一種監測GIS觸頭系統電接觸故障的裝置、方法及系統制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及故障監測技術領域，提供一種監測GIS觸頭系統電接觸故障的裝置、方法及系統，裝置包括第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和處理器，第一溫度傳感器用于測量安裝殼體的溫度參數；第二溫度傳感器用于獲取環境溫度；處理器獲取安裝外殼的溫度以及環境溫度參數，同時計算安裝外殼溫升，并根據計算得到的安裝外殼溫升以及預先設置的仿真數據庫，估算接觸電阻的參數值，并將估算得到的接觸電阻的參數值與預先設定的接觸電阻的電阻閾值進行比較，判斷GIS觸頭系統的電接觸狀態，從而實現對GIS電接觸狀態的在線監測，當接觸電阻出現故障時，可及時提醒對GIS觸頭的檢修。

A Device, Method and System for Monitoring Electrical Contact Faults in GIS Contact System

The invention relates to the technical field of fault monitoring, and provides a device, method and system for monitoring electrical contact faults of GIS contact system. The device includes a first temperature sensor, a second temperature sensor and a processor, the first temperature sensor is used to measure the temperature parameters of the mounting case, the second temperature sensor is used to obtain the ambient temperature, the processor is used to obtain the temperature of the mounting case and the ring. The parameters of contact resistance are estimated according to the calculated temperature rise of the installation case and the pre-set simulation database. The parameters of the estimated contact resistance are compared with the resistance threshold of the pre-set contact resistance. The electrical contact state of the GIS contact system is judged and the electrical contact state of the GIS contact system is realized. On-line monitoring, when the contact resistance fails, it can promptly remind the maintenance of GIS contacts.

【技術實現步驟摘要】
一種監測GIS觸頭系統電接觸故障的裝置、方法及系統
本專利技術涉及故障監測
，具體為一種監測GIS觸頭系統電接觸故障的裝置、方法及系統。
技術介紹
氣體絕緣金屬封閉開關(GIS)是由斷路器、隔離開關、接地開關、電流和電壓互感器、避雷器和連接母線等封閉在金屬外殼內，并充以不同氣壓的SF6氣體而成。GIS中的斷路器和隔離開關的觸頭系統的電接觸部分均會鍍銀以減小接觸電阻。然而隨著操作次數的增加，鍍銀層容易脫落，導致動、靜觸頭接觸不良，進而導致接觸電阻大大增加，從而導致氣體絕緣金屬封閉開關嚴重發熱，當發熱量達到一定程度時，出現誤跳閘事故，嚴重影響到電力系統的安全穩定運行。
技術實現思路
為了克服上述所指出的現有技術的缺陷，本專利技術人對此進行了深入研究，在付出了大量創造性勞動后，從而完成了本專利技術。具體而言，本專利技術所要解決的技術問題是：提供一種監測GIS觸頭系統電接觸故障的裝置，旨在解決現有技術中鍍銀層容易脫落，導致動、靜觸頭接觸不良，增加接觸電阻，導致氣體絕緣金屬封閉開關嚴重發熱，出現誤跳閘事故，嚴重影響到電力系統的安全穩定運行的技術問題。為解決上述技術問題，本專利技術的技術方案是：一種監測GIS觸頭系統電接觸故障的裝置，包括第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和處理器，其中：所述第一溫度傳感器設置在靠近所述GIS觸頭系統設置接觸電阻的安裝外殼上，用于測量所述安裝殼體的溫度參數；所述第二溫度傳感器用于獲取環境溫度；所述處理器，分別與所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器連接，用于獲取所述第一溫度傳感器采集到的所述安裝外殼的溫度以及第二溫度傳感器采集到的環境溫度參數，同時計算安裝外殼溫升，并根據計算得到的所述安裝外殼溫升以及預先設置的仿真數據庫，估算所述接觸電阻的參數值，并將估算得到的所述接觸電阻的參數值與預先設定的接觸電阻的電阻閾值進行比較，判斷所述GIS觸頭系統的電接觸狀態，當電接觸故障時輸出報警信息。