CN104122006A - 一种三相共箱式gis母线接头的温度在线检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三相共箱式GIS母线接头的温度在线检测方法，包括：确定GIS母线的外壳表面与三相母线接头相对应的温升最敏感点；获取GIS母线的导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度、温升最敏感点的三相温度；得出所述设备母线接头温度与设备母线的导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度、温升最敏感点的三相温度之间对应的函数关系；对所述三相母线接头的接头温度进行检测。本发明可实现在线准确检测GIS母线接头温度，无需断电操作，检测结果不受外界环境因素的影响。无需对设备结构进行任何更改，安全性与可行性高。并且，借助本发明可对变电站多个GIS母线接头温度同时进行检测，便于实现检测自动化。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备的温度检测技术领域，特别是涉及一种三相共箱式GIS母线接头的温度在线检测方法。
背景技术
三相共箱式GIS（Gas Insulated Switchgear，气体绝缘开关设备）通过将三相导体密封在同一个充满SF6绝缘气体的金属桶内来实现减小设备体积和提高运行可靠性的目的，随着GIS大量的投入使用，因接触不良导致GIS母线接头过热而引发的事故时有发生，已成为该类设备的典型故障之一。由GIS母线接头的过热性故障机理可知，GIS母线接头因接触不良开始发热直至发生事故是一个长期的过程，因此通过开展GIS母线接头温度在线检测，对于电力系统的安全与稳定运行具有重要意义。
针对GIS母线接头过热而产生故障的问题，目前主要采用的一般测量手段包括定期测量回路电阻、局部放电检测、定期红外检测以及光纤光栅温度检测等方法。测量回路电阻的方法不能进行带负荷检测，并且存在不能确定故障接头数量以及故障接头位置的问题。局部放电检测方法难以制定出行之有效的故障判据，而且过热与局部放电之间的关系有待深入研究，就现场运行情况看，母线接头过热未能监测出局放信号的现象存在。定期采用手持式红外热像仪进行巡检的方法，只能检测母线外壳表面温度，通过外壳温度与正常值以及母线周围部件的温度对比判断母线内部接头是否过热，该方法的检测结果受天气情况以及人为因素的影响较大，因此很难捕获故障特征。另一种红外温度检测方法是将红外探头置于气体绝缘开关设备母线内部以实现接头温度的直接检测，该方法需要对母线外壳结构进行改造，对于已投入运行的GIS设备缺乏可行性。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种可实现GIS母线接头温度的在线准确检测，无需断电操作，检测结果不受外界环境因素的影响；无需对设备结构进行任何更改，安全性与可行性高；并且，借助本发明可对变电站多个母线接头同时进行检测，便于实现检测自动化的一种三相共箱式GIS母线接头的温度在线检测方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种三相共箱式GIS母线接头的温度在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，采用有限元数值计算方法，确定GIS母线的外壳表面与三相母线接头相对应的温升最敏感点；
步骤2，获取所述设备母线的导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度，以及步骤1获得的温升最敏感点的三相温度；其中，
在步骤1获得的温升最敏感点处安装温度传感器，获取所述温升最敏感点的三相温度；
参照所述GIS母线基本参数获取导电杆及外壳外径；
在距离所述GIS母线的外壳1米至2米范围内安装温度传感器，获取所述气体绝缘开关设备母线的环境温度；
通过负荷监测系统获取所述GIS母线的负荷电流。
步骤3，得出所述设备母线的A相接头、B相接头和C相接头的接头温度与所述GIS母线的导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度和所述温升最敏感点的三相温度之间对应的函数关系；
步骤4，根据得出的所述对应函数关系以及获取的所述GIS母线的导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度和所述温升最敏感点的三相温度，对所述设备三相母线接头的接头温度进行检测。
在上述的一种三相共箱式GIS母线接头的温度在线检测方法，所述步骤3，具体的计算方法是：定义气体绝缘开关设备母线负荷电流为I，环境温度为Te，母线三相接头温度分别为TA、TB和TC，母线外壳表面三相温度为TtA、TtB和TtC，导电杆半径为R T ，外壳半径R C ；结合典型运行条件下GIS母线接头的传热特性，计算导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度和所述温升最敏感点的三相温度的综合作用下，GIS母线A相接头、B相接头和C相接头的温度，并将计算结果进行曲线拟合，分别得出母线A相接头温度与最敏感点温度的对应关系TA=F1(Te, I, TtA, TtB, TtC,R T ,R C )、B相接头温度与最敏感点温度的对应关系TB=F2(Te, I, TtA, TtB, TtC,R T ,R C )以及C相接头温度与最敏感点温度的对应关系TC=F3(Te, I, TtA, TtB, TtC,R T ,R C )。利用该建立的函数关系可以反推所述设备的三相接头温度。
