本發(fā)明專利技術(shù)提出的一種高壓開關(guān)柜的溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)及其監(jiān)測方法,該系統(tǒng)包括紅外傳感器、數(shù)字溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集器、通訊控制器、監(jiān)控中心總機(jī)和協(xié)議轉(zhuǎn)換器;其中的紅外傳感器、數(shù)字溫度傳感器分別與數(shù)據(jù)采集器相連,數(shù)據(jù)采集器與通訊控制器、監(jiān)控中心總機(jī)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器依次相連。本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)勢在于:對高壓開關(guān)柜進(jìn)行智能診斷,對其內(nèi)部的部件進(jìn)行狀態(tài)評估和電壽命預(yù)測,從而對變電站運(yùn)行提出指導(dǎo),為電力調(diào)度提供參考,對有可能發(fā)生的故障作出預(yù)警;可為高壓開關(guān)柜由故障檢修、預(yù)防性檢修過渡到狀態(tài)檢修提供有效手段,提高了高壓開關(guān)柜的運(yùn)行水平,降低事故率,保障變電站的安全可靠的運(yùn)行。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種在線監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)測方法,特別是一種高壓開關(guān)柜的溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)及其監(jiān)測方法。
技術(shù)介紹
高壓開關(guān)柜用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中起通斷、控制或保護(hù)等作用,高壓開關(guān)柜按作電壓等級在3.6kV~550kV的電器產(chǎn)品,高壓隔離開關(guān)與接地開關(guān)、高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓自動重合與分段器,高壓操作機(jī)構(gòu)、高壓防爆配電裝置和高壓開關(guān)柜等幾大類。其對使用環(huán)境的有較高的要求,如周圍空氣溫度的上限不超過+40℃;周圍空氣溫度24h的平均值不超過+35℃;周圍空氣溫度的下限不低于-5℃或-25℃。各種元器件大多是A級絕緣,它們在長期運(yùn)行時的極限允許溫升為65℃。開關(guān)柜內(nèi)的高溫,使低壓電器在運(yùn)行中的內(nèi)部熱量難以向外散發(fā),所以經(jīng)過一定時間因絕緣老化而燒壞;塑料絕緣導(dǎo)線也將會受熱老化擊穿;開關(guān)柜內(nèi)的電子產(chǎn)品如剩余電流動作保護(hù)器、電子型計量表,在高溫下運(yùn)行時就會嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的使用壽命,還會影響到保護(hù)器性能的穩(wěn)定性和動作的可靠性以及計量的準(zhǔn)確性;在高溫下運(yùn)行的無功補(bǔ)償電容器、熔斷器也會縮短壽命;開關(guān)柜在室外運(yùn)行,它不但受到陽光的直接照射產(chǎn)生高溫,同時運(yùn)行中自身也會產(chǎn)生熱量,所以在盛夏高溫季節(jié),柜體內(nèi)的溫度將會達(dá)到+60℃以上,這時的溫度大大超過了這些電器《國標(biāo)》中規(guī)定的環(huán)境溫度,因而會引起開關(guān)柜的故障。就目前的技術(shù)現(xiàn)狀而言,對高壓開關(guān)柜的監(jiān)測大都基于人工巡檢,用手持式紅外測溫儀獲得開關(guān)柜內(nèi)的溫度數(shù)據(jù),但是由于開關(guān)柜內(nèi)的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,元件遮擋的影響使得紅外測溫儀往往無法獲得精準(zhǔn)的溫度數(shù)據(jù);同時人工操作中的失誤不可能完全避免,且巡檢時間間隔相對于故障發(fā)展時間來說也過長。電力系統(tǒng)中對電力設(shè)備的檢修正在由故障檢修、預(yù)防性檢修向狀態(tài)檢修過度,作為輸配電系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用的高壓開關(guān)柜,對其實(shí)施狀態(tài)檢修是非常必要的。