一種配電網開關觸頭測溫及預警方法
2023-09-16 21:35:45
專利名稱：一種配電網開關觸頭測溫及預警方法
技術領域：
本發明涉及一種配電網開關觸頭測溫及預警方法，確切地說是一種基於實時數據及歷史數據挖掘的電力系統配電網開關觸頭測溫及預警方法。
背景技術：
據統計，電力系統發生事故原因中有相當一部分與開關觸頭異常發熱問題有關。在設備長期運行過程中，開關櫃中的母線接點、高壓電纜接頭等部位因老化或接觸電阻過大而發熱，導致相鄰的絕緣部件性能劣化，甚至擊穿而造成事故。因此，有效地監測開關設備觸頭溫度，建立事故預警機制，是提高電氣設備可靠性的迫切需要，對保障電力系統安全穩定運行具有十分重要的意義。目前，開關設備觸頭的溫度監測多採用手持式紅外測溫度人工巡檢，不但增加設備管理人員的工作量，而且不能做到實時在線檢測，特別是現在的開關觸頭間多增加了隔離、絕緣等物體，導致紅外測溫儀的測溫盲區。儘管市面上已有部分各種類型的開關設備觸頭測溫產品，但在現場往往只是孤立的安裝實施，上報開關設備溫度數據和簡單、死板的超溫報警，沒有建立有效的事故預警機制，無法做到電力設備的事故預警閉環管理。同時，對長期運行的配電網開關設備的壽命管理，沒有標準的數據模型，也沒有提供數據模型的數據來源，導致設備管理、事故預警僅依靠管理人員的經驗、簡單的超溫模型，無法做到設備的全壽命周期管理，造成較大的事故安全隱患和資源浪費。提供可靠的配電網開關設備現場運行數據模型來源，建立有效的配電網開關設備壽命管理數據模型，建立有效的配電網開關設備事故預警機制，是配電網開關設備管理的一大難題。
發明內容
本發明的目的是提供一種配電網開關觸頭測溫及預警方法，為配電網開關設備提供可靠的現場運行數據模型來源，建立有效的壽命管理數據模型，建立有效的事故預警機制，為配電網開關設備管理保駕護航。本發明的目的通過以下的具體技術來實現一種配電網開關觸頭測溫及預警方法，根據配電網開關設備觸頭實時溫度數據及歷史溫度資料庫，設備綜合管理系統通過實時數據及歷史數據的縱向、橫向比較，建立配電網開關設備壽命管理數據模型和事故預警機制。更進一步的，建立各種類型現場配電網開關設備觸頭從安裝投運至退出投運的運行全壽命周期的歷史溫度資料庫，建立包括溫度數據、投運時間、運行負荷、檢修記錄和事故記錄在內的配電網開關設備壽命管理統計數據模型及統計失效模型。通過對設備以上統計數據的挖掘研究，指導供電部門在設備壽命關鍵節點及時進行檢查、檢修甚至更換，避免設備定期檢修帶來的停電損失和人力浪費。更進一步的，所述觸頭為配電網開關設備關鍵接觸點或重要部位，包括設備現場室內/箱內、開關三相肘式電纜接頭處、電纜室內、母線接點處、母線室內、手車式開關三相雙側接頭，在配電網開關設備關鍵接觸點或重要部位上安裝成套的溫度傳感器。更進一步的，所述配電網開關設備現場分散式的就地安裝有溫度採集終端，並通過CAN工業現場總線將現場所有溫度數據送到設備綜合管理系統。更進一步的，所述實時數據及歷史數據的縱向、橫向比較包括
縱向比較現場配電網開關設備的相關實時數據，實時反應運行現場的異常情況；其中相關的實時數據包括現場室內/箱內、電纜室內與三相肘式電纜接頭，母線室內與母線接點處的溫度差；根據所反應的異常情況，採取相關措施，避免事故發生。縱向比較現場同類型配電網開關設備相關歷史數據，從運行時間、運行負荷、關鍵接觸點或重要部位溫度的歷史數據曲線，及時發現數據曲線的突變；採取相關措施，避免事故發生。