因此，本发明具有如下优点：可实现GIS母线接头温度的在线准确检测，无需断电操作，检测结果不受外界环境因素的影响。无需对设备结构进行任何更改，安全性与可行性高。并且，借助本发明可对变电站多个母线接头同时进行检测，便于实现检测自动化。
附图说明
图1是本发明三相共箱式GIS母线接头的温度在线检测方法的流程示意图；
图2是本发明三相共箱式GIS母线接头的在线c温度检测方法的测温原理图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。
请参阅图1，为本发明GIS母线接头的温度检测方法的流程示意图。本发明GIS母线接头的温度检测方法包括以下步骤：
S101 确定GIS母线的外壳表面与三相母线接头相对应的温升最敏感点；
作为其中一个实施例，采用有限元数值计算方法，确定GIS母线的外壳表面与三相母线接头相对应的温升最敏感点。
由于不同位置接头发热反映在外壳表面的最热点位置不同，通过有限元数值计算方法，计算母线温度场分布，根据温度场分布确定母线外壳表面与三相接头相对应的温升最敏感点。
S102 获取所述GIS母线的导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度和所述温升最敏感点的三相温度；
作为其中一个实施例，在所述温升最敏感点处安装温度传感器，获取所述温升最敏感点的三相温度。在距离所述设备母线的外壳中部1米至2米范围内安装温度传感器，获取所述GIS母线的环境温度。通过负荷监测系统获取所述GIS母线的负荷电流。参照所述GIS母线的基本参数获取导电杆及外壳半径。
假设气体绝缘开关设备母线负荷电流为I，环境温度为Te，母线三相接头温度分别为TA、TB和TC，母线外壳表面三相温度为TtA、TtB和TtC，导电杆半径为R T ，外壳半径R C 。
S103得出所述设备母线的A相接头、B相接头和C相接头的温度与所述GIS母线的导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度和所述温升最敏感点的三相温度之间对应的函数关系；
GIS母线三相接头的温度受到导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度和所述温升最敏感点的三相温度的综合影响。为此本发明中结合典型运行条件下GIS母线接头的传热特性，计算导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度和所述温升最敏感点的三相温度的综合作用下，GIS母线A相接头、B相接头和C相接头的温度，并将计算结果进行曲线拟合，分别得出母线A相接头温度与最敏感点温度的对应关系TA=F1(Te, I, TtA, TtB, TtC,R T ,R C )、B相接头温度与最敏感点温度的对应关系TB=F2(Te, I, TtA, TtB, TtC,R T ,R C )以及C相接头温度与最敏感点温度的对应关系TC=F3(Te, I, TtA, TtB, TtC,R T ,R C )。利用该建立的函数关系可以反推所述设备的三相接头温度。
S104 根据得出的所述对应函数关系以及获取的所述GIS母线的导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度和所述温升最敏感点的三相温度，对所述三相母线接头的温度进行检测。
处理器实时采集温度与电流数据，根据母线接头温度与最敏感点温度的对应关系计算母线接头温度，实现间接测量。
作为一个优选的实施例，图2展示了本发明的测温原理图。其中，1为A相接头；2为B相接头；3为C相接头；4为外壳；5为A相接头温度传感器；6为B相接头温度传感器；7为C相接头温度传感器；8为导电杆半径；9为外壳半径；10为环境温度传感器；11为处理器。
根据传热学与流体力学理论，气体绝缘开关设备母线不同位置接头过热会在外壳4表面产生不同的温度分布特征，利用该分布特征能够确定与三相接头相对应的温升最敏感点。利用有限元数值计算方法，确定A相接头1、B相接头2以及C相接头3的温升最敏感点分别为图中A相接头温度传感器5、B相接头温度传感器6以及C相接头温度传感器7所在位置。在母线附近安装环境温度传感器10。由于母线各相接头温度确定时，环境温度一定的条件下，外壳表面最敏感点温度必然随之确定。计算导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度和所述温升最敏感点的三相温度的综合作用下，GIS母线A相接头、B相接头和C相接头的温度，并将计算结果进行曲线拟合，得出母线各相接头温度与其最敏感点温度对应的函数关系。处理器利用这一关系实现接头温度间接检测。
与一般技术相比，本发明GIS母线接头的温度在线检测方法，可实现GIS母线接头温度的在线准确检测，无需断电操作，检测结果不受外界环境因素的影响。无需对设备结构进行任何更改，安全性与可行性高。并且，借助本发明可对变电站多个母线接头同时进行检测，便于实现检测自动化。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (2)
1.一种三相共箱式GIS母线接头的温度在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，采用有限元数值计算方法，确定GIS母线的外壳表面与三相母线接头相对应的温升最敏感点；
步骤2，获取所述设备母线的导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度，以及步骤1获得的温升最敏感点的三相温度；其中，
在步骤1获得的温升最敏感点处安装温度传感器，获取所述温升最敏感点的三相温度；
参照所述GIS母线基本参数获取导电杆及外壳外径；
