一種無線無源高壓開關柜的故障監測系統技術方案

本發明專利技術涉及高壓開關柜技術領域，一種無線無源高壓開關柜的故障監測系統，用于解決現有的在對高壓開關柜的過熱的監測分析中，其監測分析的方式存在不準確性和片面性，難以對高壓開關柜出現的過熱故障問題進行深層且精準的分析，也難以保證高壓開關柜的穩定運行，阻礙了電力發展的問題，尤其公開了一種無線無源高壓開關柜的故障監測系統，包括服務器、數據采集單元、初級分析單元、深度分析單元、管控訓練單元、驗證定論單元和顯示終端；本發明專利技術，從不同層面對高壓開關柜的過熱故障進行準確且全面的分析，并對高壓開關柜執行相應強度的調控操作，進而在實現了對高壓開關柜的過熱情況的深度監測與精準管控的同時，也保證了高壓開關柜的穩定運行。的穩定運行。的穩定運行。

A fault monitoring system for wireless passive high voltage switchgear

【技術實現步驟摘要】
一種無線無源高壓開關柜的故障監測系統


[0001]本專利技術涉及高壓開關柜
，具體為一種無線無源高壓開關柜的故障監測系統。

技術介紹

[0002]高壓開關柜作為電流系統中重要的電氣設備，高壓開關柜常用于電力系統發電、輸電、配電、電能轉換和消耗中起通斷、控制或保護等作用，高壓開關柜已在電網中大量使用，現代社會對電能的依賴性極高，用電密度越大的地區對電的依賴性越高，因而對高壓開關柜運行的可靠性提出了越來越高的要求；在高壓開關柜的應用過程中，高壓開關柜常因各種熱量超標，導致高壓開關柜出現過熱故障，若不及時對高壓開關柜的過熱故障進行監測分析，則會嚴重影響高壓開關柜的穩定運行；而現有的在對高壓開關柜的過熱故障的監測中，大都是通過測定單一數據進行故障判斷，其對高壓開關柜的監測的方式存在不準確性和片面性，且難以對高壓開關柜出現的過熱故障問題進行深刻且精準的分析，故難以保證高壓開關柜的穩定運行，極大的阻礙了電力發展；為了解決上述缺陷，現提供一種技術方案。

