【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及監測技術設備領域，具體是一種鐵路牽引變電所分布式接地回流監測系統。
技術介紹
1、牽引回流是反映牽引供電系統正常運行的關鍵參數，接地裝置是維護牽引供電設備安全可靠運行、保障運行人員和電氣設備安全的根本保證和重要措施，二者對牽引供電系統穩定可靠的運行起著極其重要的作用。因此，牽引變電所安裝有牽引回流和接地系統監測設備，實時監測分析回流與接地數據。牽引變電所接地回流監測系統主要測量牽引回流、所亭地電位、高壓側跨步電壓和接觸電壓、27.5kv側跨步電壓和接觸電壓、設備和架構電氣完整性、土壤電阻率和接地電阻。目前，牽引變電所接地回流監測系統將監測主設備置于牽引變電所主控室內，全部測量線通過硬線引入，與主控室內二次設備共用安裝基礎，未做電氣隔離，主要存在以下問題：1、監測系統安裝布線繁瑣，對于牽引變電所，測試線多達100余根均需引入牽引變電所主控室，工程量巨大，接線易出錯，材料耗費多，總計超8公里；2、測試線線路路徑過長，土方開挖量大，且測試線容易受到強電磁環境的干擾，在開挖區線材需套管埋地，在線纜溝內需放置于屏蔽盒內，造價成本高；3、監測系統電纜一端接室外設備或地網，另一端接入控制室的監測系統屏柜，隨設置有spd，但仍存在引入雷電流和工頻過電流進控制室的風險，對變電所二次設備構成了安全隱患。
技術實現思路
1、為了克服現有牽引變電所接地回流監測系統的技術所限存在如背景所述的弊端，本專利技術提供了一種分布式牽引變電所接地回流監測系統，將測量單元分離，能根據監測區域地理空間特點和
2、本專利技術所采用的技術方案是：
3、一種鐵路牽引變電所分布式接地回流監測系統，其特征在于，包括戶內設備子系統和戶外設備子系統，戶內設備子系統和戶外設備子系統之間數據通過通信通道進行通信，電源通過硬線連接；所述戶外設備子系統由多個集中接地箱監測單元和若干電壓和完整性監測單元下級分系統組成，具體依照測點分布情況而定；所述戶內設備子系統與牽引變電所交直流屏通過電源線相連，并與輔助監控屏通過數據線相連，數據線為rs485或rj45，戶內設備子系統放置在標準機柜內，其包括人機交互單元、數據存儲與處理單元、電源模塊；所述通信通道主要為子系統間通信提供通道，宜選用光信號，還能采用電信號。
4、進一步地，所述戶內設備子系統的人機交互單元包括觸摸屏、鼠標、鍵盤，支持人員讀取測試數據、設置系統參數，人機交互單元與電源通過硬線連接，硬線選用3芯電源線，與數據儲存與處理單元通過數據線連接，數據線選用vga線、hdmi線、usb線或type-c線中的一種。
5、進一步地，所述戶內設備子系統的數據儲存與處理單元包括工程控制計算機，將測試數據集中存儲于工控機）硬盤內，利用內置算法，進行數據分析，展示于人機交互單元，數據儲存單元與處理單元和人機交互單元通過數據線連接，數據儲存單元與處理單元與電源通過硬線連接、硬線采用2芯或3芯電源線，數據儲存單元與處理單元與光電轉換單元通過數據線連接、數據線采用rj45網線連接，數據儲存單元與處理單元與牽引變電所輔助監控系統通過數據線相連，數據線采用rs485或rj45。
6、進一步地，所述戶內設備子系統的電源模塊包括普通電源、隔離變壓器，為系子統設備供電，電源模塊=與牽引變電所交直流屏通過硬線相連、硬線為電源線，普通電源和所人機交互單元、數據儲存與處理單元通過硬線連接，與通信通道通過硬線連接、硬線為電源線；隔離變壓器與戶外設備子系統通過硬線連接。
