本發(fā)明涉及一種主變放電故障的保護(hù)裝置和保護(hù)方法，特別是一種主變內(nèi)部放電故障的智能保護(hù)裝置及保護(hù)方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)運(yùn)行中主變內(nèi)部放電故障主要是通過(guò)油中特征氣體色譜分析和超聲波試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，這兩種方法存在以下問(wèn)題：

1）油中特征氣體色譜分析對(duì)慢性放電故障以及放電故障在一定增長(zhǎng)速率的檢測(cè)較靈敏，但對(duì)及時(shí)在線性，突發(fā)惡性放電故障由于放電故障點(diǎn)周圍油熱解氣體回溶于油中并擴(kuò)散至取樣口需較長(zhǎng)時(shí)間，因此往往滯后，需等到放電故障發(fā)生較長(zhǎng)一段時(shí)間，才能被色譜試驗(yàn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)。

2）超聲波試驗(yàn)則由于干擾因素太多，背景噪聲等往往把放電故障本身掩蓋。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種主變內(nèi)部放電故障的智能保護(hù)裝置及保護(hù)方法。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種主變內(nèi)部放電故障的智能保護(hù)裝置，其特征在于：包括n個(gè)高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭、ad轉(zhuǎn)換器、da轉(zhuǎn)換器、顯示器、保護(hù)單元及控制模塊；n個(gè)高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭，n個(gè)高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭安裝在主變內(nèi)部且正對(duì)主變繞組；高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭的輸出端分別與ad轉(zhuǎn)換器輸入端、顯示器電性連接；所述ad轉(zhuǎn)換器的輸出端與一控制模塊的輸入端電性連接；所述控制模塊的輸出端與da轉(zhuǎn)換器的輸入端電性連接；所述da轉(zhuǎn)換器的輸出端與一保護(hù)單元的輸入端電性連接；在主變內(nèi)部放電現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，安裝在主變內(nèi)部的高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭捉到放電圖像，并通過(guò)絕緣光纖將放電圖像電信號(hào)傳輸至主變外的顯示器和ad轉(zhuǎn)換器，顯示器實(shí)時(shí)顯示放電視頻圖像，供運(yùn)行人員查看、分析；ad轉(zhuǎn)換器將放電圖像電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后發(fā)往控制模塊；控制模塊控制保護(hù)單元?jiǎng)幼鳌?/p>

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述保護(hù)單元包括報(bào)警器及主變斷路器分閘線圈。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，n個(gè)高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭與帶電部分保持電壓安全距離。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述控制模塊可以為plc控制器。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，n為2。

本發(fā)明還提供一種主變內(nèi)部放電故障的智能保護(hù)方法，其特征在于，包括以下步驟：包括以下步驟：s1：當(dāng)主變內(nèi)部發(fā)生放電故障時(shí)，安裝在主變內(nèi)部的高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭:捕捉到放電圖像，并通過(guò)絕緣光纖將放電圖像電信號(hào)分別傳輸至主變外的顯示器和ad轉(zhuǎn)換器；s2：顯示器實(shí)時(shí)顯示放電視頻圖像，ad轉(zhuǎn)換器將放電圖像電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后發(fā)往控制模塊；控制模塊按預(yù)先設(shè)置存儲(chǔ)的各種主變放電故障系列標(biāo)準(zhǔn)圖像與接收到的放電圖像進(jìn)行對(duì)比比較；s3：當(dāng)接收到的放電圖像達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)圖像的報(bào)警程度數(shù)字信號(hào)值時(shí)，控制模塊將報(bào)警數(shù)字信號(hào)傳輸至da轉(zhuǎn)換器，da轉(zhuǎn)換器將接受到的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)發(fā)送給保護(hù)單元，保護(hù)單元根據(jù)預(yù)先設(shè)置的放電圖像轉(zhuǎn)換電信號(hào)值，控制報(bào)警器分別發(fā)出輕微爬電、中度火花放電或電弧放電報(bào)警信號(hào)，提醒運(yùn)行人員盡早采取措施；對(duì)突發(fā)惡性放電故障，保護(hù)單元根據(jù)預(yù)先設(shè)置的突發(fā)惡性放電故障圖像電信號(hào)值，自動(dòng)控制主變斷路器分閘線圈動(dòng)作，使斷路器動(dòng)觸頭脫離靜觸頭，切斷電源。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，da轉(zhuǎn)換器輸出端轉(zhuǎn)換出的放電故障圖像電信號(hào)為電壓、電流、電阻變化值或電容變化值。