橫向比較現場配電網開關設備相關實時數據，實時反應運行現場的異常情況；其中相關實時數據包括開關三相肘式電纜接頭處、手車式開關三相雙側接頭處的溫度差；根據所反應的異常情況，採取相關措施，避免事故發生。橫向比較現場同類型配電網開關設備相關歷史數據，從運行時間、運行負荷、關鍵接觸點或重要部位溫度的歷史數據曲線，及時發現數據曲線的突變，採取相關措施，避免事故發生。本發明通過縱向、橫向、實時數據及歷史數據的實際事故預警分析及設備異常處理對相關數據的反饋作用，不斷挖掘數據的實用價值，優化設備事故統計數據模型，優化實時數據差值、歷史數據突變值的事故預警判據。本發明的有益效果實時溫度數據和歷史溫度資料庫為配電網開關設備現場運行數據模型提供來源，比較實時數據和歷史數據建立有效的配電網開關設備壽命管理數據模型及配電網開關設備事故預警機制。
圖1為本發明的流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，一種配電網開關觸頭測溫及預警方法，是一種基於實時數據及歷史數據挖掘的電力系統配電網開關觸頭測溫及預警方法，具體包括以下步驟
1)在配電網開關設備現場，如設備現場室內/箱內、開關三相肘式電纜接頭處、電纜室內、母線接點處、母線室內、手車式開關三相雙側接頭處等關鍵接觸點或重要部位安裝成套溫度傳感器；
2)在配電網開關設備現場分散式就地安裝的溫度採集終端，並通過CAN工業現場總線設備綜合管理系統，將現場所有溫度數據送到設備綜合管理系統；
3)設備綜合管理系統，通過如下數據模型，建立設備現場運行資料庫，設備運行壽命管理模型，及事故預警機制；
a)建立各種類型現場開關設備關鍵接觸點或重要部位，從安裝投運直至退出投運的運行全壽命周期的詳細溫度歷史資料庫，建立包括溫度數據、投運時間、運行負荷、檢修記錄、事故記錄等在內的設備壽命管理統計數據模型及統計失效模型；
b)縱向比較現場設備相關實時數據，如現場室內/箱內、電纜室內與三相肘式電纜接頭，母線室內與母線接點處的溫度差，實時反應運行現場的異常情況，並採取相關措施，避免事故發生；
C)縱向比較現場同類型設備相關歷史數據，從運行時間、運行負荷、關鍵接觸點或重要部位溫度的歷史數據曲線，及時發現數據曲線的突變，並採取相關措施，避免事故發生；
d)橫向比較現場設備相關實時數據，如開關三相肘式電纜接頭處、手車式開關三相雙側接頭處的溫度差，實時反應運行現場的異常情況，並採取相關措施，避免事故發生；
e)橫向比較現場同類型設備相關歷史數據，從運行時間、運行負荷、關鍵接觸點或重要部位溫度的歷史數據曲線，及時發現數據曲線的突變，並採取相關措施，避免事故發生；
f )通過b)、c)、d)、e)四點的縱向、橫向、實時數據及歷史數據的實際事故預警分析及設備異常處理對相關數據的反饋作用，不斷挖掘數據的實用價值，優化設備事故統計數據模型，優化實時數據差值、歷史數據突變值的事故預警判據；
如以上步驟1)、2)在配電網開關設備現場關鍵接觸點或重要部位安裝成套溫度傳感器，將現場所有溫度數據送到設備綜合管理系統，建立設備現場包括溫度數據、投運時間、運行負荷、檢修記錄、事故記錄等在內的運行資料庫、壽命管理統計數據模型及統計失效模型。A)縱向比較電纜室內與三相肘式電纜接頭實時溫度數據，當兩者溫度差大於20°C，提示一級事故預警，建議管理人員關注；當兩者溫度差大於40°C，提示二級事故預警，建議管理人員現場查看；當兩者溫度差大於80°C，提示三級事故預警，建議管理人員儘快檢修設備。