7、進一步地，所述戶外設備子系統分散布置于牽引變電所所亭內，戶外設備子系統的集中接地箱監測單元包括電流互感器、電流監測單元、除濕加熱模塊和電源模塊，集中接地箱監測單元采集各回流電流量，并將數據傳回所述戶內設備子系統，集中接地箱監測單元放置于牽引變電所集中接地箱中，節省測試電纜用量，電流互感器采用穿心式，套裝于集中接地箱內回流回路上，電流互感器變比采用（200-2000）：1，電流互感器（測試端與所述電流監測單元通過測試線相連，電弧互感器電源與電源模塊通過硬線相連、硬線采用2芯電源線。
8、進一步地，所述戶外設備子系統電流監測單元包括數據采集卡與外殼，完成數據采集功能，數據采集卡圍繞能源管理芯片開發，電流監測單元與電流互感器通過硬線連接、硬線為數據線，電流監測單元與通信通道通過數據線連接、數據線為rj45網線或rs485，電流監測單元與所述電源模塊通過硬線相連、硬線為2芯電源線，除濕加熱模塊按需選用，保證戶外箱體內濕度與溫度適宜所述集中接地箱監測單元工作，除濕加熱模塊與電源模塊通過硬線連接、硬線為2芯電源線，電源模塊主要包括電源分配管理器、整流器、空氣開關、浪涌保護器，為集中接地箱監測單元各設備供電，電源管理板與戶內設備子系統隔離變壓器相連。
9、進一步地，所述戶外設備子系統的電壓和電氣完整性監測單元用于采集電壓量和電氣完整性量，并把數據傳回至所述戶內設備子系統，包括電壓互感器、被動監測單元、主動檢測單元、電氣完整性檢測單元、除濕加熱模塊和電源模塊，電壓和電氣完整性監測單元采集電氣完整性、27.5kv側跨步電壓和接觸電壓、地電位、110/220kv側跨步電壓和接觸電壓、土壤電阻率、接地電阻參數，并將數據傳回所述戶內設備子系統，可根據需要進行配置，電壓和電氣完整性監測單元放置于牽引變電所集中接地箱中，可顯著節省測試電纜用量，電壓互感器可選安裝于檢測點，隔離測量電壓，電壓互感器變比采用（1-100）：1，電壓互感器測試端與所述被動監測單元通過測試線相連。
10、進一步地，所述戶外設備子系統的被動監測單元包括數據采集卡與外殼，主要完成27.5kv側跨步電壓和接觸電壓、地電位數據采集功能，數據采集卡圍繞能源管理芯片開發，被動監測單元與電壓互感器或測試點通過硬線連接、硬線為數據線，被動監測單元與電光轉換模塊通過數據線連接、數據線為rj45網線或rs485，被動監測單元與電源模塊通過硬線相連、硬線為2芯電源線。
11、進一步地，所述戶外設備子系統的主動監測單元包括數據采集卡、程序控制交流電源模塊與外殼，主要完成110/220kv側跨步電壓和接觸電壓、土壤電阻率、接地電阻數據采集功能，數據采集卡圍繞微控制單元控制芯片開發，數據采集卡與所述程序控制交流電源模塊通過數據線相連、數據線為rs485，數據采集卡與所述電壓互感器或測試點通過硬線連接、硬線為數據線，數據采集卡與通信通道通過數據線連接、數據線為rj45網線或rs485，數據采集卡與所述電源模塊通過硬線相連、硬線為2芯電源線，數據采集卡與程序控制交流電源模塊通過數據線連接、數據線為硬線或rs485線，主動監測單元與電源模塊通過硬線相連、硬線為2芯電源線。
12、進一步地，所述戶外設備子系統的電氣完整性檢測單元包括數據采集卡、程序控制直流電源和外殼，主要完成所亭本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種鐵路牽引變電所分布式接地回流監測系統，其特征在于，包括戶內設備子系統（1）和戶外設備子系統（2），兩個子系統間數據通過通信通道（3）進行通信，電源通過硬線（4）連接；所述戶外設備子系統由多個集中接地箱監測單元（201）和若干電壓和完整性監測單元（202）下級分系統組成，具體依照測點分布情況而定，戶內設備子系統與牽引變電所交直流屏通過電源線相連，并與輔助監控屏通過數據線相連、數據線為RS485或RJ45；所述戶內設備子系統放置在標準機柜（100）內，其包括人機交互單元（101）、數據存儲與處理單元（102）、電源模塊（103）。