作為一種改進的方案，所述處理器估算所述接觸電阻的參數值的方式采用下述二元三點插值公式：其中，式中：w(u,v)為插值點，x方向的節點值為xi、xk，i＝p,p+1,p+2；k＝p,p+1,p+2；k≠i，y方向的節點值為yj、yl，j＝q,q+1,q+2；l＝q,q+1,q+2；l≠j，節點(xi,yj)處對應的函數值為z(i,j)，i＝p,p+1,p+2；j＝q,q+1,q+2，∑代表求和，∏代表求積。作為一種改進的方案，所述仿真數據庫用于記載環境溫度Tref、安裝外殼溫升w＝△Tin和接觸電阻r之間的對應關系，其對應關系為7*10的離散靜態二維表格。本專利技術的另一目的在于提供一種基于監測GIS觸頭系統電接觸故障的裝置的監測GIS觸頭系統電接觸故障的方法，所述方法包括下述步驟：獲取第一溫度傳感器采集到的安裝殼體的溫度參數，以及第二溫度傳感器采集到的環境溫度參數，并計算安裝殼體溫升△Tin；根據所述第二傳感器采集到的環境溫度參數Tref和計算得到的安裝殼體溫升△Tin，調用預先生成的仿真數據庫，并獲取以所述環境溫度參數Tref為基準且與所述安裝殼體溫升△Tin相對應的三個插值節點；根據預先生成的二元三點插值公式，以及獲取到的三個插值節點，計算接觸電阻的參數值u＝r；將估算得到的所述接觸電阻的參數值與預先設定的接觸電阻的電阻閾值進行比較，判斷所述GIS觸頭系統的電接觸狀態；當判定所述GIS觸頭系統的電接觸處于故障狀態時，輸出報警信息。作為一種改進的方案，所述根據所述第二傳感器采集到的環境溫度參數Tref和計算得到的安裝殼體溫升△Tin，調用預先生成的仿真數據庫，并獲取以所述環境溫度參數Tref為基準且與所述安裝殼體溫升△Tin相對應的三個插值節點的步驟具體包括下述步驟：判斷插值點是否為所述仿真數據庫內記載的插值節點；當插值點為所述仿真數據庫內記載的插值節點時，則以所述環境溫度參數Tref為基準，選取所述安裝殼體溫升△Tin所在上下界兩個插值節點以及與所述安裝殼體溫升△Tin最近的插值節點為選取的三個插值節點；當插值點不是所述仿真數據庫內記載的插值節點時，則選取插值點本身以及插值點所在的上下界兩個插值節點為選取的三個插值節點。作為一種改進的方案，所述方法還包括下述步驟：預先生成估算所述接觸電阻的參數值的二元三點插值公式，所述二元三點插值公式為：其中，式中：w(u,v)為插值點，x方向的節點值為xi、xk，i＝p,p+1,p+2；k＝p,p+1,p+2；k≠i，y方向的節點值為yj、yl，j＝q,q+1,q+2；l＝q,q+1,q+2；l≠j，節點(xi,yj)處對應的函數值為z(i,j)，i＝p,p+1,p+2；j＝q,q+1,q+2，∑代表求和，∏代表求積；預先生成接觸電阻的電阻閾值。作為一種改進的方案，所述仿真數據庫用于記載環境溫度Tref、安裝外殼溫升w＝△Tin和接觸電阻r之間的對應關系，其對應關系為7*10的離散靜態二維表格。本專利技術的另一目的在于提供一種基于監測GIS觸頭系統電接觸故障的方法的監測GIS觸頭系統電接觸故障的系統，所述系統包括：溫度參數獲取模塊，分別與第一溫度傳感器和第二溫度傳感器連接，用于獲取第一溫度傳感器采集到的安裝殼體的溫度參數，以及第二溫度傳感器采集到的環境溫度參數；殼體溫升計算模塊，用于根據所述溫度參數獲取模塊獲取到的安裝殼體的溫度參數和環境溫度參數，計算安裝殼體溫升△Tin；插值節點獲取模塊，用于根據所述第二傳感器采集到的環境溫度參數Tref和計算得到的安裝殼體溫升△Tin，調用預先生成的仿真數據庫，并獲取以所述環境溫度參數Tref為基準且與所述安裝殼體溫升△Tin相對應的三個插值節點；接觸電阻參數值計算模塊，用于根據預先生成的二元三點插值公式，以及獲取到的三個插值節點，計算接觸電阻的參數值u＝r；比對判斷模塊，用于將估算得到的所述接觸電阻的參數值與預先設定的接觸電阻的電阻閾值進行比較，判斷所述GIS觸頭系統的電接觸狀態；報警信息輸出模塊，用于當判定所述GIS觸頭系統的電接觸處于故障狀態時，輸出報警信息。作為一種改進的方案，所述插值節點獲取模塊具體包括：插值節點判斷模塊，用于判斷插值點是否為所述仿真數據庫內記載的插值節點；第一選取模塊，用于當插值點為所述仿真數據庫內記載的插值節點時，則以所述環境溫度參數Tref為基準，選取所述安裝殼體溫升△Tin所在上下界兩個插值節點以及與所述安裝殼體溫升△Tin最近的插值節點為選取的三個插值節點；第二選取模塊，用于當插值點不是所述仿真數據庫內記載的插值節點時，則選取插值點本身以及插值點所在的上下界兩個插值節點為選取的三個插值節點。