在距离所述GIS母线的外壳1米至2米范围内安装温度传感器，获取所述气体绝缘开关设备母线的环境温度；
通过负荷监测系统获取所述GIS母线的负荷电流；
步骤3，得出所述设备母线的A相接头、B相接头和C相接头的接头温度与所述GIS母线的导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度和所述温升最敏感点的三相温度之间对应的函数关系；
步骤4，根据得出的所述对应函数关系以及获取的所述GIS母线的导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度和所述温升最敏感点的三相温度，对所述设备三相母线接头的接头温度进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种三相共箱式GIS母线接头的温度在线检测方法，其特征在于，所述步骤3，具体的计算方法是：定义气体绝缘开关设备母线负荷电流为I，环境温度为Te，母线三相接头温度分别为TA、TB和TC，母线外壳表面三相温度为TtA、TtB和TtC，导电杆半径为R T ，外壳半径R C ；结合典型运行条件下GIS母线接头的传热特性，计算导电杆及外壳半径、负荷电流、环境温度和所述温升最敏感点的三相温度的综合作用下，GIS母线A相接头、B相接头和C相接头的温度，并将计算结果进行曲线拟合，分别得出母线A相接头温度与最敏感点温度的对应关系TA=F1(Te, I, TtA, TtB, TtC,R T ,R C )、B相接头温度与最敏感点温度的对应关系TB=F2(Te, I, TtA, TtB, TtC,R T ,R C )以及C相接头温度与最敏感点温度的对应关系TC=F3(Te, I, TtA, TtB, TtC,R T ,R C )，利用该建立的函数关系可以反推所述设备的三相接头温度。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105092050A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-11-25 | 国家电网公司 | 一种gis内部导体过热故障的检测方法及装置 |
| CN107977339A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-05-01 | 武汉大学 | 一种基于支持向量回归的gis负载能力评估方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61124830A (ja) * | 1984-11-21 | 1986-06-12 | Hitachi Ltd | ガス絶縁開閉装置導体接触部の温度検出法 |
| CN102338672A (zh) * | 2010-07-16 | 2012-02-01 | 四川电力试验研究院 | 金属封闭气体绝缘开关设备内部温升测试监控方法 |
| CN102809444A (zh) * | 2012-08-14 | 2012-12-05 | 广东电网公司佛山供电局 | 气体绝缘开关设备母线接头的温度检测方法 |
| CN103162838A (zh) * | 2013-04-08 | 2013-06-19 | 华北电力大学 | 一种提高gis设备金属导体红外在线测温准确性的方法 |
| CN103471719A (zh) * | 2013-06-18 | 2013-12-25 | 国家电网公司 | 一种gis设备触头温度监测试验装置 |
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2014
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61124830A (ja) * | 1984-11-21 | 1986-06-12 | Hitachi Ltd | ガス絶縁開閉装置導体接触部の温度検出法 |
| CN102338672A (zh) * | 2010-07-16 | 2012-02-01 | 四川电力试验研究院 | 金属封闭气体绝缘开关设备内部温升测试监控方法 |
| CN102809444A (zh) * | 2012-08-14 | 2012-12-05 | 广东电网公司佛山供电局 | 气体绝缘开关设备母线接头的温度检测方法 |
| CN103162838A (zh) * | 2013-04-08 | 2013-06-19 | 华北电力大学 | 一种提高gis设备金属导体红外在线测温准确性的方法 |
| CN103471719A (zh) * | 2013-06-18 | 2013-12-25 | 国家电网公司 | 一种gis设备触头温度监测试验装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105092050A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-11-25 | 国家电网公司 | 一种gis内部导体过热故障的检测方法及装置 |
| CN105092050B (zh) * | 2015-08-13 | 2018-06-19 | 国家电网公司 | 一种gis内部导体过热故障的检测方法及装置 |
| CN107977339A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-05-01 | 武汉大学 | 一种基于支持向量回归的gis负载能力评估方法 |
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