2.根據權利要求1所述的一種鐵路牽引變電所分布式接地回流監測系統，其特征在于，戶內設備子系統的人機交互單元（101）包括觸摸屏（1011）、鼠標（1012）、鍵盤（1013），支持人員讀取測試數據、設置子系統參數，人機交互單元與電源通過硬線連接，并與數據儲存與處理單元通過數據線連接；數據儲存與處理單元（102）包括工程控制計算機（1021），實現將測試數據集中存儲于工控機（1021）硬盤內，利用內置算法，進行數據分析，展示于人機交互單元
3.根據權利要求1所述的一種鐵路牽引變電所分布式接地回流監測系統，其特征在于，戶內設備子系統的電源模塊（103）包括普通電源（1031）、隔離變壓器（1032），為子系統設備供電，電源模塊（103）與牽引變電所交直流屏通過硬線相連，普通電源（1031）和人機交互單元（101）、數據儲存與處理單元（102）通過硬線連接，與通信通道（3）通過硬線連接，隔離變壓器（1032）與戶外設備子系統（2）通過硬線連接。
4.根據權利要求1所述的一種鐵路牽引變電所分布式接地回流監測系統，其特征在于，戶外設備子系統（2）分散布置于牽引變電所所亭內；集中接地箱監測單元（201）包括電流互感器（2011）、電流監測單元（2012）、除濕加熱模塊（2013）和電源模塊（2014），集中接地箱監測單元（201）采集各回流電流量，并將數據傳回所述戶內設備子系統（1），集中接地箱監測單元（201）放置于牽引變電所集中接地箱中，顯著節省測試電纜用量，電流互感器（2011）采用穿心式，套裝于集中接地箱內回流回路上，電流互感器（2011）測試端與電流監測單元（2012）通過測試線相連，電弧互感器（2011）電源與電源模塊（2015）通過硬線相連；電流監測單元（2012）包括數據采集卡與外殼，主要完成數據采集功能，數據采集卡圍繞能源管理芯片開發，電流監測單元（2012）與電流互感器（2011）通過硬線連接，電流監測單元（2012）與通信通道（3）通過數據線連接，電流監測單元（2012）與所述電源模塊（2015）通過硬線相連。
5.根據權利要求1所述的一種鐵路牽引變電所分布式接地回流監測系統，其特征在于，戶外設備子系統（2）的除濕加熱模塊（2014）按需選用，保證戶外箱體內濕度與溫度適宜所述集中接地箱監測單元（201）工作，除濕加熱模塊（2014）與電源模塊（2015）通過硬線連接；電源模塊（2015）包括電源分配管理器、整流器、空氣開關、浪涌保護器，為集中接地箱監測單元（201）各設備供電，電源管理板與戶內設備子系統（1）隔離變壓器（1042）相連。
6.根據權利要求1所述的一種鐵路牽引變電所分布式接地回流監測系統，其特征在于，戶外設備子系統（2）的電壓和電氣完整性監測單元（202）用于采集電壓量和電氣完整性量，并把數據傳回至所述戶內設備子系統（1），其包括電壓互感器（2021）、被動監測單元（2022）、主動檢測單元（2023）、電氣完整性檢測單元（2024）、除濕加熱模塊（2025）和電源模塊（2026），電壓和電氣完整性監測單元（202）主要采集電氣完整性、27.5kV側跨步電壓和接觸電壓、地電位、110/220kV側跨步電壓和接觸電壓、土壤電阻率、接地電阻參數，并將數據傳回所述戶內設備子系統（1），根據需要進行配置，電壓和電氣完整性監測單元（202）放置于牽引變電所集中接地箱中，節省測試電纜用量，電壓互感器（2021）安裝于檢測點，隔離測量電壓，電壓互感器測試端（2021）與被動監測單元（2022）通過測試線相連。
7.根據權利要求1所述的一種鐵路牽引變電所分布式接地回流監測系統，其特征在于，戶外設備子系統（2）的被動監測單元（2022）包括數據采集...
