一種高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型所述的一種高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，屬于溫度測(cè)量設(shè)備領(lǐng)域，包括若干溫度傳感器、溫度采集器、數(shù)據(jù)集中器和監(jiān)控單元，其中在同一高壓開關(guān)柜內(nèi)的所有溫度傳感器均分別與所對(duì)應(yīng)高壓開關(guān)柜的溫度采集器相連接，溫度采集器連接到數(shù)據(jù)集中器，數(shù)據(jù)集中器與監(jiān)控單元相連接，采用數(shù)字溫度傳感器陣列對(duì)溫度場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合從SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控控制系統(tǒng)）系統(tǒng)獲得的開關(guān)柜運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)高壓開關(guān)柜進(jìn)行橫向和縱向的比較分析診斷，系統(tǒng)的將基于現(xiàn)有開關(guān)柜溫度測(cè)量裝置的故障檢修推進(jìn)到基于在線診斷的狀態(tài)檢修，提高了變電站的運(yùn)行維護(hù)水平。
【專利說明】一種高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于溫度測(cè)量設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及到一種高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]高壓開關(guān)柜是輸配電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，承擔(dān)著開端和關(guān)合電力線路等重要作用，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)總量的增長(zhǎng)，對(duì)于電力系統(tǒng)的要求也越來越高，社會(huì)對(duì)供電可靠性提出了更高的要求。目前對(duì)高壓開關(guān)柜的監(jiān)測(cè)大都基于人工巡檢，借助紅外測(cè)溫等設(shè)備獲得開關(guān)柜內(nèi)的溫度數(shù)，由于開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，元件被遮擋的情況下，紅外測(cè)溫儀往往無法獲得準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù)，且巡檢時(shí)間間隔較長(zhǎng)。而且大多數(shù)僅針對(duì)高壓開關(guān)柜溫度進(jìn)行測(cè)量，無法對(duì)整個(gè)高壓開關(guān)柜的工作狀態(tài)進(jìn)行診斷。作為輸配電系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用的高壓開關(guān)柜，對(duì)其實(shí)施狀態(tài)檢修是非常必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所述的一種高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，旨在解決以上所述問題。
[0004]本實(shí)用新型所述的一種高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括若干溫度傳感器、溫度采集器、數(shù)據(jù)集中器和監(jiān)控單元，其中在同一高壓開關(guān)柜內(nèi)的所有溫度傳感器均分別與所對(duì)應(yīng)高壓開關(guān)柜的溫度采集器相連接，溫度采集器連接到數(shù)據(jù)集中器，數(shù)據(jù)集中器與監(jiān)控單元相連接。
[0005]或優(yōu)選的，所述的監(jiān)控單元包括監(jiān)控主機(jī)、報(bào)警裝置、數(shù)據(jù)庫(kù)和SCADA，其中監(jiān)控主機(jī)與數(shù)據(jù)集中器相連接，報(bào)警裝置和數(shù)據(jù)庫(kù)均與監(jiān)控主機(jī)相連接，同時(shí)監(jiān)控主機(jī)連接到變電站SCADA ；SCADA為本實(shí)用新型所述高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供開關(guān)柜的整體運(yùn)行數(shù)據(jù)。
[0006]更優(yōu)選的，所述溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器，它們分別設(shè)置在高壓開關(guān)柜柜體的內(nèi)壁上，以及柜體內(nèi)重要部件周圍，分別用來測(cè)量柜體內(nèi)的整體溫度，以及測(cè)量重要部件的溫度。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的安裝在柜體內(nèi)重要部件周圍的溫度傳感器是以各重要部件為中心，呈正三角形設(shè)置在重要部件周圍。
[0008]更進(jìn)一步優(yōu)選的，每個(gè)重要部件周圍的三個(gè)溫度傳感器，它們距對(duì)應(yīng)的重要部件的間距為5cm-10cm。其中所述的柜體內(nèi)重要部件是指高壓開關(guān)柜內(nèi)的主要電器部件。
[0009]高壓開關(guān)柜內(nèi)的主要電器部件包括電流互感器簡(jiǎn)稱CT、電壓互感器簡(jiǎn)稱PT、接地開關(guān)、避雷器(阻容吸收器)、隔離開關(guān)、高壓斷路器、高壓接觸器、高壓熔斷器、變壓器、高壓帶電顯示器、絕緣件、主母線和分支母線、高壓電抗器、負(fù)荷開關(guān)、高壓?jiǎn)蜗嗖⒙?lián)電容器坐寸ο
