本發(fā)明涉及電力設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種鎧裝電力高壓設(shè)備內(nèi)部放電故障的智能保護裝置及其實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有檢測鎧裝電力高壓設(shè)備內(nèi)部放電故障技術(shù)的方案有以下兩種：

1）現(xiàn)運行中鎧裝電力高壓設(shè)備內(nèi)部放電故障難以及時發(fā)現(xiàn)，往往是要等放電故障發(fā)展到較嚴重狀況，且周圍附件正好有人員注意觀察，通過放電聲音、放電光亮現(xiàn)象來發(fā)現(xiàn)，再向上級反映，安排處理。

2）在停電檢修檢查，打開柜門時，發(fā)現(xiàn)放電痕跡。

3）對懷疑有放電故障，需通過停電打開設(shè)備檢查，存在嚴重滯后和盲目性，也造成極大浪費。

鎧裝電力高壓設(shè)備由于是全封閉外殼，運行中嚴禁打開，現(xiàn)大多數(shù)變電站均為無人值守，因此鎧裝電力高壓設(shè)備在發(fā)生放電故障時將難以及時發(fā)現(xiàn)，嚴重危及電力設(shè)備和電網(wǎng)的安全運行。

國內(nèi)目前還沒有有關(guān)鎧裝電力高壓柜柜內(nèi)安裝微型絕緣高清廣角數(shù)字攝像頭、對高壓柜內(nèi)部高壓設(shè)備的各種放電故障的圖形圖譜進行系列標準圖型設(shè)計編程，以及將以上兩種方式結(jié)合運用作為一種電力高壓柜有效保護安全運行的專利。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種鎧裝電力高壓設(shè)備內(nèi)部放電故障的智能保護裝置及其實現(xiàn)方法，保證了鎧裝電力高壓柜體的安全運行。

本發(fā)明采用以下方案實現(xiàn)：一種鎧裝電力高壓設(shè)備內(nèi)部放電故障的智能保護裝置，包括一鎧裝電力高壓柜體以及安裝在所述鎧裝電力高壓柜體內(nèi)的鎧裝電力高壓設(shè)備，所述鎧裝電力高壓設(shè)備包括高壓出線、高壓進線、絕緣套管、隔離刀閘、接地刀閘、避雷器以及互感器；還包括可轉(zhuǎn)動微型絕緣高清廣角數(shù)字攝像頭、光纖、后臺顯示器、plc控制器、da轉(zhuǎn)換器以及后臺保護系統(tǒng)；所述高壓進線通過所述絕緣套管進入電力高壓柜體，與柜體內(nèi)的鎧裝電力高壓設(shè)備的進線端連接，所述鎧裝電力高壓設(shè)備的出線端連接所述高壓出線并通過所述絕緣套管穿出柜體；所述微型絕緣高清廣角數(shù)字攝像頭安裝在柜體內(nèi)正對鎧裝電力高壓設(shè)備處，并與帶電部分保持足夠安全距離，且所述微型絕緣高清廣角數(shù)字攝像頭安裝有微型電機，用以進行轉(zhuǎn)動掃描；所述微型絕緣高清廣角數(shù)字攝像頭的輸出端分別電性連接于所述plc控制器的輸入端以及所述后臺顯示器，所述plc控制器的輸出端電性連接于所述da轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述da轉(zhuǎn)換器的輸出端電性連接于所述后臺保護系統(tǒng)的輸入端；所述后臺保護系統(tǒng)包括報警裝置以及手車斷路器開關(guān)裝置；所述手車斷路器開關(guān)裝置包括手車開關(guān)跳閘線圈、手車開關(guān)、手車開關(guān)靜觸頭以及手車開關(guān)動觸頭。

進一步地，當所述鎧裝電力高壓柜體的鎧裝電力高壓設(shè)備發(fā)生放電故障時，安裝在柜體內(nèi)部的所述微型絕緣高清廣角數(shù)字攝像頭及時捕捉到放電視頻，并通過所述光纖將放電視頻傳輸至設(shè)置于柜外遠方主控室的后臺顯示器和plc控制器，后臺顯示器實時顯示放電視頻圖形，用以供主控室內(nèi)的運行人員隨時查看與分析，并將相應的放電視頻資料進行保存；所述plc控制器將接收到的放電視頻圖形進行處理與分析，并作出判斷，發(fā)出控制指令。

