CN109256747A - 一种电力高压柜内红外感温保护在线校准装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力高压柜内红外感温保护在线校准装置，其特征在于：包括电力高压柜、温度换算器、控制模块、温度对标器、电力高压柜保护系统；通过电力高压柜内的微型红外测温探头对柜内的高压设备进行测温扫瞄，并传送到温度换算器，经换算后传送到控制模块与控制模块中预先设置好的故障值进行比对，如果到达轻微、中度过热故障值则电力高压柜保护系统中的过热报警器发出报警，如果达到突发恶性过热故障跳闸值时控制模块控制断路器跳闸线圈动作，进而控制开关跳闸。本发明能够在非接触感温的情况下，保证安全、及时、有效的对电力高压柜在发生过热故障时进行保护。

Description

一种电力高压柜内红外感温保护在线校准装置

技术领域

本发明涉及电力高压温度测试领域，特别是一种电力高压柜内红外感温保护在线校准装置。

背景技术

电力高压柜内的高压设备在运行中由于电磁作用，会发热，正常运行中其发热温度在正常温度值范围内，当发生接触不良、过负荷、受潮或设备自身缺陷等故障时，都会在其故障点产生高于正常运行温度范围的热点，且随着故障发展程度，其热点温度越高，此时如不报警，即使轻微过热故障都有可能很快发展为严重故障。当遇到如短时严重过负荷、短路、严重失地，或过电压冲击等的突发恶性故障时，其热点温度将在短时内急剧升高，此时如不及时将断路器跳闸切断电源，将扩大事故，甚至导致高压柜爆炸损毁，严重危及人身和电网安全的恶性事故，由于高压柜是铠装封闭柜体，柜内紧凑的安装有各种高压电器，正常运行中禁止开柜门，无法用常规的测温方式打开柜门进行测温。传统电力高压柜过热保护方式，在运行中严禁打开柜门进行试验和观察，由于高压柜内高压设备带有高电压，普通的测温探头不能直接接触带电的感温部位，运行中只能由工作人员携带红外测温仪器测量高压柜外壳壳体与其它柜体外壳温度进行比较，来进行判断是否存在发热故障；或采取停电，打开柜门通过测量接触直流电阻来确定是否存在过热故障。前一种方式严重滞后，可能从故障发热点散发的热量通过空气传导到柜壁设备早都烧毁了；第二种方法需停电，无法在运行中带电进行，以上两种现有传统都无法保证安全、及时、有效的对电力高压柜在发生过热故障时进行保护。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种电力高压柜内红外感温保护在线校准装置，能够在非接触感温的情况下，保证安全、及时、有效的对电力高压柜在发生过热故障时进行保护。

本发明采用以下方案实现：一种电力高压柜内红外感温保护在线校准装置，包括电力高压柜、温度换算器、控制模块、温度对标器、电力高压柜保护系统；

所述电力高压柜内设有微型红外测温探头、探头转向器、手车断路器、母线排、隔离开关、高压接线、互感器、接地刀闸、避雷器、出线电缆；

所述温度对标器设在电力高压柜柜壁上，其包括银合金板（或其它导热性能优异的材料）和标准测温探头，所述银合金板直接焊接在电力高压柜指定开孔位置上，并与电力高压柜形成一体，所述标准测温探头与所述银合金板贴合在一起；所述电力高压柜保护系统包括过热报警器、断路器和断路器跳闸线圈；

所述温度换算器的输入端分别与电力高压柜内微型红外测温探头的输出端和标准测温探头的输出端电性相连，用以接收微型红外测温探头与标准测温探头发送的温度数据，所述温度换算器的输出端与控制模块的输入端电性相连，用以将换算后的微型红外测温探头与标准测温探头的温度数据发送给控制模块，所述控制模块的输出端分别与电力高压柜保护系统中的过热报警器的输入端和断路器跳闸线圈的输入端电性相连，用以控制当红外测温值达到轻微、中度过热故障值或突发恶性过热故障跳闸值时控制断路器跳闸线圈动作，进而控制开关跳闸，所述断路器跳闸线圈的输出端与断路器的输入端电性相连，用以控制电力高压柜保护系统的断路器动触头跳闸。

