【技术实现步骤摘要】
本技术涉及环网柜故障监测，特别涉及一种环网柜故障预诊断监测电路。
技术介绍
1、环网柜作为保证系统安全运行的重要设备，内部存在开合结构，这些结构会因为长期的磨损以及长期的氧化，或者机械上的松动，从而导致导电连接处的接触电阻增大，电缆接头长期受应力影响，其故障率最高。日常运行过程中母排搭接面、电缆头等关键部位的温度受环境温度、负荷大小而动态变化，并且母排搭接面、电缆头等部位长期在大电流作用下易出现氧化层，导致接触电阻增大，从而引起发热。如果长期处于高温状态下运行，会影响环网柜的使用寿命，甚至发生安全事故，造成经济损失和不良影响。
2、高压电气设备长时间在湿度超过70％以上的环境中运行，会导致固体绝缘件表面不断吸收潮气形成水膜，引起沿面闪络电压下降，造成相对地和相间短路故障，从而发生重大电气事故。环网柜的柜内潮湿空气主要来自于电缆室和环境湿度的影响。当环境湿度较大时，潮气汇集高压电缆室，因通风不畅，且与环网柜相通，由于烟囱效应，暖湿空气汇集环网柜内；同时，潮湿空气也会通过环网柜柜体上的缝隙进入柜体内部，使柜内环境湿度升高，因此极易引发安全事故。
3、环网柜由于在设计、制造、安装和运行维护方面存在着不同程度的问题，因而事故率比较高。在诸多性质的环网柜事故中，绝缘事故多发生于10kv及以上电压等级，造成的后果也很严重。特别是环网柜电缆接头，绝缘事故率更高，而且往往一台出现事故，殃及邻柜的现象更为突出。据有关部门统计，1990-1999年全国电力系统配电电压等级开关事故的数据见表十年间共发生各电压等级开关事故160
4、各类绝缘缺陷发展到最终击穿，酿成事故之前，往往先经过局部放电阶段，局部放电的强弱能够及时反映绝缘状态，因此通过在线监测局部放电来判断绝缘状态为实现环网柜绝缘在线监测及诊断的有效手段。
5、然而当前针对环网柜故障预诊断监测手段，多为分布式独立监测，要么单独监测电缆头温度，要么单独监测柜内局放，要么单独监测电缆接地短路状态，未有装置对环网柜整体进行统一监测并故障与诊断。
技术实现思路
1、本技术所要解决的技术问题是：提供一种环网柜故障预诊断监测电路，能够对环网柜整体进行统一监测。
2、为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：
3、一种环网柜故障预诊断监测电路，包括设置在环网柜上的高压带电显示模块、脉冲局放采集模块、mcu主控模块和测温短路接地采集模块，所述mcu主控模块分别与高压带电显示模块、脉冲局放采集模块和测温短路接地采集模块电连接。
4、进一步的，所述脉冲局放采集模块包括脉冲电流局放传感器u8、脉冲电流局放传感器u10、一级放大单元和二级放大单元，所述脉冲电流局放传感器u8的第一端分别与脉冲电流局放传感器u10的第一端和一级放大单元的输入端电连接，所述一级放大单元的输入端的输出端与二级放大单元的输入端电连接，所述二级放大单元的输出端与mcu主控模块电连接。
5、进一步的，所述一级放大单元包括电容c35、电阻r42、电阻r41、电阻r48、电阻r50和放大器u9a，所述电容c35的一端分别与脉冲电流局放传感器u8的第一端和脉冲电流局放传感器u10的第一端电连接，所述电容c35的另一端与电阻r42的一端电连接，所述电阻r42的另一端分别与电阻r41的一端和放大器u9a的正相输入端电连接，所述放大器u9a的反相输入端分别与电阻r48的一端和电阻r50的一端电连接，所述电阻r50的另一端分别与放大器u9a的输出端和二级放大单元的输入端电连接，所述电阻r41的另一端和电阻r48的另一端均接地。
6、进一步的，所述二级放大单元包括电容c36、电阻r43、放大器u9b、电阻r47、电阻r49、电阻r44和电容c37，所述电容c36的一端与一级放大单元的输出端电连接，所述电容c36的另一端与电阻r43的一端电连接，所述电阻r43的另一端与放大器u9b的正相输入端电连接，所述放大器u9b的反相输入端分别与电阻r47的一端和电阻r49的一端电连接，所述电阻r47的另一端分别与电阻r44的一端和放大器u9b的输出端电连接，所述电阻r44的另一端分别与电容c37的一端和mcu主控模块电连接，所述电阻r49的另一端和电容c37的另一端均接地。
7、进一步的，所述脉冲局放采集模块还包括模数信号转换单元，所述二级放大单元的输出端通过模数信号转换单元与mcu主控模块电连接。