因此,研究開發(fā)一種新型高精度、更可靠的高壓開關(guān)柜在線監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng),對開關(guān)柜等電器設(shè)備的安全運(yùn)行具有重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本專利技術(shù)提供的一種高壓開關(guān)柜的溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)及其監(jiān)測方法,可以高精度、高可靠性、廉價的進(jìn)行在線監(jiān)測及故障診斷,可為高壓開關(guān)柜由故障檢修、預(yù)防性檢修過渡到狀態(tài)檢修提供有效手段,從而提高高壓開關(guān)柜的運(yùn)行水平,降低事故率,保障變電站的安全可靠運(yùn)行。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是:一種高壓開關(guān)柜的溫度在線監(jiān)測系統(tǒng),包括:紅外傳感器,用來檢測開關(guān)觸頭溫度,判斷開關(guān)接觸狀態(tài);數(shù)字溫度傳感器,用于對柜內(nèi)空間溫度場的測量;數(shù)據(jù)采集器,采集紅外傳感器和數(shù)字溫度傳感器的信號,再轉(zhuǎn)換為溫度值;通訊控制器,將數(shù)據(jù)采集器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行組網(wǎng)通訊把溫度數(shù)據(jù)上傳,一方面與數(shù)據(jù)采集器組網(wǎng)通訊,巡回收集各數(shù)據(jù)采集器信號,另一方面向監(jiān)控中心總機(jī)連續(xù)發(fā)送各開關(guān)柜溫度數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心總機(jī),對多臺高壓開關(guān)柜的實(shí)時溫度進(jìn)行橫向比較,以及對某一開關(guān)柜的溫度監(jiān)測值進(jìn)行縱向比較,智能診斷高壓開關(guān)柜,對開關(guān)柜內(nèi)部部件進(jìn)行狀態(tài)評估和電壽命預(yù)測,從而對變電站運(yùn)行提出指導(dǎo),為電力調(diào)度提供參考,對有可能發(fā)生的故障作出預(yù)警;協(xié)議轉(zhuǎn)換器,用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之后,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心總機(jī)與變電站的數(shù)據(jù)連接;其中的紅外傳感器、數(shù)字溫度傳感器分別與數(shù)據(jù)采集器相連,數(shù)據(jù)采集器與通訊控制器、監(jiān)控中心總機(jī)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器依次相連。進(jìn)一步的,所述紅外傳感器、數(shù)字溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集器設(shè)置分布在高壓開關(guān)柜的內(nèi)部;進(jìn)一步的,所述數(shù)字溫度傳感器設(shè)置分布在高壓開關(guān)柜內(nèi),分前后三層布置,每層五個,安裝在矩形高壓開關(guān)柜的四個角和中心點(diǎn),完成柜內(nèi)空間溫度場的測量;進(jìn)一步的,所述通訊控制器采用RS485總線方式與系統(tǒng)相連;進(jìn)一步的,所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器采用RS9794型號;進(jìn)一步的,所述監(jiān)控中心總機(jī)包括智能診斷模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、通信模塊、人機(jī)界面模塊,其中的人機(jī)界面模塊包括報警顯示裝置;進(jìn)一步的,所述監(jiān)控中心總機(jī)通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器與變電站的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)SCADA進(jìn)行通訊連接。本專利技術(shù)的系統(tǒng)對溫度的監(jiān)測方法包括以下步驟:1)監(jiān)控中心總機(jī)通過紅外傳感器和數(shù)字溫度傳感器獲得多臺高壓開關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)的溫度參數(shù),進(jìn)行在線監(jiān)測;2)監(jiān)控中心總機(jī)對多臺同級的高壓開關(guān)柜溫度采集值進(jìn)行橫向數(shù)據(jù)比較;處于同級的高壓開關(guān)柜,其工作電流基本相等,環(huán)境溫度一致,其所測溫度應(yīng)相等或相差不大;如果檢測到的溫度出現(xiàn)異常,則就某一個異常的高壓開關(guān)柜進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測,從而調(diào)出該柜的各點(diǎn)溫度監(jiān)測值,確定實(shí)際的溫度異常點