目前還沒(méi)有一種能根據(jù)運(yùn)行中主變內(nèi)部放電現(xiàn)象進(jìn)行電力設(shè)備二次保護(hù)的直觀方法，傳統(tǒng)的放電故障都是要根據(jù)電力設(shè)備在放電時(shí)產(chǎn)生的電、磁、熱、波等變化量來(lái)判斷和動(dòng)作，這在目前技術(shù)條件下往往難以及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)放電故障，存在嚴(yán)重滯后、干擾因素多，或判斷不準(zhǔn)確等缺點(diǎn)。本發(fā)明是將主變內(nèi)的各種放電圖譜進(jìn)行設(shè)置存儲(chǔ)，制定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比比較系列，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)主變內(nèi)部發(fā)生放電故障時(shí)，由高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭將放電圖像與原先設(shè)置好的標(biāo)準(zhǔn)圖譜進(jìn)行對(duì)比比較，從而能在第一時(shí)間判斷電力高壓設(shè)備是否發(fā)生放電故障，以及故障程度，和需要進(jìn)行保護(hù)的等級(jí)。

附圖說(shuō)明

圖1主變內(nèi)部放電故障的智能保護(hù)裝置主變正常運(yùn)行時(shí)工作原理圖。

圖2主變內(nèi)部放電故障的智能保護(hù)裝置在主變內(nèi)出現(xiàn)輕微爬電放電故障時(shí)報(bào)警器報(bào)警工作原理圖。

圖3主變內(nèi)部放電故障的智能保護(hù)裝置在主變內(nèi)部出現(xiàn)火花放電故障時(shí)工作原理圖。

圖4主變內(nèi)部放電故障的智能保護(hù)裝置在主變內(nèi)部出現(xiàn)電弧放電故障時(shí)工作原理圖

圖5主變內(nèi)部放電故障的智能保護(hù)裝置在主變內(nèi)部出現(xiàn)突發(fā)惡性電弧放電故障時(shí)工作原理圖。

圖6主變內(nèi)部放電故障的智能保護(hù)裝置主變斷路器分閘線圈不動(dòng)作時(shí)工作原理圖。

圖7主變內(nèi)部放電故障的智能保護(hù)裝置在突發(fā)惡性放電故障時(shí)主變斷路器分閘線動(dòng)作工作原理圖。

【標(biāo)號(hào)說(shuō)明】

1-高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭；2-光纖；3-ad轉(zhuǎn)換器；4-顯示器；5-控制模塊；6-報(bào)警裝置；7-主變；8-主變套管；9-主變繞組；10-高壓進(jìn)線；11-高壓出線；12-主變斷路器；13-斷路器靜觸頭；14-斷路器動(dòng)觸頭；15-高壓引線；16-斷路器分閘線圈；17-da轉(zhuǎn)換器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步解釋說(shuō)明。

本發(fā)明提供一種主變內(nèi)部放電故障的智能保護(hù)裝置，其包括n個(gè)高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭、ad轉(zhuǎn)換器、da轉(zhuǎn)換器、顯示器、保護(hù)單元及控制模塊；n個(gè)高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭，n個(gè)高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭安裝在主變內(nèi)部且正對(duì)主變繞組；高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭的輸出端分別與ad轉(zhuǎn)換器輸入端、顯示器電性連接；所述ad轉(zhuǎn)換器的輸出端與一控制模塊的輸入端電性連接；所述控制模塊的輸出端與da轉(zhuǎn)換器的輸入端電性連接；所述da轉(zhuǎn)換器的輸出端與一保護(hù)單元的輸入端電性連接；在主變內(nèi)部放電現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，安裝在主變內(nèi)部的高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭捉到放電圖像，并通過(guò)絕緣光纖將放電圖像電信號(hào)傳輸至主變外的顯示器和ad轉(zhuǎn)換器，顯示器實(shí)時(shí)顯示放電視頻圖像，供運(yùn)行人員查看、分析；ad轉(zhuǎn)換器將放電圖像電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后發(fā)往控制模塊；控制模塊控制保護(hù)單元?jiǎng)幼鳌?/p>