8、进一步的，所述模数信号转换单元包括电阻r45、电阻r46和模数信号转换芯片u6，所述模数信号转换芯片u6的第一引脚与二级放大单元的输出端电连接，所述模数信号转换芯片u6的第三引脚分别与电阻r46的一端和mcu主控模块电连接，所述电阻r46的另一端分别与电阻r45的一端和模数信号转换芯片u6的第五引脚电连接，所述电阻r45的另一端分别与模数信号转换芯片u6的第四引脚和mcu主控模块电连接，所述模数信号转换芯片u6的第二引脚和第六引脚均接地。
9、进一步的，所述测温短路接地采集模块包括高压电缆短路接地采集单元、电缆头温度采集单元和测量主控单元，所述测量主控单元分别与高压电缆短路接地采集单元、电缆头温度采集单元和mcu主控模块电连接。
10、进一步的，所述高压电缆短路接地采集单元包括线圈x1、整流桥br1、电阻r4、二极管d1和二极管d2，所述线圈x1的第一端与整流桥br1的第四端电连接，所述线圈x1的第二端与整流桥br1的第一端电连接，所述整流桥br1的第三端与电阻r4的一端电连接，所述电阻r4的另一端分别与二极管d1的阳极、二极管d2的阴极和测量主控单元电连接，所述二极管d1的阴极接电源。
11、进一步的，所述高压电缆短路接地采集单元还包括电容c1和电容c2，所述电容c1的一端与整流桥br1的第一端电连接，所述电容c1的另一端与整流桥br1的第四端电连接，所述电容c2的一端分别与电阻r4的一端和整流桥br1的第三端电连接，所述电容c2的另一端与整流桥br1的第二端电连接。
12、进一步的，所述高压电缆短路接地采集单元还包括电阻r3和电容c3，所述电阻r3的一端分别与电阻r4的另一端、电容c3的一端、二极管d1的阳极和二极管d2的阴极电连接，所述电阻r3的另一端和电容c3的另一端均接地。
13、本技术的有益效果在于：
14、通过设置mcu主控模块实现对整个系统运行的数据交互及控制；设置高压带电显示模块用以显示高压三相带电状态；设置脉冲局放采集模块用于采集三相高压传感器脉冲电流局放数据；设置测温短路接地采集模块用于采集高压电缆短路电流、接地电流和电缆头温度，从而能够实现对环网柜整体的统一监测，这样能够方便对环网柜的整体运行健康状况进行评估，不仅检测效率高，还能及时发现故障隐患。
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1.一种环网柜故障预诊断监测电路，其特征在于，包括设置在环网柜上的高压带电显示模块、脉冲局放采集模块、MCU主控模块和测温短路接地采集模块，所述MCU主控模块分别与高压带电显示模块、脉冲局放采集模块和测温短路接地采集模块电连接。
2.根据权利要求1所述的环网柜故障预诊断监测电路，其特征在于，所述脉冲局放采集模块包括脉冲电流局放传感器U8、脉冲电流局放传感器U10、一级放大单元和二级放大单元，所述脉冲电流局放传感器U8的第一端分别与脉冲电流局放传感器U10的第一端和一级放大单元的输入端电连接，所述一级放大单元的输入端的输出端与二级放大单元的输入端电连接，所述二级放大单元的输出端与MCU主控模块电连接。
3.根据权利要求2所述的环网柜故障预诊断监测电路，其特征在于，所述一级放大单元包括电容C35、电阻R42、电阻R41、电阻R48、电阻R50和放大器U9A，所述电容C35的一端分别与脉冲电流局放传感器U8的第一端和脉冲电流局放传感器U10的第一端电连接，所述电容C35的另一端与电阻R42的一端电连接，所述电阻R42的另一端分别与电阻R41的一端和放大器U9A的
4.根据权利要求2所述的环网柜故障预诊断监测电路，其特征在于，所述二级放大单元包括电容C36、电阻R43、放大器U9B、电阻R47、电阻R49、电阻R44和电容C37，所述电容C36的一端与一级放大单元的输出端电连接，所述电容C36的另一端与电阻R43的一端电连接，所述电阻R43的另一端与放大器U9B的正相输入端电连接，所述放大器U9B的反相输入端分别与电阻R47的一端和电阻R49的一端电连接，所述电阻R47的另一端分别与电阻R44的一端和放大器U9B的输出端电连接，所述电阻R44的另一端分别与电容C37的一端和MCU主控模块电连接，所述电阻R49的另一端和电容C37的另一端均接地。
5.根据权利要求2所述的环网柜故障预诊断监测电路，其特征在于，所述脉冲局放采集模块还包括模数信号转换单元，所述二级放大单元的输出端通过模数信号转换单元与MCU主控模块电连接。