【技術特征摘要】
1.一種鐵路牽引變電所分布式接地回流監測系統，其特征在于，包括戶內設備子系統（1）和戶外設備子系統（2），兩個子系統間數據通過通信通道（3）進行通信，電源通過硬線（4）連接；所述戶外設備子系統由多個集中接地箱監測單元（201）和若干電壓和完整性監測單元（202）下級分系統組成，具體依照測點分布情況而定，戶內設備子系統與牽引變電所交直流屏通過電源線相連，并與輔助監控屏通過數據線相連、數據線為rs485或rj45；所述戶內設備子系統放置在標準機柜（100）內，其包括人機交互單元（101）、數據存儲與處理單元（102）、電源模塊（103）。
2.根據權利要求1所述的一種鐵路牽引變電所分布式接地回流監測系統，其特征在于，戶內設備子系統的人機交互單元（101）包括觸摸屏（1011）、鼠標（1012）、鍵盤（1013），支持人員讀取測試數據、設置子系統參數，人機交互單元與電源通過硬線連接，并與數據儲存與處理單元通過數據線連接；數據儲存與處理單元（102）包括工程控制計算機（1021），實現將測試數據集中存儲于工控機（1021）硬盤內，利用內置算法，進行數據分析，展示于人機交互單元；數據儲存單元與處理單元（102）和人機交互單元（101）通過數據線連接，數據儲存單元與處理單元（102）與電源通過硬線連接，數據儲存單元與處理單元（102）與光電轉換單元（103）通過數據線連接，數據儲存單元與處理單元（102）與牽引變電所輔助監控系統通過數據線相連。
3.根據權利要求1所述的一種鐵路牽引變電所分布式接地回流監測系統，其特征在于，戶內設備子系統的電源模塊（103）包括普通電源（1031）、隔離變壓器（1032），為子系統設備供電，電源模塊（103）與牽引變電所交直流屏通過硬線相連，普通電源（1031）和人機交互單元（101）、數據儲存與處理單元（102）通過硬線連接，與通信通道（3）通過硬線連接，隔離變壓器（1032）與戶外設備子系統（2）通過硬線連接。
4.根據權利要求1所述的一種鐵路牽引變電所分布式接地回流監測系統，其特征在于，戶外設備子系統（2）分散布置于牽引變電所所亭內；集中接地箱監測單元（201）包括電流互感器（2011）、電流監測單元（2012）、除濕加熱模塊（2013）和電源模塊（2014），集中接地箱監測單元（201）采集各回流電流量，并將數據傳回所述戶內設備子系統（1），集中接地箱監測單元（201）放置于牽引變電所集中接地箱中，顯著節省測試電纜用量，電流互感器（2011）采用穿心式，套裝于集中接地箱內回流回路上，電流互感器（2011）測試端與電流監測單元（2012）通過測試線相連，電弧互感器（2011）電源與電源模塊（2015）通過硬線相連；電流監測單元（2012）包括數據采集卡與外殼，主要完成數據采集功能，數據采集卡圍繞能源管理芯片開發，電流監測單元（2012）與電流互感器（2011）通過硬線連接，電流監測單元（2012）與通信通道（3）通過數據線連接，電流監測單元（2012）與所述電源模塊（2015）通過硬線相連。
5.根據權利要求1所述的一種鐵路牽引變電所分布式接地回流監測系統，其特征在于，戶外設備子系統（2）的除濕加熱模塊（2014）按需選用，保證戶外箱體內濕度與溫度適宜所述集中接地箱監測單元（201）工作，除濕加熱模塊（2014）與電源模塊（2015）通過硬線連接；電源模塊（2015）包括電源分配管理器、整流器、空氣開關、浪涌保護器，為集中接地箱監測單元（201）各設備供電，電源管理板與戶內設備子系統（1）隔離變壓器（1042）相連。
6.根據權利要求1所述的一種鐵路牽引變電所分布式接地回流監測系統，其特征在于，戶外設備子系統（2）的電壓和電氣完整性監測單元（202）用于采集電壓量和電氣完整性量，并把數據傳回至所述戶內設備子系統（1），其包括電壓互感器（2021）、被動監測單元（2022）、主動檢測單元（2023）、電氣完整性檢測單元（2024）、除濕加熱模塊（2025）...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘源，代文平，曹毅峰，李世斌，何祥照，王雄桓，張穎文，唐良兵，于桂華，張剛，裴振，黃拔仁，吳慧峰，鄭瑩，陳剛，唐偉，肖琨，賀毅，王世平，楊莉莉，
申請(專利權)人：四川艾德瑞電氣有限公司，
類型：發明
國別省市：
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