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述保護(hù)單元包括報(bào)警器及主變斷路器分閘線圈。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，n個(gè)高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭與帶電部分保持電壓安全距離。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述控制模塊可以為plc控制器。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，n為2。

本發(fā)明還提供一種主變內(nèi)部放電故障的智能保護(hù)方法，其包括以下步驟：包括以下步驟：s1：當(dāng)主變內(nèi)部發(fā)生放電故障時(shí)，安裝在主變內(nèi)部的高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭:捕捉到放電圖像，并通過(guò)絕緣光纖將放電圖像電信號(hào)分別傳輸至主變外的顯示器和ad轉(zhuǎn)換器；s2：顯示器實(shí)時(shí)顯示放電視頻圖像，ad轉(zhuǎn)換器將放電圖像電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后發(fā)往控制模塊；控制模塊按預(yù)先設(shè)置存儲(chǔ)的各種主變放電故障系列標(biāo)準(zhǔn)圖像與接收到的放電圖像進(jìn)行對(duì)比比較；s3：當(dāng)接收到的放電圖像達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)圖像的報(bào)警程度數(shù)字信號(hào)值時(shí)，控制模塊將報(bào)警數(shù)字信號(hào)傳輸至da轉(zhuǎn)換器，da轉(zhuǎn)換器將接受到的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)發(fā)送給保護(hù)單元，保護(hù)單元根據(jù)預(yù)先設(shè)置的放電圖像轉(zhuǎn)換電信號(hào)值，控制報(bào)警器分別發(fā)出輕微爬電、中度火花放電或電弧放電報(bào)警信號(hào)，提醒運(yùn)行人員盡早采取措施；對(duì)突發(fā)惡性放電故障，保護(hù)單元根據(jù)預(yù)先設(shè)置的突發(fā)惡性放電故障圖像電信號(hào)值，自動(dòng)控制主變斷路器分閘線圈動(dòng)作，使斷路器動(dòng)觸頭脫離靜觸頭，切斷電源。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，da轉(zhuǎn)換器輸出端轉(zhuǎn)換出的放電故障圖像電信號(hào)為電壓、電流、電阻變化值或電容變化值。

參見(jiàn)圖1-7，在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，一種主變內(nèi)部放電故障的智能保護(hù)裝置及保護(hù)方法，其保護(hù)方法具體如下：

1）預(yù)先在控制模塊5中設(shè)置編程有：各種主變放電故障的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)放電圖像，分別為：輕微爬電數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)圖像程序、中度火花放電數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)圖像程序和嚴(yán)重時(shí)的電弧放電數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)圖像以及突發(fā)惡性電弧弧光放電數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)圖像程序。

2）預(yù)先在保護(hù)單元的主變斷路器12分閘線圈16設(shè)置分閘動(dòng)作電信號(hào)值。

3）主變7正常運(yùn)行時(shí)，智能保護(hù)裝置投入運(yùn)行，無(wú)發(fā)生放電現(xiàn)象，控制模塊5不發(fā)指令。

4）當(dāng)主變7內(nèi)部發(fā)生輕微爬電故障時(shí)，通過(guò)高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭1攝下輕微爬電視頻圖像，并將此視頻圖像電信號(hào)通過(guò)光纖2分別發(fā)送至ad轉(zhuǎn)換器3和顯示器4。

5）顯示器4實(shí)時(shí)顯示爬電視頻圖像，供運(yùn)行人員觀察分析。

6）ad轉(zhuǎn)換器3將輕微爬電視頻圖像電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后傳輸至控制模塊5。

7）控制模塊5將接收到的輕微爬電視頻圖像數(shù)字信號(hào)與預(yù)先設(shè)置編程的輕微爬電數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)圖像程序進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)達(dá)到所設(shè)置輕微爬電標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置范圍時(shí)，控制模塊5將控制指令發(fā)往da轉(zhuǎn)換器17。

8）da轉(zhuǎn)換器17將由控制模塊5發(fā)來(lái)的輕微爬電控制指令數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，發(fā)往保護(hù)單元的報(bào)警裝置6。