進一步地，所述plc控制器由預先編寫程序的各種鎧裝電力高壓設(shè)備的放電故障圖形，編程為各類標準放電圖形程序，與接收到的鎧裝電力高壓柜體內(nèi)的鎧裝電力高壓設(shè)備發(fā)生的放電視頻圖形進行比對，當接收到的放電視頻圖形達到相應標準圖形的報警程度信號值時，所述plc控制器將報警數(shù)字信號傳輸至所述da轉(zhuǎn)換器，所述da轉(zhuǎn)換器將接收到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為電信號并發(fā)送給所述后臺保護系統(tǒng)，所述后臺保護系統(tǒng)根據(jù)預先設(shè)置的放電圖形轉(zhuǎn)換電信號值，控制報警裝置分別發(fā)出從輕微閃爍放電到火花放電的不同報警聲，并伴隨警示燈光閃爍，用以提醒運行人員盡早采取措施。

進一步地，當所述鎧裝電力高壓設(shè)備突發(fā)惡性放電故障時，包括電弧放電與弧光短路，則所述后臺保護系統(tǒng)根據(jù)預先設(shè)置的突發(fā)惡性放電故障圖形電信號值，自動控制手車斷路器開關(guān)裝置中的手車開關(guān)跳閘線圈動作，切斷電源，防止事故進一步擴大。

進一步地，所述da轉(zhuǎn)換器的輸出端轉(zhuǎn)換出的放電故障圖形電信號是與之相適應變化的電壓、電抗、電流、電容或電阻的電參數(shù)變化量。

進一步地，當所述鎧裝電力高壓柜內(nèi)的鎧裝電力高壓設(shè)備發(fā)生受潮、絕緣破損、接頭松動、距離不足、接觸不良、短路、過電壓或設(shè)備結(jié)構(gòu)制造造成放電缺陷時，會在故障點造成放電現(xiàn)象，故障越嚴重，放電程度越厲害，并分別以輕微閃爍放電、中度火花放電，嚴重電弧弧光放電的形式表現(xiàn)出來。

本發(fā)明還采用以上方法實現(xiàn)：一種鎧裝電力高壓設(shè)備內(nèi)部放電故障的智能保護裝置的實現(xiàn)方法，包括以下步驟：

步驟s1：所述plc控制器由預先編寫程序的各種鎧裝電力高壓設(shè)備放電故障圖形，編程為各類標準放電圖形程序：分為輕微閃爍放電數(shù)字標準圖形程序、火花放電數(shù)字標準圖形程序和嚴重時的電弧弧光放電數(shù)字標準圖形程序；

步驟s2：預先在后臺保護系統(tǒng)的手車開關(guān)跳閘線圈設(shè)置跳閘動作電信號值；

步驟s3：鎧裝電力高壓柜內(nèi)的鎧裝電力高壓設(shè)備正常運行時，智能保護裝置投入運行，無發(fā)生放電故障，所述plc控制器不發(fā)出控制指令；所述可轉(zhuǎn)動微型絕緣高清廣角數(shù)字攝像頭實時對柜體的情況進行監(jiān)控；

步驟s4：當鎧裝電力高壓柜內(nèi)的鎧裝電力高壓設(shè)備發(fā)生輕微閃爍放電故障時，主控室的后臺顯示器在線播放閃爍放電視頻圖形，供主控室運行人員隨時查看與分析，并將有關(guān)輕微閃爍放電視頻資料保存，同時后臺保護系統(tǒng)的報警裝置發(fā)出輕微放電故障報警聲和閃爍燈光警示，提醒運行人員采取處理措施；

步驟s5：當鎧裝電力高壓柜內(nèi)的鎧裝電力高壓設(shè)備發(fā)生火花放電的中度放電故障時，后臺顯示器實時顯示火花放電視頻圖形，供運行人員觀察分析，并將有關(guān)火花放電視頻資料保存，同時后臺保護系統(tǒng)的報警裝置發(fā)出火花放電故障報警聲和急促閃爍燈光警示，提醒運行人員盡快采取處理措施；

步驟s6：當鎧裝電力高壓柜內(nèi)的鎧裝電力高壓設(shè)備發(fā)生突發(fā)惡性電弧放電故障時，后臺顯示器實時顯示電弧放電視頻圖形，供運行人員觀察分析，并將有關(guān)電弧放電視頻資料保存，同時后臺保護系統(tǒng)自動控制手車開關(guān)跳閘線圈動作，手車開關(guān)動觸頭迅速脫開手車開關(guān)靜觸頭，使手車開關(guān)切斷電源，防止事故擴大，同時報警裝置發(fā)出刺耳警報聲和強光刺目閃爍警示。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明是將鎧裝電力高壓柜內(nèi)各類型高壓設(shè)備的各種放電圖型，進行設(shè)計編程程序，制定各種放電標準圖譜系列，當鎧裝電力高壓柜內(nèi)部高壓設(shè)備發(fā)生放電故障時，由微型絕緣高清廣角數(shù)字攝像頭第一時間將放電現(xiàn)象拍攝下來，通過光纖傳送至遠方控制室，由預先設(shè)計編程的標準放電故障圖譜進行比對，從而能在線準確判斷電力高壓設(shè)備是否發(fā)生放電故障，以及故障程度，和需要進行保護的等級，特別對突發(fā)惡性放電故障能迅速控制手車開關(guān)跳閘，切斷電源，防止事故進一步擴大。