B)縱向比較三相肘式電纜接頭歷史溫度數據，當相鄰數天同一時刻歷史數據突變值大於5°C，提示一級事故預警，建議管理人員關注；當相鄰數天同一時刻歷史數據突變值大於10°C，提示二級事故預警，建議管理人員現場查看；當相鄰數天同一時刻歷史數據突變值大於20°C，提示三級事故預警，建議管理人員儘快檢修設備。C)橫向比較三相肘式電纜接頭實時溫度數據，當某一相肘式電纜接頭與其他相肘式電纜接頭實時溫度差大於10°c，提示一級事故預警，建議管理人員關注；當上述兩者溫度差大於20°C，提示二級事故預警，建議管理人員現場查看；當上述兩者溫度差大於40°C，提示三級事故預警，建議管理人員儘快檢修設備。D)橫向比較現場同類型設備三相肘式電纜接頭歷史溫度數據，當設備運行同期相鄰數天同一時刻歷史數據突變值大於5°C，提示一級事故預警，建議管理人員關注；當設備運行同期相鄰數天同一時刻歷史數據突變值大於10°C，提示二級事故預警，建議管理人員現場查看；當設備運行同期相鄰數天同一時刻歷史數據突變值大於20°C，提示三級事故預警，建議管理人員儘快檢修設備。
權利要求
1.一種配電網開關觸頭測溫及預警方法，其特徵在於根據配電網開關設備觸頭實時溫度數據及歷史溫度資料庫，設備綜合管理系統通過實時數據及歷史數據的縱向、橫向比較，建立配電網開關設備壽命管理數據模型和事故預警機制。
2.根據權利要求1所述的配電網開關觸頭測溫及預警方法，其特徵在於建立各種類型現場配電網開關設備觸頭從安裝投運至退出投運的運行全壽命周期的歷史溫度資料庫， 建立包括溫度數據、投運時間、運行負荷、檢修記錄和事故記錄在內的配電網開關設備壽命管理統計數據模型及統計失效模型。
3.根據權利要求2所述的配電網開關觸頭測溫及預警方法，其特徵在於所述觸頭為配電網開關設備關鍵接觸點或重要部位，包括設備現場室內/箱內、開關三相肘式電纜接頭處、電纜室內、母線接點處、母線室內、手車式開關三相雙側接頭，在配電網開關設備關鍵接觸點或重要部位上安裝成套的溫度傳感器。
4.根據權利要求3所述的配電網開關觸頭測溫及預警方法，其特徵在於所述配電網開關設備現場分散式的就地安裝有溫度採集終端，並通過CAN工業現場總線將現場所有溫度數據送到設備綜合管理系統。
5.根據權利要求4所述的配電網開關觸頭測溫及預警方法，其特徵在於所述實時數據及歷史數據的縱向、橫向比較包括縱向比較現場配電網開關設備的相關實時數據，實時反應運行現場的異常情況；其中相關的實時數據包括現場室內/箱內、電纜室內與三相肘式電纜接頭，母線室內與母線接點處的溫度差；縱向比較現場同類型配電網開關設備相關歷史數據，從運行時間、運行負荷、關鍵接觸點或重要部位溫度的歷史數據曲線，及時發現數據曲線的突變；橫向比較現場配電網開關設備相關實時數據，實時反應運行現場的異常情況；其中相關實時數據包括開關三相肘式電纜接頭處、手車式開關三相雙側接頭處的溫度差；橫向比較現場同類型配電網開關設備相關歷史數據，從運行時間、運行負荷、關鍵接觸點或重要部位溫度的歷史數據曲線，及時發現數據曲線的突變。
全文摘要
本發明涉及一種配電網開關觸頭測溫及預警方法，它根據配電網開關設備觸頭實時溫度數據及歷史溫度資料庫，為配電網開關設備現場運行提供可靠的數據模型來源，設備綜合管理系統通過實時數據及歷史數據的縱向、橫向比較，建立配電網開關設備壽命管理數據模型和事故預警機制，解決配電網開關設備管理的難題。
文檔編號H02J13/00GK103023144SQ20121051851
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月6日 優先權日2012年12月6日
發明者霍錦強, 李家添, 白海濤 申請人:廣州南方電力集團科技發展有限公司