技術實現思路

[0003]本專利技術的目的就在于為了解決現有的在對高壓開關柜的過熱故障的監測分析中，其監測的方式存在不準確性和片面性，難以對高壓開關柜出現的過熱故障問題進行深層且精準的分析，也難以保證高壓開關柜的穩定運行，極大的阻礙了電力發展的問題，利用等體積劃分、歸一化處理、區間代入分析以及數量求和比較的方式，對高壓開關柜的造成過熱狀況的主要因素的初步且明確的判定分析，并從不同層面對高壓開關柜的過熱狀況進行準確且全面的分析，利用不同強度的調控操作，進而實現了對高壓開關柜的精準調節控制，并利用隨機抽取和范圍代入比對的方式，對通過執行不同強度操作后的高壓開關柜的過熱情況進行驗證分析，進而在實現了高壓開關柜的過熱情況的深刻且精準管控的同時，也保證了高壓開關柜的穩定運行，極大的促進了電力行業發展，而提出一種無線無源高壓開關柜的故障監測系統。
[0004]本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：一種無線無源高壓開關柜的故障監測系統，包括熱故障監測平臺，熱故障監測平臺的內部設置有服務器，服務器通訊連接有數據采集單元、初級分析單元、深度分析單元、管控訓練單元、驗證定論單元和顯示終端；熱故障監測平臺用于對高壓開關柜內的過熱進行分析與管控，通過數據采集單元用于采集高壓開關柜的狀態信息，并將其發送至初級分析單元進行關聯判定分析處理，據此生成熱影響超大信號、熱影響大信號和熱影響正常信號；
將熱影響大信號和熱影響正常信號發送至深度分析單元進行深層綜合分析處理，據此生成一級故障預警信號、二級故障預警信號和三級故障預警信號，將熱影響超大信號、一級故障預警信號、二級故障預警信號和三級故障預警信號發送至管控訓練單元進行過熱管控分析處理，據此生成驗證訓練指令和重復訓練指令；依據重復訓練指令熱故障監測平臺對高壓開關柜內的過熱進行再次持續的監測與分析，將驗證訓練指令發送至驗證定論單元進行再判定分析處理，據此生成過熱有效管控信號、過熱無效管控信號和過熱半有效管控信號，并將其發送至顯示終端進行顯示說明。
[0005]進一步的，關聯判定分析處理的具體操作步驟如下：將高壓開關柜內按照空間體積等體積劃分為若干個，并將各單位體積標記為i，且i＝{1，2，3
……
n}；獲取高壓開關柜內各單位體積中的各金屬接頭的膨脹量值、接溫量值和空隙量值，并將其進行歸一化處理，求得各金屬接頭的接觸電阻系數；設置接觸電阻對比參照區間，將各單位體積中的各金屬接頭的接觸電阻系數Dzx
ij
代入接觸電阻對比參照區間Qu1進行比對分析，當接觸電阻系數大于接觸電阻對比參照區間的最大值時，則生成第一過量信號，當接觸電阻系數處于接觸電阻對比參照區間之中時，則生成第二過量信號，當接觸電阻系數小于接觸電阻對比參照區間的最小值時，則生成第三過量信號；分別統計各單位體積內生成的第一過量信號、第二過量信號與第三過量信號的數量和，并將其分別標定為sl1、sl2和sl3，若滿足sl1＞sl2＞sl3，且sl1≥B時，則生成熱影響超大信號，若滿足sl2＞sl1＞sl3，且sl2≥B時，則生成熱影響大信號，若滿足sl3＞sl2＞sl1，且sl3＞B時，則生成熱影響正常信號，其中，B=（sl1＋sl2＋sl3）
÷
2。
[0006]進一步的，深層綜合分析處理的具體操作步驟如下：S1：實時獲取單位時間內的高壓開關柜內的環境因素信息，并據此進行環境程度分析處理，據此生成環境造成過熱正相關信號與環境造成過熱負相關信號；S2：實時獲取單位時間內的高壓開關柜內的運行因素信息，并據此進行運行程度分析處理，據此生成運行造成過熱正相關信號與運行造成過熱負相關信號；S3：依據步驟S1
?
S2，獲取環境類型判定信號與運行類型判定信號，并將其進行整合分析，當同時捕捉到的信號分別為環境造成過熱正相關信號與運行造成過熱正相關信號時，則生成一級故障預警信號，當同時捕捉到的信號分別為環境造成過熱負相關信號與運行造成過熱負相關信號，則生成三級故障預警信號，而其他情況下，則均生成二級預警信號。
[0007]進一步的，環境程度分析處理的具體操作步驟如下：實時獲取單位時間內的高壓開關柜內環境因素信息中的直時量值、氣通量值、熱分量值和環溫量值，并將其分別標定為ys
k
、qt
k
、rf
k
和hw
k
，并將其進行公式分析，依據公式，求得高壓開關柜的環境系數Hux
k
，其中，g1、g2、g3和g4分別為直時量值、氣通量值、熱分量值和環溫量值的權重因子系數，且g3＞g2＞g4＞g1＞0，g1＋g2＋g3＋g4＝9.0263，其中，k＝{1，2，3
……
o}；將單位時間內的高壓開關柜的環境系數進行均值分析，求得均值環境系數，依據