附圖說明

圖1鎧裝電力高壓設(shè)備內(nèi)部高壓設(shè)備正常運行工作原理圖。

圖2鎧裝電力高壓設(shè)備內(nèi)部高壓設(shè)備輕微閃爍放電工作原理圖。

圖3鎧裝電力高壓設(shè)備內(nèi)部高壓設(shè)備火花放電工作原理圖。

圖4鎧裝電力高壓設(shè)備內(nèi)部高壓設(shè)備電弧弧光放電工作原理圖。

圖5鎧裝電力高壓設(shè)備內(nèi)部手車開關(guān)跳閘線圈不動作時，工作原理圖。

圖6鎧裝電力高壓設(shè)備內(nèi)部手車開關(guān)跳閘線圈動作，手車開關(guān)動觸頭脫離靜觸頭，切斷電源工作原理圖。

標號說明：

1、鎧裝電力高壓柜體；2、可轉(zhuǎn)動微型絕緣高清廣角數(shù)字攝像頭；3、監(jiān)測范圍；4、手車斷路器開關(guān)裝置；5、高壓出線；6、手車開關(guān)靜觸頭；7、手車開關(guān)動觸頭；8、避雷器；9、光纖；10、后體顯示器；11、plc控制器；12、報警裝置；13、接地刀閘；14、高壓進線；15、絕緣套管；16、互感器；17、da轉(zhuǎn)換器；18、手車開關(guān)跳閘線圈；19、隔離刀閘。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步說明。

本實施例提供一種鎧裝電力高壓設(shè)備內(nèi)部放電故障的智能保護裝置，如圖1至4所示，包括一鎧裝電力高壓柜體1以及安裝在所述鎧裝電力高壓柜體1內(nèi)的鎧裝電力高壓設(shè)備，所述鎧裝電力高壓設(shè)備包括高壓出線5、高壓進線14、絕緣套管15、隔離刀閘19、接地刀閘13、避雷器8以及互感器16；還包括可轉(zhuǎn)動微型絕緣高清廣角數(shù)字攝像頭2、光纖9、后臺顯示器10、plc控制器11、da轉(zhuǎn)換器17以及后臺保護系統(tǒng)；所述高壓進線通過所述絕緣套管進入電力高壓柜體，與柜體內(nèi)的鎧裝電力高壓設(shè)備的進線端連接，所述鎧裝電力高壓設(shè)備的出線端連接所述高壓出線并通過所述絕緣套管穿出柜體；所述可轉(zhuǎn)動微型絕緣高清廣角數(shù)字攝像頭安裝在柜體內(nèi)正對鎧裝電力高壓設(shè)備處，并與帶電部分保持足夠安全距離，且所述可轉(zhuǎn)動微型絕緣高清廣角數(shù)字攝像頭安裝有微型電機，用以進行轉(zhuǎn)動掃描，監(jiān)測范圍3如圖1所示；所述可轉(zhuǎn)動微型絕緣高清廣角數(shù)字攝像頭的輸出端分別電性連接于所述plc控制器的輸入端以及所述后臺顯示器，所述plc控制器的輸出端電性連接于所述da轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述da轉(zhuǎn)換器的輸出端電性連接于所述后臺保護系統(tǒng)的輸入端；所述后臺保護系統(tǒng)包括報警裝置12以及手車斷路器開關(guān)裝置4；所述手車斷路器開關(guān)裝置4包括手車開關(guān)跳閘線圈18、手車開關(guān)、手車開關(guān)靜觸頭6以及手車開關(guān)動觸頭7。

在本實施例中，當所述鎧裝電力高壓柜體的鎧裝電力高壓設(shè)備發(fā)生放電故障時，安裝在柜體內(nèi)部的所述可轉(zhuǎn)動微型絕緣高清廣角數(shù)字攝像頭及時捕捉到放電視頻，并通過所述光纖將放電視頻傳輸至設(shè)置于柜外遠方主控室的后臺顯示器和plc控制器，后臺顯示器實時顯示放電視頻圖形，用以供主控室內(nèi)的運行人員隨時查看與分析，并將相應的放電視頻資料進行保存；所述plc控制器將接收到的放電視頻圖形進行處理與分析，并作出判斷，發(fā)出控制指令。