6.根据权利要求5所述的环网柜故障预诊断监测电路，其特征在于，所述模数信号转换单元包括电阻R45、电阻R46和模数信号转换芯片U6，所述模数信号转换芯片U6的第一引脚与二级放大单元的输出端电连接，所述模数信号转换芯片U6的第三引脚分别与电阻R46的一端和MCU主控模块电连接，所述电阻R46的另一端分别与电阻R45的一端和模数信号转换芯片U6的第五引脚电连接，所述电阻R45的另一端分别与模数信号转换芯片U6的第四引脚和MCU主控模块电连接，所述模数信号转换芯片U6的第二引脚和第六引脚均接地。
7.根据权利要求1所述的环网柜故障预诊断监测电路，其特征在于，所述测温短路接地采集模块包括高压电缆短路接地采集单元、电缆头温度采集单元和测量主控单元，所述测量主控单元分别与高压电缆短路接地采集单元、电缆头温度采集单元和MCU主控模块电连接。
8.根据权利要求7所述的环网柜故障预诊断监测电路，其特征在于，所述高压电缆短路接地采集单元包括线圈X1、整流桥BR1、电阻R4、二极管D1和二极管D2，所述线圈X1的第一端与整流桥BR1的第四端电连接，所述线圈X1的第二端与整流桥BR1的第一端电连接，所述整流桥BR1的第三端与电阻R4的一端电连接，所述电阻R4的另一端分别与二极管D1的阳极、二极管D2的阴极和测量主控单元电连接，所述二极管D1的阴极接电源。
9.根据权利要求8所述的环网柜故障预诊断监测电路，其特征在于，所述高压电缆短路接地采集单元还包括电容C1和电容C2，所述电容C1的一端与整流桥BR1的第一端电连接，所述电容C1的另一端与整流桥BR1的第四端电连接，所述电容C2的一端分别与电阻R4的一端和整流桥BR1的第三端电连接，所述电容C2的另一端与整流桥BR1的第二端电连接。
10.根据权利要求8所述的环网柜故障预诊断监测电路，其特征在于，所述高压电缆短路接地采集单元还包括电阻R3和电容C3，所述电阻R3的一端分别与电阻R4的另一端、电容C3的一端、二极管D1的阳极和二极管D2的阴极电连接，所述电阻R3的另一端和电容C3的另一端均接地。
...【技术特征摘要】
1.一种环网柜故障预诊断监测电路，其特征在于，包括设置在环网柜上的高压带电显示模块、脉冲局放采集模块、mcu主控模块和测温短路接地采集模块，所述mcu主控模块分别与高压带电显示模块、脉冲局放采集模块和测温短路接地采集模块电连接。
2.根据权利要求1所述的环网柜故障预诊断监测电路，其特征在于，所述脉冲局放采集模块包括脉冲电流局放传感器u8、脉冲电流局放传感器u10、一级放大单元和二级放大单元，所述脉冲电流局放传感器u8的第一端分别与脉冲电流局放传感器u10的第一端和一级放大单元的输入端电连接，所述一级放大单元的输入端的输出端与二级放大单元的输入端电连接，所述二级放大单元的输出端与mcu主控模块电连接。
3.根据权利要求2所述的环网柜故障预诊断监测电路，其特征在于，所述一级放大单元包括电容c35、电阻r42、电阻r41、电阻r48、电阻r50和放大器u9a，所述电容c35的一端分别与脉冲电流局放传感器u8的第一端和脉冲电流局放传感器u10的第一端电连接，所述电容c35的另一端与电阻r42的一端电连接，所述电阻r42的另一端分别与电阻r41的一端和放大器u9a的正相输入端电连接，所述放大器u9a的反相输入端分别与电阻r48的一端和电阻r50的一端电连接，所述电阻r50的另一端分别与放大器u9a的输出端和二级放大单元的输入端电连接，所述电阻r41的另一端和电阻r48的另一端均接地。
4.根据权利要求2所述的环网柜故障预诊断监测电路，其特征在于，所述二级放大单元包括电容c36、电阻r43、放大器u9b、电阻r47、电阻r49、电阻r44和电容c37，所述电容c36的一端与一级放大单元的输出端电连接，所述电容c36的另一端与电阻r43的一端电连接，所述电阻r43的另一端与放大器u9b的正相输入端电连接，所述放大器u9b的反相输入端分别与电阻r47的一端和电阻r49的一端电连接，所述电阻r47的另一端分别与电阻r44的一端和放大器u9b的输出端电连接，所述电阻r44的另一端分别与电容c37的一端和mcu主控模块电连接，所述电阻r49的另一端和电容c37的另一端均接地。
5.根据权利要求2所述的环网柜故障预诊断监测电路，其特征在于，所述脉冲局放采...
【专利技术属性】
技术研发人员：林杰，严士政，施明晃，姚锦华，张乘风，
申请(专利权)人：福建中电合创电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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