9）報(bào)警裝置6發(fā)出輕微柔和放電故障報(bào)警聲，提醒運(yùn)行人員采取處理措施。

10）當(dāng)主變7內(nèi)部發(fā)生火花放電的中度放電故障時(shí)，通過(guò)高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭1攝下火花放電視頻圖像，并將此視頻圖像電信號(hào)通過(guò)光纖2分別發(fā)送至ad轉(zhuǎn)換器3和顯示器4。

11）顯示器4實(shí)時(shí)顯示火花放電視頻圖像，供運(yùn)行人員觀察分析。

12）ad轉(zhuǎn)換器3將火花放電視頻圖像電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后傳輸至控制模塊5。

13）控制模塊5將接收到的火花放電視頻圖像數(shù)字信號(hào)與預(yù)先設(shè)置編程的火花放電數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)圖像程序進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)達(dá)到所設(shè)置火花放電標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置范圍時(shí)，控制模塊5將控制指令發(fā)往da轉(zhuǎn)換器17。

14）da轉(zhuǎn)換器17將由控制模塊5發(fā)來(lái)的火花放電控制指令數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，發(fā)往保護(hù)單元的報(bào)警裝置6。

15）報(bào)警裝置6發(fā)出刺耳放電故障報(bào)警聲，并伴隨閃光閃爍警示，提醒運(yùn)行人員盡快采取處理措施。

16）當(dāng)主變7內(nèi)部發(fā)生電弧放電故障時(shí)，通過(guò)高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭1攝下電弧放電視頻圖像，并將此視頻圖像電信號(hào)通過(guò)光纖2分別發(fā)送至ad轉(zhuǎn)換器3和顯示器4。

17）顯示器4實(shí)時(shí)顯示電弧放電視頻圖像，供運(yùn)行人員觀察分析。

18）ad轉(zhuǎn)換器3將電弧放電視頻圖像電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后傳輸至控制模塊5。

19）控制模塊5將接收到的電弧放電視頻圖像數(shù)字信號(hào)與預(yù)先設(shè)置編程的電弧放電數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)圖像程序進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)達(dá)到所設(shè)置電弧放電標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置范圍時(shí)，控制模塊5將控制指令發(fā)往da轉(zhuǎn)換器17。

20）da轉(zhuǎn)換器17將由控制模塊5發(fā)來(lái)的電弧放電控制指令數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，發(fā)往保護(hù)單元的報(bào)警裝置6。

21）報(bào)警裝置6發(fā)出電弧放電故障緊急尖銳刺耳報(bào)警聲，同時(shí)伴隨強(qiáng)烈閃爍閃光警示，提醒運(yùn)行人員應(yīng)立即采取停電處理措施。

22）當(dāng)主變7內(nèi)部發(fā)生突發(fā)惡性電弧弧光放電故障時(shí)，通過(guò)高清多點(diǎn)陣絕緣攝像頭1攝下突發(fā)惡性電弧弧光放電視頻圖像，并將此視頻圖像電信號(hào)通過(guò)光纖2分別發(fā)送至ad轉(zhuǎn)換器3和顯示器4。

23）顯示器4實(shí)時(shí)顯示突發(fā)惡性電弧弧光放電視頻圖像，供運(yùn)行人員觀察分析。

24）ad轉(zhuǎn)換器3將突發(fā)惡性電弧弧光放電視頻圖像電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后傳輸至控制模塊5。

25）控制模塊5將接收到的突發(fā)惡性電弧弧光放電視頻圖像數(shù)字信號(hào)與預(yù)先設(shè)置編程的突發(fā)惡性電弧弧光放電數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)圖像程序進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)達(dá)到所設(shè)置突發(fā)惡性電弧弧光放電標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置范圍時(shí)，控制模塊5將控制指令發(fā)往da轉(zhuǎn)換器17。

26）da轉(zhuǎn)換器17將由控制模塊5發(fā)來(lái)的突發(fā)惡性電弧弧光放電控制指令數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，發(fā)往保護(hù)單元，保護(hù)單元自動(dòng)控制主變斷路器12分閘線圈16動(dòng)作，使斷路器動(dòng)觸頭14脫離靜觸頭13，切斷電源，防止事故擴(kuò)大，同時(shí)報(bào)警裝置6發(fā)出突發(fā)惡性電弧弧光放電故障緊急刺耳防空?qǐng)?bào)警聲，同時(shí)伴隨刺目強(qiáng)烈閃爍閃光警示。

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