在本實施例中，如圖5所示，所述plc控制器由預先編寫程序的各種鎧裝電力高壓設(shè)備的放電故障圖形，編程為各類標準放電圖形程序，與接收到的鎧裝電力高壓柜體內(nèi)的鎧裝電力高壓設(shè)備發(fā)生的放電視頻圖形進行比對，當接收到的放電視頻圖形達到相應標準圖形的報警程度信號值時，所述plc控制器將報警數(shù)字信號傳輸至所述da轉(zhuǎn)換器，所述da轉(zhuǎn)換器將接收到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為電信號并發(fā)送給所述后臺保護系統(tǒng)，所述后臺保護系統(tǒng)根據(jù)預先設(shè)置的放電圖形轉(zhuǎn)換電信號值，控制報警裝置分別發(fā)出從輕微閃爍放電到火花放電的不同報警聲，并伴隨警示燈光閃爍，用以提醒運行人員盡早采取措施。

在本實施例中，如圖6所示，當所述鎧裝電力高壓設(shè)備突發(fā)惡性放電故障時，包括電弧放電與弧光短路，則所述后臺保護系統(tǒng)根據(jù)預先設(shè)置的突發(fā)惡性放電故障圖形電信號值，自動控制手車斷路器開關(guān)裝置中的手車開關(guān)跳閘線圈動作，切斷電源，防止事故進一步擴大。

在本實施例中，所述da轉(zhuǎn)換器的輸出端轉(zhuǎn)換出的放電故障圖形電信號是與之相適應變化的電壓、電抗、電流、電容或電阻的電參數(shù)變化量。

在本實施例中，所示plc控制器也可以是其它的單片機控制模塊。

在本實施例中，當所述鎧裝電力高壓柜內(nèi)的鎧裝電力高壓設(shè)備發(fā)生受潮、絕緣破損、接頭松動、距離不足、接觸不良、短路、過電壓或設(shè)備結(jié)構(gòu)制造造成放電缺陷時，會在故障點造成放電現(xiàn)象，故障越嚴重，放電程度越厲害，并分別以輕微閃爍放電、中度火花放電，嚴重電弧弧光放電的形式表現(xiàn)出來。

在本實施例中，一種鎧裝電力高壓設(shè)備內(nèi)部放電故障的智能保護裝置的實現(xiàn)方法，包括以下步驟：

步驟s1：所述plc控制器11由預先編寫程序的各種鎧裝電力高壓設(shè)備放電故障圖形，編程為各類標準放電圖形程序：分為輕微閃爍放電數(shù)字標準圖形程序、火花放電數(shù)字標準圖形程序和嚴重時的電弧弧光放電數(shù)字標準圖形程序；

步驟s2：預先在后臺保護系統(tǒng)的手車開關(guān)跳閘線圈18設(shè)置跳閘動作電信號值；

步驟s3：鎧裝電力高壓柜內(nèi)1的鎧裝電力高壓設(shè)備正常運行時，智能保護裝置投入運行，無發(fā)生放電故障，所述plc控制器11不發(fā)出控制指令，所述可轉(zhuǎn)動微型絕緣高清廣角數(shù)字攝像頭2實時對柜體的情況進行監(jiān)控；

步驟s4：當鎧裝電力高壓柜內(nèi)1的鎧裝電力高壓設(shè)備發(fā)生輕微閃爍放電故障時，主控室的后臺顯示器10在線播放閃爍放電視頻圖形，供主控室運行人員隨時查看與分析，并將有關(guān)輕微閃爍放電視頻資料保存，同時后臺保護系統(tǒng)的報警裝置12發(fā)出輕微放電故障報警聲和閃爍燈光警示，提醒運行人員采取處理措施；

步驟s5：當鎧裝電力高壓柜內(nèi)1的鎧裝電力高壓設(shè)備發(fā)生火花放電的中度放電故障時，后臺顯示器10實時顯示火花放電視頻圖形，供運行人員觀察分析，并將有關(guān)火花放電視頻資料保存，同時后臺保護系統(tǒng)的報警裝置12發(fā)出火花放電故障報警聲和急促閃爍燈光警示，提醒運行人員盡快采取處理措施；

步驟s6：當鎧裝電力高壓柜內(nèi)1的鎧裝電力高壓設(shè)備發(fā)生突發(fā)惡性電弧放電故障時，后臺顯示器10實時顯示電弧放電視頻圖形，供運行人員觀察分析，并將有關(guān)電弧放電視頻資料保存，同時后臺保護系統(tǒng)自動控制手車開關(guān)跳閘線圈18動作，手車開關(guān)動觸頭7迅速脫開手車開關(guān)靜觸頭6，使手車斷路器開關(guān)裝置4切斷電源，防止事故擴大，同時報警裝置12發(fā)出刺耳警報聲和強光刺目閃爍警示。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。