[0010]本實(shí)用新型所述的一種高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用了新的測(cè)溫原理，從溫度場(chǎng)的角度對(duì)開關(guān)柜內(nèi)溫度分布進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，改變了過去從“點(diǎn)”的角度對(duì)個(gè)別部件測(cè)溫的方法。采用數(shù)字溫度傳感器陣列對(duì)溫度場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合從SCADA (數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控控制系統(tǒng))系統(tǒng)獲得的開關(guān)柜運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)高壓開關(guān)柜進(jìn)行橫向和縱向的比較分析診斷，系統(tǒng)的將基于現(xiàn)有開關(guān)柜溫度測(cè)量裝置的故障檢修推進(jìn)到基于在線診斷的狀態(tài)檢修，提高了變電站的運(yùn)行維護(hù)水平。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]一種高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括若干溫度傳感器、溫度采集器、數(shù)據(jù)集中器和監(jiān)控單元，其中在同一高壓開關(guān)柜內(nèi)的所有溫度傳感器均分別與所對(duì)應(yīng)高壓開關(guān)柜的溫度采集器相連接，溫度采集器連接到數(shù)據(jù)集中器，數(shù)據(jù)集中器與監(jiān)控單元相連接。監(jiān)控單元包括監(jiān)控主機(jī)、報(bào)警裝置、數(shù)據(jù)庫(kù)和SCADA，其中監(jiān)控主機(jī)與數(shù)據(jù)集中器相連接，報(bào)警裝置和數(shù)據(jù)庫(kù)均與監(jiān)控主機(jī)相連接，同時(shí)監(jiān)控主機(jī)連接到變電站SCADA。本實(shí)用新型中所用溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器，用來測(cè)量重要部件的溫度傳感器，設(shè)置在被測(cè)部件周圍呈正三角形放置，溫度傳感器與被測(cè)部件之間的垂直距離視柜體內(nèi)空間而定，一般在5cm-10cm之間，距離太近會(huì)因?yàn)楸粶y(cè)部件所產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響溫度傳感器的測(cè)溫結(jié)果，距離太遠(yuǎn)也會(huì)造成測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，測(cè)量柜體內(nèi)整體溫度的溫度傳感器，設(shè)置在柜體的上下左右四個(gè)內(nèi)壁上。高壓開關(guān)柜一般是根據(jù)功能將內(nèi)部分為幾個(gè)隔室，每個(gè)隔室安裝有相應(yīng)的部件，在數(shù)據(jù)采集之前，按照所需的監(jiān)測(cè)要求確定合理的溫度傳感器布置位置。高壓開關(guān)柜內(nèi)按照功能所設(shè)置的隔室一般包括:1)主母線室2)斷路器室3)電纜室4)繼電器和儀表室5)柜頂小母線室6) 二次端子室。其中上述重要部件是指高壓開關(guān)柜內(nèi)的主要電器部件。高壓開關(guān)柜內(nèi)主要電器部件包括:電流互感器簡(jiǎn)稱CT、電壓互感器簡(jiǎn)稱PT、接地開關(guān)、避雷器(阻容吸收器)、隔離開關(guān)、高壓斷路器、高壓接觸器、高壓熔斷器、變壓器、高壓帶電顯示器、絕緣件、主母線和分支母線、高壓電抗器、負(fù)荷開關(guān)、高壓?jiǎn)蜗嗖⒙?lián)電容器。
[0013]本實(shí)用新型所述的一種高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過開關(guān)柜內(nèi)的溫度傳感器獲得表征高壓開關(guān)柜運(yùn)行的溫度參量值，溫度采集器采集開關(guān)柜內(nèi)所有溫度傳感器的信號(hào)，生成溫度場(chǎng)所需要的數(shù)據(jù)包括溫度傳感器的坐標(biāo)位置和溫度值。坐標(biāo)位置可以根據(jù)實(shí)際溫度傳感器所放置的位置來記錄，也可以使用節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)來計(jì)算，本實(shí)用新型使用的是前者，所以在初期需要記錄每個(gè)溫度傳感器在柜體內(nèi)放置的位置，一般是X、1、Z三維空間坐標(biāo)。溫度采集器將初步處理后的數(shù)據(jù)匯總并傳送至數(shù)據(jù)集中器，數(shù)據(jù)集中器將來自多個(gè)高壓開關(guān)柜的溫度數(shù)據(jù)集合后發(fā)給監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控主機(jī)上安裝有智能診斷軟件，通過智能診斷軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，同時(shí)所有的數(shù)據(jù)都存入數(shù)據(jù)庫(kù)供事后分析以及結(jié)果輸出；監(jiān)控主機(jī)通過RS485總線經(jīng)由RS9794協(xié)議轉(zhuǎn)換器與變電站SCADA相連，獲得開關(guān)柜的有關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)；監(jiān)控主機(jī)的智能診斷軟件根據(jù)開關(guān)柜溫度采集器所采集的狀態(tài)參量數(shù)據(jù)和變電站SCADA提供的開關(guān)柜運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)開關(guān)柜內(nèi)電觸頭及PT、CT等重要部件運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合智能分析。