(diǎn);3)監(jiān)控中心總機(jī)對每個高壓開關(guān)柜的溫度監(jiān)測值進(jìn)行縱向數(shù)據(jù)比較;如果某一開關(guān)柜出現(xiàn)異常,其溫度值的變化率會發(fā)生變化,當(dāng)開關(guān)柜某點(diǎn)溫度變化率出現(xiàn)異常,則可推斷該點(diǎn)是否出現(xiàn)故障,并通過監(jiān)控中心總機(jī)的智能診斷模塊分析其是否超出某一故障點(diǎn)的上限,從而判斷開關(guān)柜是否故障;4)監(jiān)控中心總機(jī)根據(jù)開關(guān)柜數(shù)據(jù)采集器所采集的狀態(tài)參量數(shù)據(jù)比較和變電站提供的開關(guān)柜運(yùn)行數(shù)據(jù)對開關(guān)柜內(nèi)觸頭及其他重要部件運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合智能分析,從而對開關(guān)柜內(nèi)部的部件進(jìn)行狀態(tài)評估和電壽命預(yù)測,對變電站運(yùn)行提出指導(dǎo),為電力調(diào)度提供參考,對有可能發(fā)生的故障作出預(yù)警和報警。本系統(tǒng)的工作過程及原理主要是:通過數(shù)字溫度傳感器對高壓開關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)的溫度參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測,監(jiān)控中心總機(jī)對多臺高壓開關(guān)柜的實(shí)時溫度進(jìn)行橫向比較,以及對某一開關(guān)柜的溫度監(jiān)測值進(jìn)行縱向比較:1.對同級的高壓開關(guān)柜溫度采集值進(jìn)行橫向比較,因?yàn)樗麄兲幱谕墸涔ぷ麟娏骰鞠嗟龋h(huán)境溫度一致,其所測溫度應(yīng)相等或相差不大。如果檢測到的溫度出現(xiàn)異常,則就某一個異常的高壓開關(guān)柜進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測,從而調(diào)出該柜的各點(diǎn)溫度監(jiān)測值,確定實(shí)際的溫度異常點(diǎn)。2.對每個高壓開關(guān)柜的溫度監(jiān)測值進(jìn)行縱向比較,因?yàn)槿绻骋婚_關(guān)柜出現(xiàn)異常,其溫度值的變化率會發(fā)生變化,當(dāng)開關(guān)柜某點(diǎn)溫度變化率出現(xiàn)異常,則可推斷該點(diǎn)是否出現(xiàn)故障,并通過智能診斷軟件分析其是否超出某一故障點(diǎn)的上限,從而判斷開關(guān)柜是否故障。開關(guān)柜內(nèi)的傳感器獲得表征高壓開關(guān)柜運(yùn)行的溫度參量值。數(shù)據(jù)采集器采集開關(guān)柜內(nèi)所有傳感器的信號,并將初步處理后的數(shù)據(jù)匯總并傳送至監(jiān)控中心總機(jī)。數(shù)據(jù)采集器有兩個作用:第一,采集紅外傳感器和柜內(nèi)環(huán)境溫度傳感器的信號,再轉(zhuǎn)換為溫度值;第二,通過RS485總線與上位機(jī)通信,接收上位機(jī)的指令,并向上位機(jī)發(fā)送各開關(guān)柜溫度數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心總機(jī)接收所有開關(guān)柜數(shù)據(jù)采集器發(fā)來的數(shù)據(jù),所有的數(shù)據(jù)都存入數(shù)據(jù)庫供時候分析及制作報表輸出;監(jiān)控中心總機(jī)通過RS485總線經(jīng)由RS9794協(xié)議轉(zhuǎn)換器與變電站的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高壓開關(guān)柜的溫度在線監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于,包括:紅外傳感器(102),用來檢測開關(guān)觸頭溫度,判斷開關(guān)接觸狀態(tài);數(shù)字溫度傳感器(103),用于對柜內(nèi)空間溫度場的測量;數(shù)據(jù)采集器(101),用于采集紅外傳感器(102)和數(shù)字溫度傳感器(103)的信號,再轉(zhuǎn)換為溫度值;通訊控制器(104),用于將數(shù)據(jù)采集器(101)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行組網(wǎng)通訊把溫度數(shù)據(jù)上傳,一方面與數(shù)據(jù)采集器(101)進(jìn)行組網(wǎng)通訊,巡回收集各數(shù)據(jù)采集器信號,另一方面向監(jiān)控中心總機(jī)(105)連續(xù)發(fā)送各開關(guān)柜溫度數(shù)據(jù);監(jiān)控中心總機(jī)(105),用于對多臺高壓開關(guān)柜的實(shí)時溫度進(jìn)行橫向比較,以及對某一開關(guān)柜的溫度監(jiān)測值進(jìn)行縱向比較,智能診斷高壓開關(guān)柜,對開關(guān)柜內(nèi)部部件進(jìn)行狀態(tài)評估和電壽命預(yù)測,從而對變電站運(yùn)行提出指導(dǎo),為電力調(diào)度提供參考,對有可能發(fā)生的故障作出預(yù)警;協(xié)議轉(zhuǎn)換器(106),用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心總機(jī)(105)與變電站(107)的數(shù)據(jù)通訊連接;其中的紅外傳感器(102)、數(shù)字溫度傳感器(103)分別與數(shù)據(jù)采集器(101)相連;另外,數(shù)據(jù)采集器(101)與通訊控制器(104)、監(jiān)控中心總機(jī)(105)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器(106)依次相連接。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種高壓開關(guān)柜的溫度在線監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于,包括:
紅外傳感器(102),用來檢測開關(guān)觸頭溫度,判斷開關(guān)接觸狀態(tài);
數(shù)字溫度傳感器(103),用于對柜內(nèi)空間溫度場的測量;
數(shù)據(jù)采集器(101),用于采集紅外傳感器(102)和數(shù)字溫度傳感器(103)的信號,再轉(zhuǎn)換
為溫度值;
通訊控制器(104),用于將數(shù)據(jù)采集器(101)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行組網(wǎng)通訊把溫度數(shù)據(jù)上傳,
一方面與數(shù)據(jù)采集器(101)進(jìn)行組網(wǎng)通訊,巡回收集各數(shù)據(jù)采集器信號,另一方面向監(jiān)控
中心總機(jī)(105)連續(xù)發(fā)送各開關(guān)柜溫度數(shù)據(jù);
監(jiān)控中心總機(jī)(105),用于對多臺高壓開關(guān)柜的實(shí)時溫度進(jìn)行橫向比較,以及對某一開
關(guān)柜的溫度監(jiān)測值進(jìn)行縱向比較,智能診斷高壓開關(guān)柜,對開關(guān)柜內(nèi)部部件進(jìn)行狀態(tài)評估和
電壽命預(yù)測,從而對變電站運(yùn)行提出指導(dǎo),為電力調(diào)度提供參考,對有可能發(fā)生的故障作出
預(yù)警;
協(xié)議轉(zhuǎn)換器(106),用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心總機(jī)(105)與變電站(107)的數(shù)
據(jù)通訊連接;
其中的紅外傳感器(102)、數(shù)字溫度傳感器(103)分別與數(shù)據(jù)采集器(101)相連;另
外,數(shù)據(jù)采集器(101)與通訊控制器(104)、監(jiān)控中心總機(jī)(105)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器(106)依
次相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓開關(guān)柜的溫度在線監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述紅外傳
感器(102)、數(shù)字溫度傳感器(103)和數(shù)據(jù)采集器(101)均設(shè)置安裝分布在高壓開關(guān)柜的
內(nèi)部空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓開關(guān)柜的溫度在線監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述數(shù)字溫
度傳感器(103)設(shè)置分布在矩形的高壓開關(guān)柜內(nèi),分前后三層布置,每層五個,安裝在矩形
高壓開關(guān)柜的四個角和中心點(diǎn),以完成柜內(nèi)空間溫度場的測量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓開關(guān)柜的溫度在線監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述通訊控
制器(104)采用RS485總線方式實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:王曉巖,王恒,
申請(專利權(quán))人:江蘇寶亨新電氣有限公司,
類型:發(fā)明
國別省市:江蘇;32
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