用於氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置和方法
2023-05-13 23:20:31
用於氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置和方法
【專利摘要】本發明提供一種用於氣體絕緣高壓開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置和方法，裝置包括溫度傳感器和智能電子裝置；溫度傳感器感知氣體絕緣高壓開關觸頭溫度值，智能電子裝置採集所述溫度傳感器感知的溫度值，並同步採集流經氣體絕緣開關觸頭的負載電流採樣值，對氣體絕緣高壓開關觸頭的電接觸狀態進行分析和評估。本發明解決了氣體絕緣高壓開關設備觸頭電接觸狀態不能有效監控的問題。通過應用該智能監測裝置，電網調度控制系統、生產管理系統可以實時掌握氣體絕緣高壓開關觸頭的電接觸狀態，支持電網實現針對氣體絕緣高壓開關觸頭電接觸缺陷或故障的主動保護控制，從而提升電網的運行可靠性水平。
【專利說明】用於氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種裝置和方法，具體涉及一種用於氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置和方法。
【背景技術】
[0002]觸頭電接觸不良是高壓開關設備的常見缺陷之一，嚴重時會燒損部件，甚至導致事故。因此，觸頭電接觸狀態事關設備及電網安全。氣體絕緣高壓開關設備，由於觸頭封閉在金屬氣室內，運行中其電接觸狀態不易得到監視，當觸頭累積燒蝕達到一定程度，或者出現機械性缺陷時，就會產生電接觸不良，接觸電阻增加，在負載電流的作用下，接觸不良部位可能產生超過限值的溫升，這反過來又會進一步擴大缺陷，如此反覆或長時間積累就會引發事故。智能電網對高壓設備的狀態感知提出了明確要求，氣體絕緣高壓開關設備觸頭電接觸狀態的智能監測已成為高壓設備智能化的重要項目之一。
[0003]現有技術中，採用熱輻射式溫度傳感器監測觸頭接觸狀態的方法需要在觸頭上塗敷一種材料，以保證溫度感知的準確性，但生產實際中不宜接受對觸頭的任何塗敷，其應用受到了限制。
【發明內容】
[0004]為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種用於氣體絕緣高壓開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置和方法，解決了氣體絕緣高壓開關設備觸頭電接觸狀態不能有效監控的問題。通過應用該智能監測裝置，電網調度控制系統、生產管理系統可以實時掌握氣體絕緣高壓開關設備觸頭的電接觸狀態，支持電網實現主動控制保護，提升電網的運行可靠性水平。
[0005]為了實現上述發明目的，本發明採取如下技術方案:
[0006]本發明提供一種用於氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置，所述裝置包括溫度傳感器和智能電子裝置；所述溫度傳感器感知氣體絕緣高壓開關觸頭溫度值，所述智能電子裝置採集所述溫度傳感器感知的溫度值，並同步採集流經氣體絕緣開關觸頭的負載電流採樣值，對氣體絕緣高壓開關觸頭的電接觸狀態進行分析和評估。
[0007]所述溫度傳感器為基於比色法的熱輻射式溫度傳感器。
[0008]所述智能電子裝置採集所述溫度傳感器感知的氣體絕緣開關觸頭溫度值，並通過變電站通信網絡同步採集流經氣體絕緣高壓開關觸頭的負載電流採樣值。
[0009]所述智能電子裝置基於所述溫度傳感器感知的氣體絕緣開關觸頭溫度值、流經氣體絕緣開關觸頭的負載電流採樣值和環境溫度值，對氣體絕緣高壓開關觸頭的電接觸狀態進行分析和評估，並形成評估結果。
[0010]所述評估結果通過變電站通信網絡報送至電網調度控制系統及生產管理系統。
[0011]本發明還提供一種採用上述用於氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置對氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測方法，所述方法包括以下步驟:[0012]步驟1:將基於比色法的熱輻射式溫度傳感器安裝在氣體絕緣開關所在氣室的殼體上，其溫度感知區對應氣體絕緣開關觸頭的位置；
[0013]步驟2:所述基於比色法的熱輻射式溫度傳感器感知氣體絕緣開關觸頭溫度值，所述智能電子裝置採集所述氣體絕緣開關觸頭溫度值，並通過變電站通信網絡獲取流經氣體絕緣開關觸頭的負載電流採樣值和環境溫度值，對氣體絕緣開關觸頭的電接觸狀態進行分析和評估，並形成評估結果；
[0014]步驟3:所述智能電子裝置將所述評估結果通過變電站通信網絡報送至電網調度控制系統和生產管理系統，服務於電網的運行與控制。
[0015]與現有技術相比，本發明的有益效果在於:
[0016]1.基於比色法的熱輻射式溫度傳感器不需要觸頭塗敷任何材料，解決了因不能接受觸頭塗敷材料而實際無法應用的問題；
[0017]2.解決了氣體絕緣高壓開關觸頭電接觸狀態不能有效監控的問題；
[0018]3.基於變電站通信網絡和智能電子裝置的信息互動功能，電網調度控制系統和生產管理系統可以及時掌握觸頭的電接觸狀態，進而掌握氣體絕緣高壓開關設備的運行可靠性和控制可靠性，支持電網優化運行控制，提升電網的可靠性水平。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是用於氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置結構圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
[0021]如圖1，本發明提供一種用於氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置，所述裝置包括溫度傳感器和智能電子裝置；所述溫度傳感器感知氣體絕緣高壓開關觸頭溫度值，所述智能電子裝置採集所述溫度傳感器感知的溫度值，並同步採集流經氣體絕緣開關觸頭的負載電流採樣值，對氣體絕緣高壓開關觸頭的電接觸狀態進行分析和評估。
