侧小电流传感器输出的电流信号采样，对采样值采用滤波处理提取特征值，然后对特征值进行标定转化为实际物理值。铁芯接地监测单元14通过穿心式零磁通微电流传感器检测变压器铁芯接地线上的电流，铁芯接地IED54负责对传感器输出信号进行采样和预处理。套管绝缘监测单元15将高压套管的介质损耗、末屏电流、等值电容量的传感器信号上传至套管绝缘IED55进行信号采样与处理。断路器IED56与压力传感器相连接并采集和处理传感器输出信号。环境气象IED57则通过IEC104通信协议从站内气象站获取环境气象数据。子IED之间是并行处理结构，然后分别将处理后的数据信息通过智能组件柜中的网络交换机实时传输给主IED51，主IED51将接收到的通信数据按协议标准进行汇总和归类，并实时将数据信息上传至状态评估系统。本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1. 一种变电设备状态数据采集系统，包括监测单元(I)、断路器气室压力检测单元(2)、环境监测单元(3)、SCADA系统(4)、组件柜(5)和评估系统(6)，监测单元(I)、断路器气室压力检测单元(2)、环境监测单元(3)和SCADA系统(4)并联接入组件柜(5)，组件柜(5)接入评估系统(6)，其特征在于所述监测单元(I)包括油色谱监测单元(11 )、负荷电流监测单元(12)、顶层油温监测单元(13)、铁芯接地检测单元(14)和套管绝缘监测单元(15)，油色谱监测单元(11)和负荷电流监测单元(12)相连接、铁芯接地检测单元(14)与套管绝缘监测单元(15)相连接后均与顶层油温监测单元(13)并联；所述组件柜(5)包括主IED (51)、油色谱IED (52)、温度负荷IED (53)、铁芯接地IED (54)、套管绝缘IED (55)、断路器IED (56)、环境气象IED (57)和组件柜网络交换机(58)，油色谱IED (52)、温度负荷IED (53)、铁芯接地IED (54)、套管绝缘IED (55)、断路器IED (56)和环境气象IED (57)并联后一端接入主IED (51)，另一端接入组件柜网络交换机(58)。
专利摘要本实用新型涉及一种变电设备状态数据采集系统，包括监测单元、断路器气室压力检测单元、环境监测单元、SCADA系统、组件柜和评估系统，监测单元、断路器气室压力检测单元、环境监测单元和SCADA系统并联接入组件柜，组件柜接入评估系统。本实用新型一种变电设备状态数据采集系统的有益效果是采集系统各监测单元实时采集监测对象的状态信号，同时各子IED对监测单元传感器的输出信号进行采样和实时分析处理，让采集系统显示的数据更加准确。
文档编号G01D21/02GK202599441SQ201120500300
公开日2012年12月12日 申请日期2011年12月5日 优先权日2011年12月5日
发明者黄华, 傅晨钊, 凌平, 张鹏翔, 刘红星, 姜林 申请人:华东电力试验研究院有限公司, 宁波理工监测科技股份有限公司