單位時間內的各環境系數建立二維坐標系，并將均值環境系數作為對比線繪制在二維坐標系上，當環境系數處于對比線上或以上時，則將環境系數標定為有關信號，當環境系數處于對比線以下時，則將環境系數標定為無關信號；分別統計單位時間內被標定為有關信號與無關信號的數量和，并將其進行比較分析，若有關信號的數量和大于等于無關信號的數量和，則生成環境造成過熱正相關信號，若有關信號的數量和小于無關信號的數量和，則生成環境造成過熱負相關信號。
[0008]進一步的，運行程度分析處理的具體操作步驟如下：實時獲取單位時間內的高壓開關柜內運行因素信息中的輸出電流和額定電流；將單位時間內的各輸出電流代入額定電流中進行比對分析，當輸出電流大于等于額定電流時，則生成過載運行信號，當輸出電流小于等于額定電流時，則生成正常運行信號；分別統計單位時間內的生成的過載信號的數量和與正常運行信號的數量和，并將其進行比較分析，若過載信號的數量和大于等于正常運行信號的數量和時，則生成運行造成過熱正相關信號，若過載信號的數量和大于等于正常運行信號的數量和時，則生成運行造成過熱負相關信號。
[0009]進一步的，過熱管控分析處理的具體操作步驟如本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種無線無源高壓開關柜的故障監測系統，包括熱故障監測平臺，其特征在于，熱故障監測平臺的內部設置有服務器，服務器通訊連接有數據采集單元、初級分析單元、深度分析單元、管控訓練單元、驗證定論單元和顯示終端；熱故障監測平臺用于對高壓開關柜內的過熱進行分析與管控，通過數據采集單元用于采集高壓開關柜的狀態信息，并將其發送至初級分析單元進行關聯判定分析處理，據此生成熱影響超大信號、熱影響大信號和熱影響正常信號；將熱影響大信號和熱影響正常信號發送至深度分析單元進行深層綜合分析處理，據此生成一級故障預警信號、二級故障預警信號和三級故障預警信號，將熱影響超大信號、一級故障預警信號、二級故障預警信號和三級故障預警信號發送至管控訓練單元進行過熱管控分析處理，據此生成驗證訓練指令和重復訓練指令；依據重復訓練指令熱故障監測平臺對高壓開關柜內的過熱進行再次持續的監測與分析，將驗證訓練指令發送至驗證定論單元進行再判定分析處理，據此生成過熱有效管控信號、過熱無效管控信號和過熱半有效管控信號，并將其發送至顯示終端進行顯示說明。2.根據權利要求1所述的一種無線無源高壓開關柜的故障監測系統，其特征在于，關聯判定分析處理的具體操作步驟如下：將高壓開關柜內按照空間體積等體積劃分為若干個，并將各單位體積標記為i，且i＝{1，2，3
……
n}；獲取高壓開關柜內各單位體積中的各金屬接頭的膨脹量值、接溫量值和空隙量值，并將其進行歸一化處理，求得各金屬接頭的接觸電阻系數；設置接觸電阻對比參照區間，將各單位體積中的各金屬接頭的接觸電阻系數代入接觸電阻對比參照區間進行比對分析，當接觸電阻系數大于接觸電阻對比參照區間的最大值時，則生成第一過量信號，當接觸電阻系數處于接觸電阻對比參照區間之中時，則生成第二過量信號，當接觸電阻系數小于接觸電阻對比參照區間的最小值時，則生成第三過量信號；分別統計各單位體積內生成的第一過量信號、第二過量信號與第三過量信號的數量和，并將其分別標定為sl1、sl2和sl3，若滿足sl1＞sl2＞sl3，且sl1≥B時，則生成熱影響超大信號，若滿足sl2＞sl1＞sl3，且sl2≥B時，則生成熱影響大信號，若滿足sl3＞sl2＞sl1，且sl3＞B時，則生成熱影響正常信號，其中，B=（sl1＋sl2＋sl3）
÷
2。3.根據權利要求1所述的一種無線無源高壓開關柜的故障監測系統，其特征在于，深層綜合分析處理的具體操作步驟如下：S1：實時獲取單位時間內的高壓開關柜內的環境因素信息，并據此進行環境程度分析處理，據此生成環境造成過熱正相關信號與環境造成過熱負相關信號；S2：實時獲取單位時間內的高壓開關柜內的運行因素信息，并據此進行運行程度分析處理，據此生成運行造成過熱正相關信號與運行造成過熱負相關信號；S3：依據步驟S1
?
S2，獲取環境類型判定信號與運行類型判定信號，并將其進行整合分析，當同時捕捉到的信號分別為環境造成過熱正相關信號與運行造成過熱正相關信號時，則生成一級故障預警信號，當同時捕捉到的信號分別為環境造成過熱負相關信號與運行造成過熱負相關信號，則生成三級故障預警信號，而其他情況下，則均生成...

【專利技術屬性】
技術研發人員：耿凱，趙如杰，咸日明，楊玲，陳雨，劉泉，崔永，于海鋒，榮慶玉，王曉磊，胡玉耀，周強，
申請(專利權)人：山東中安電力科技有限公司，
類型：發明
國別省市：