[0014]系統(tǒng)在智能分析方面，主要采用了 2個(gè)方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較:
[0015]I)對(duì)同級(jí)的高壓開關(guān)柜溫度采集值進(jìn)行橫向比較，所謂同級(jí)是指其環(huán)境溫度一致，工作電流基本相同，故所測(cè)溫度應(yīng)相差不大。如果檢測(cè)到的溫度值出現(xiàn)異常，則就某一個(gè)異常的高壓開關(guān)柜進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，調(diào)出該柜的各點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)值，確定實(shí)際的溫度異常點(diǎn)。
[0016]2)對(duì)每一個(gè)高壓開關(guān)柜的溫度檢測(cè)值進(jìn)行縱向比較，若某一開關(guān)柜出現(xiàn)異常，其溫度值的變化速率會(huì)隨之出現(xiàn)異常，當(dāng)開關(guān)柜某點(diǎn)溫度變化率出現(xiàn)異常，則分析其是否超出設(shè)定的上限，從而判斷開關(guān)柜是否存在故障隱患。
[0017]在監(jiān)控主機(jī)上安裝的智能診斷軟件的主要功能:開關(guān)柜狀態(tài)比較，智能診斷軟件根據(jù)開關(guān)柜溫度采集器所采集的溫度數(shù)據(jù)和變電站SCADA系統(tǒng)提供的開關(guān)柜運(yùn)行數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史數(shù)據(jù)，對(duì)不同開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析比較，從中找出運(yùn)行狀態(tài)異常的開關(guān)柜。溫度發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)，智能診斷軟件根據(jù)開關(guān)柜溫度采集器所采集的溫度數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史數(shù)據(jù)，通過外插對(duì)比的方法對(duì)溫度發(fā)展趨勢(shì)做出預(yù)測(cè)，并為預(yù)警和報(bào)警提供參考。開關(guān)柜部件狀態(tài)診斷，智能診斷軟件根據(jù)開關(guān)柜溫度采集器所采集的溫度數(shù)據(jù)，掌握開關(guān)柜內(nèi)的溫度場(chǎng)，通過對(duì)溫度場(chǎng)的分析，可以判斷出溫度異常點(diǎn)，進(jìn)而做出對(duì)開關(guān)柜內(nèi)電觸頭、隔離刀閘等重要部件運(yùn)行狀態(tài)的診斷。預(yù)警和報(bào)警，在開關(guān)柜狀態(tài)橫向比較、溫度發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)、開關(guān)柜部件狀態(tài)診斷的基礎(chǔ)上，智能診斷軟件對(duì)可能發(fā)生的故障根據(jù)設(shè)定的閥值做出預(yù)警和報(bào)警。提供運(yùn)行、調(diào)度指導(dǎo)意見，智能診斷軟件根據(jù)開關(guān)柜做出的運(yùn)行狀態(tài)分析，根據(jù)一定的運(yùn)行調(diào)度原則提供相應(yīng)的運(yùn)行、調(diào)度參考意見。
[0018]數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)所有開關(guān)柜溫度采集器采集的數(shù)據(jù)和變電站SCADA系統(tǒng)提供的開關(guān)柜運(yùn)行數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)提供給智能診斷軟件進(jìn)行智能狀態(tài)診斷及故障預(yù)警。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括若干溫度傳感器、溫度采集器、數(shù)據(jù)集中器和監(jiān)控單元，其中在同一高壓開關(guān)柜內(nèi)的所有溫度傳感器均分別與所對(duì)應(yīng)高壓開關(guān)柜的溫度采集器相連接，溫度采集器連接到數(shù)據(jù)集中器，數(shù)據(jù)集中器與監(jiān)控單元相連接；所述的監(jiān)控單元包括監(jiān)控主機(jī)、報(bào)警裝置、數(shù)據(jù)庫(kù)和SCADA，其中監(jiān)控主機(jī)與數(shù)據(jù)集中器相連接，報(bào)警裝置和數(shù)據(jù)庫(kù)均與監(jiān)控主機(jī)相連接，同時(shí)監(jiān)控主機(jī)連接到變電站SCADA ;所述溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器，它們分別設(shè)置在高壓開關(guān)柜柜體的內(nèi)壁上，以及柜體內(nèi)重要部件周圍。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的安裝在柜體內(nèi)重要部件周圍的溫度傳感器是以各重要部件為中心，呈正三角形設(shè)置在重要部件周圍。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高壓開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)重要部件周圍的三個(gè)溫度傳感器，它們距對(duì)應(yīng)的重要部件的間距為5cm-10cm。
【文檔編號(hào)】G01K13/00GK204064509SQ201320880145
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】李延風(fēng) 申請(qǐng)人:西安銀嘉工程設(shè)計(jì)有限公司