作為一種改進的方案，所述系統還包括：公式生成模塊，用于預先生成估算所述接觸電阻的參數值的二元三點插值公式，所述二元三點插值公式為：其中，式中：w(u,v)為插值點，x方向的節點值為xi、xk，i＝p,p+1,p+2；k＝p,p+1,p+2；k≠i，y方向的節點值為yj、yl，j＝q,q+1,q+2；l＝q,q+1,q+2；l≠j，節點(xi,yj)處對應的函數值為z(i,j)，i＝p,p+1,p+2；j＝q,q+1,q+2，∑代表求和，∏代表求積；電阻閾值生成模塊，用于預先生成接觸電阻的電阻閾值；所述仿真數據庫用于記載環境溫本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種監測GIS觸頭系統電接觸故障的裝置，其特征在于，包括第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和處理器，其中：所述第一溫度傳感器設置在靠近所述GIS觸頭系統設置接觸電阻的安裝外殼上，用于測量所述安裝殼體的溫度參數；所述第二溫度傳感器用于獲取環境溫度；所述處理器，分別與所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器連接，用于獲取所述第一溫度傳感器采集到的所述安裝外殼的溫度以及第二溫度傳感器采集到的環境溫度參數，同時計算安裝外殼溫升，并根據計算得到的所述安裝外殼溫升以及預先設置的仿真數據庫，估算所述接觸電阻的參數值，并將估算得到的所述接觸電阻的參數值與預先設定的接觸電阻的電阻閾值進行比較，判斷所述GIS觸頭系統的電接觸狀態，當電接觸故障時輸出報警信息。

【技術特征摘要】
1.一種監測GIS觸頭系統電接觸故障的裝置，其特征在于，包括第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和處理器，其中：所述第一溫度傳感器設置在靠近所述GIS觸頭系統設置接觸電阻的安裝外殼上，用于測量所述安裝殼體的溫度參數；所述第二溫度傳感器用于獲取環境溫度；所述處理器，分別與所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器連接，用于獲取所述第一溫度傳感器采集到的所述安裝外殼的溫度以及第二溫度傳感器采集到的環境溫度參數，同時計算安裝外殼溫升，并根據計算得到的所述安裝外殼溫升以及預先設置的仿真數據庫，估算所述接觸電阻的參數值，并將估算得到的所述接觸電阻的參數值與預先設定的接觸電阻的電阻閾值進行比較，判斷所述GIS觸頭系統的電接觸狀態，當電接觸故障時輸出報警信息。2.根據權利要求1所述的監測GIS觸頭系統電接觸故障的裝置，其特征在于，所述處理器估算所述接觸電阻的參數值的方式采用下述二元三點插值公式：其中，式中：w(u,v)為插值點，x方向的節點值為xi、xk，i＝p,p+1,p+2；k＝p,p+1,p+2；k≠i，y方向的節點值為yj、yl，j＝q,q+1,q+2；l＝q,q+1,q+2；l≠j，節點(xi,yj)處對應的函數值為z(i,j)，i＝p,p+1,p+2；j＝q,q+1,q+2，∑代表求和，∏代表求積。3.根據權利要求2所述的監測GIS觸頭系統電接觸故障的裝置，其特征在于，所述仿真數據庫用于記載環境溫度Tref、安裝外殼溫升w＝△Tin和接觸電阻r之間的對應關系，其對應關系為7*10的離散靜態二維表格。4.一種基于權利要求1所述的監測GIS觸頭系統電接觸故障的裝置的監測GIS觸頭系統電接觸故障的方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：獲取第一溫度傳感器采集到的安裝殼體的溫度參數，以及第二溫度傳感器采集到的環境溫度參數，并計算安裝殼體溫升△Tin；根據所述第二傳感器采集到的環境溫度參數Tref和計算得到的安裝殼體溫升△Tin，調用預先生成的仿真數據庫，并獲取以所述環境溫度參數Tref為基準且與所述安裝殼體溫升△Tin相對應的三個插值節點；根據預先生成的二元三點插值公式，以及獲取到的三個插值節點，計算接觸電阻的參數值u＝r；將估算得到的所述接觸電阻的參數值與預先設定的接觸電阻的電阻閾值進行比較，判斷所述GIS觸頭系統的電接觸狀態；當判定所述GIS觸頭系統的電接觸處于故障狀態時，輸出報警信息。5.根據權利要求4所述的監測GIS觸頭系統電接觸故障的方法，其特征在于，所述根據所述第二傳感器采集到的環境溫度參數Tref和計算得到的安裝殼體溫升△Tin，調用預先生成的仿真數據庫，并獲取以所述環境溫度參數Tref為基準且與所述安裝殼體溫升△Tin相對應的三個插值節點的步驟具體包括下述步驟：判斷插值點是否為所述仿真數據庫內記載的插值節點；當插值點為所述仿真數據庫內記載的插值節點時，則以所述環境溫度參數Tref為基準，選取所述安裝殼體溫升△Tin所在上下界兩個插值節點以及與所述安裝殼體溫升△Tin最近的插值節點為選取的三個插值節點；當插值點不是所述仿真數據庫內記載的插值節點時，則選取插值點本身以及插值點所在的上下界兩個插值節點為選取的三個插值節點。6.根據權利要求5所述的監測GIS觸頭系統電接觸故障的方法，其特征在于，所述方法還包括下述步驟：預先生成...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉志偉，王思城，王明林，董旭，張耀東，宗傳帥，陳永林，趙凱，康健，解榮越，龐振國，張桂林，劉西紅，李文波，劉振光，梁晶，田力，王靜，梁琨，郭玲，王睿，孫慧新，
申請(專利權)人：國網山東省電力公司濰坊供電公司，國家電網有限公司，
類型：發明
國別省市：山東,37