分压器自供电及数据无线传输模块

技术领域

本发明涉及电力系统输变电设备交流耐压试验领域，尤其涉及一种分压器自供电及数据无线传输模块。

背景技术

随着近年来电网的高速发展，电网规模不断提升，输变电设备电压等级也随之提高，考核新入网输变电设备的绝缘强度成为了电力系统中一个重要的研究课题。其中交流耐压试验是发现输变电设备的集中性缺陷、考核其绝缘强度最直接有效的方法，因此交流耐压试验在电力系统的各项工作中越来越主要的地位。为保证交流耐压试验时耐压系统所施加的电压值符合规程要求，作业现场需采用交流电压测量系统对试验电压值进行实时监测。

完整的交流电压测量系统由分压器模块、数据传输模块以及数据显示模块组成，其中数据传输模块目前主要采用数据光纤作为传输通道，传输数据的稳定性受不同的试验场地、不同的现场环境以及不同的电压等级影响，这种方式不仅影响试验人员的判断，并且接线冗杂，存在错接漏接的安全隐患，导致整个测量系统的使用维护成本提高。

在考虑生产实际的前提下，为了提高交流电压测量系统的使用便捷性以及数据传输模块的可靠性，本发明设计了一种能够完成交流电压实时测量、数据无线传输、自提供电的智能数据传输模块。

发明内容

本发明的目的在于解决现有作业方式的不便，在使用分压器进行交流高压测量时，提供一种结构可靠、节能环保、便捷高效，能够实现自供电的数据无线传输模块。

为了达到上述目的，本发明提供了一种分压器自供电及数据无线传输模块，其特征在于，其包括：

设置在所述分压器侧壁上的数据发送模块，所述数据发送模块包括：与所述分压器低压桥臂串联的低压信号采集单元，所述低压信号采集单元用于采集分压器低压桥臂上的低电压模拟信号并将所述低电压模拟信号转换为数字信号，所述低压信号采集单元的输出端与数据发送控制单元的输入端相连；数据发送控制单元，所述数据发送控制单元用于对数字信号进行处理，并通过数据发送无线传输单元与数据接收模块进行数据传输；

所述数据接收模块包括：数据接收控制单元，所述数据接收控制单元通过数据接收无线传输单元接收来自数据发送模块的二进制数字信号，并转换为十进制电压值，所述数据接收控制单元的输出端与显示单元的输入端相连；显示单元，所述显示单元用于显示所测量的试验电压值；

供电单元，所述供电单元用于对所述数据发送模块中的低压信号采集单元、数据发送控制单元、无线传输单元供电。

优选方式下，所述无线传输模块至少采用蓝牙数据传输、wifi数据传输中的一种。

优选方式下，所述供电模块的供电方式包括：采用并联在分压器高压桥臂两端的超级电容，所述超级电容采用试验过程中分压器的电能充电并为数据发送模块供电。

优选方式下，所述供电模块的供电方式还包括：直接采用试验过程中分压器的电能对数据发送模块供电。

本发明的有益效果为：可靠性高，操作简便，通过无线数据传输能够减弱地理环境对数据监测的影响，提高数据传输的稳定性，从而有效地提高整个测量系统的可靠性；结构简单、绝缘可靠、现场布置灵活，通过减少接线环节能够避免接线错误、泄漏电流等安全隐患；清洁环保，利用超级电容和系统自身供电增大能量利用效率，减少碳排放，实现绿色循环低碳发展；适用面广，分压器自供电及数据无线传输模块适用于所有的两段式变形分压器，具有良好的推广前景和经济效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的数据发送模块原理图；

图3为本发明的数据接收模块原理图；

图4为本发明的工作示意图。

具体实施方式

具体实施例：

本发明的技术方案如下：

结合电容型分压器结构特点、交流耐压试验项目及相关规程要求，设计分压器自供电及数据无线传输模块。无线传输模块由数据发送模块和数据接收模块两部分构成。

数据发送模块由低压信号采集单元、控制单元、供电单元、蓝牙单元、wifi单元组成。低压信号采集单元与分压器低压桥臂相连，将测量到的模拟电压信号转换为数字信号，发送给控制单元，控制单元通过蓝牙单元或wifi单元将数据发送给数据接收模块。数据发送模块供电单元采用被试品电流与超级电容配合供电的方式，超级电容供电方式是将超级电容与分压器高压桥臂相连接，借助于系统高压为超级电容快速充电，用超级电容代替传统锂电池为整个模块提供启动电压，待系统稳定后，利用通过被试品的试验电流为整个模块供电。

数据接收模块由蓝牙单元、wifi单元、控制单元和显示单元组成，具备数据接收，数据显示等功能。数据接收模块通过蓝牙单元或者wifi单元接收数据发送模块传输的信号数据，并将数据经过控制单元传输到显示单元上，由电子屏幕将测试电压显示给试验人员。

如图1所示，分压器自供电及数据无线传输模块由数据发送模块1和数据接收模块3构成，数据发送模块1与分压器本体2相连接，将分压器上模拟电信号转换成为数字信号，通过无线通信的方式发送给数据接收模块3，数据接收模块3将收到的二进制数字量转换成为十进制电压值，显示到电子屏幕上；同时模块1通过与分压器本体2的连接，利用分压器2上的电能为模块本身供电，或将分压器2上的电能为模块中的超级电容充电。

如图2所示，数据发送模块首先通过低压信号采集单元，与分压器低压桥臂相连接，将采集到的电压信号经过控制单元处理后，通过蓝牙单元或wifi单元发送出去；供电单元与分压器高压桥臂相连接，从而获得供电电能。

如图3所示，收据接收模块通过蓝牙单元或wifi单元将数据发送模块接收数据信号，并通过控制单元将获得的数据显示到电子显示屏幕上。

图4所示为本发明在交流耐压试验中的实际应用情况，分压器2与被试设备4相连接，数据无线传输模块中的发送模块1将测量到的电压信号，以无线传输的方式发送到接收模块3中去，接收模块3将接收到的数据计算后显示出来，从而完成交流耐压时被试设备上交流高压的实时监测。自供电方式是将流入被试设备4的试验电流引入数据发送模块1中的供电单元，通过超级电容放电的形式为整个模块提供启动电流，模块启动后利用被试设备试验电流进行自供电，有效提高数据采集传输过程中的稳定性与便捷性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。