[0022]所述溫度傳感器為基於比色法的熱輻射式溫度傳感器。
[0023]所述智能電子裝置採集所述溫度傳感器感知的氣體絕緣開關觸頭溫度值，並通過變電站通信網絡同步採集流經氣體絕緣高壓開關觸頭的負載電流採樣值。
[0024]所述智能電子裝置基於所述溫度傳感器感知的氣體絕緣開關觸頭溫度值、流經氣體絕緣開關觸頭的負載電流採樣值和環境溫度值，對氣體絕緣高壓開關觸頭的電接觸狀態進行分析和評估，並形成評估結果。
[0025]所述評估結果通過變電站通信網絡報送至電網調度控制系統及生產管理系統。
[0026]本發明還提供一種採用上述用於氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置對氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測方法，所述方法包括以下步驟:
[0027]步驟1:將基於比色法的熱輻射式溫度傳感器安裝在氣體絕緣開關所在氣室的殼體上，其溫度感知區對應氣體絕緣開關觸頭的位置；
[0028]步驟2:所述基於比色法的熱輻射式溫度傳感器感知氣體絕緣開關觸頭溫度值，所述智能電子裝置採集所述氣體絕緣開關觸頭溫度值，並通過變電站通信網絡獲取流經氣體絕緣開關觸頭的負載電流採樣值和環境溫度值，對氣體絕緣開關觸頭的電接觸狀態進行分析和評估，並形成評估結果；
[0029]步驟3:所述智能電子裝置將所述評估結果通過變電站通信網絡報送至電網調度控制系統和生產管理系統，服務於電網的運行與控制。
[0030]氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的良好與否通常由接觸電阻表徵。接觸電阻大即接觸不良。運行中，氣體絕緣開關觸頭接觸面通過負載電流，由於接觸電阻的存在，會消耗電能，引起氣體絕緣開關觸頭溫升。因此，氣體絕緣開關觸頭溫升可間接反映氣體絕緣開關觸頭的電接觸狀態，通過測量氣體絕緣開關觸頭溫度值可以實現對氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的感知。氣體絕緣開關觸頭屬於高電壓部件，氣體絕緣開關觸頭溫度值不能進行接觸式測量。本發明在氣室殼體對應氣體絕緣開關觸頭的位置，安裝一個或多個基於比色法的熱輻射式溫度傳感器，溫度感知區域對著氣體絕緣開關觸頭位置，對氣體絕緣開關觸頭的電接觸狀態進行連續智能監測；監測結果由智能電子裝置採集、處理；智能電子裝置同步採集流經觸頭的負載電流和氣室溫度等信息；智能電子裝置綜合觸頭溫度、負載電流、氣室溫度等，對氣體絕緣開關觸頭的電接觸狀態做出評估；評估結果通過站內通信網絡報送至電網調度控制系統及生產管理系統，作為高壓設備智能告警的一部分，服務於電網的運行和控制，提升電網的智能化水平。
[0031]最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發明精神和範圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.一種用於氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置，其特徵在於:所述裝置包括溫度傳感器和智能電子裝置；所述溫度傳感器感知氣體絕緣高壓開關觸頭溫度值，所述智能電子裝置採集所述溫度傳感器感知的溫度值，並同步採集流經氣體絕緣開關觸頭的負載電流採樣值，對氣體絕緣高壓開關觸頭的電接觸狀態進行分析和評估。
2.根據權利要求1所述的用於氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置，其特徵在於:所述溫度傳感器為基於比色法的熱輻射式溫度傳感器。
3.根據權利要求1所述的用於氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置，其特徵在於:所述智能電子裝置採集所述溫度傳感器感知的氣體絕緣開關觸頭溫度值，並通過變電站通信網絡同步採集流經氣體絕緣高壓開關觸頭的負載電流採樣值。
4.根據權利要求3所述的用於氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置，其特徵在於:所述智能電子裝置基於所述溫度傳感器感知的氣體絕緣開關觸頭溫度值、流經氣體絕緣開關觸頭的負載電流採樣值和環境溫度值，對氣體絕緣高壓開關觸頭的電接觸狀態進行分析和評估，並形成評估結果。
5.根據權利要求4所述的用於氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置，其特徵在於:所述評估結果通過變電站通信網絡報送至電網調度控制系統及生產管理系統。
6.一種採用權利要求1-5任一所述的用於氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測裝置對氣體絕緣開關觸頭電接觸狀態的智能監測方法，其特徵在於:所述方法包括以下步驟: 步驟1:將基於比色法的熱輻射式溫度傳感器安裝在氣體絕緣開關所在氣室的殼體上，其溫度感知區對應氣體絕緣開關觸頭的位置； 步驟2:所述基於比色法的熱輻射式溫度傳感器感知氣體絕緣開關觸頭溫度值，所述智能電子裝置採集所述氣體絕緣開關觸頭溫度值，並通過變電站通信網絡獲取流經氣體絕緣開關觸頭的負載電流採樣值和環境溫度值，對氣體絕緣開關觸頭的電接觸狀態進行分析和評估，並形成評估結果； 步驟3:所述智能電子裝置將所述評估結果通過變電站通信網絡報送至電網調度控制系統和生產管理系統，服務於電網的運行與控制。
【文檔編號】G01R31/327GK103616608SQ201310666420
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】劉有為, 肖燕, 許婧 申請人:國家電網公司, 中國電力科學研究院