进一步地，所述电力高压柜的指定开孔位置由柜内微型红外测温探头能方便的转向对准而定。

所述电力高压柜内红外感温保护在线校准装置的在线校准方法包括以下步骤：

步骤S1：电力高压柜内微型红外测温探头通过探头转向器对电力高压柜内电力高压设备进行测温扫描，并将红外测温数据通过光纤或无线传输至温度换算器；

步骤S2：将步骤S1中温度换算器换算后的红外测温值传送到控制模块中，当红外测温值达到轻微过热故障值时，电力高压柜保护系统中的过热报警器发出轻微过热故障报警信号，提醒工作人员检查、监控。

步骤S3：将步骤S1中温度换算器换算后的红外测温值传送到控制模块中，当红外测温值达到中度过热故障值时，电力高压柜保护系统中的过热报警器发出中度过热故障报警信号，提醒工作人员尽快采取措施进行检查和检修。

步骤S4：将步骤S1中温度换算器换算后的红外测温值传送到控制模块中，当红外测温值达到设置的突发恶性过热故障跳闸值，则立即控制微型红外测温探头转向温度对标器的银合金板内壁进行测温，并与温度对标器的标准测温探头测量银合金板上的即时温度的测温数据进行比对，如果对比结果的误差小于设置值，控制模块控制电力高压柜保护系统的断路器跳闸线圈动作，断路器触头分开，迅速切断电源，控制开关跳闸，否则，不执行跳闸动作命令。

特别的，微型红外测温探头安装在探头转向器上，形成一体，共同安装在高压柜内，并满足高压电压等级安全距离的适当处，微型红外测温探头通过探头转向器对柜内高压设备进行扫描测温，并将测温数据通过光纤或无线传输至温度换算器，微型红外测温探头在测温数值达到故障点温度设置值时，应立即转向温度对标器进行温度校准。

特别的，温度换算器是将微型红外测温探头在安装前，先进行从低温到高温各种温度下红外测温，并将测温电信号与用标准温度计测量的温度数据进行比对，并设计编程为函数关系，然后再进行通过测量一个或二个低温或常温数据就能推算出测量高温或低温数据准确性的设计编程，温度换算器还设计编程有不同环境温度测温值换算为标准温度测温值程序。

特别的，控制模块内预先设计编程有电力高压柜内各高压设备轻微、中度过热温度故障预警值，突发恶性过热故障跳闸值。对突发恶性过热温度故障设计编程有：当红外测温达到设置的突发恶性过热故障跳闸值后，立即控制红外测温探头转向对温度对标器进行测温，与温度对标器的标准测温探头测温进行比对，只有在与标准测温探头测温值误差小于设置值时，控制模块才能控制电力高压柜保护系统的跳闸线圈动作，控制开关跳闸，否则，不执行跳闸动作命令，这样既保证确实发生突发恶性过热故障时控制开关跳闸,切断电源，防止恶性事故的扩大，又杜绝由于红外测温失灵或误差过大而造成开关误动作情况的发生，有力保障电网的工作人员和设备的安全。

特别的，电力高压柜保护系统包括：过热报警器、断路器、断路器跳闸线圈，当保护系统接收到控制模块发出高压设备分别发生轻微、中度过热故障的报警指令时，报警器分别发出不同的报警警示信号，提醒工作人员尽快进行检查处理。当保护系统接收到控制模块发出发生突发恶性过热故障跳闸的指令时，保护系统断路器跳闸线圈动作，断路器触头分开，迅速切断电源，防止事故进一步扩大。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

本发明既能在真正发生恶性突发性过热故障时能准确、迅速控制断路器跳闸，防止事故扩大，又避免了红外感温装置由于质量或使用时间长久可能造成感温不准或失灵造成开关误跳的严重后果，有力保障电力系统工作人员和电网设备的安全，减少经济损失。

附图说明

图1为本发明实施例的电力高压开关柜内部高压设备图。

图2为本发明实施例的电力高压柜内红外感温保护在线校准装置红外探头扫描柜内设备原理图。

图3为本发明实施例的红外测温探头转向温度对标器进行温度校准工作原理图。

图4为本发明实施例的电力高压柜内红外感温保护在线校准装置在正常运行中控制模块接线原理图。

图5为本发明实施例的发生轻微或中度过热故障时控制模块控制发出报警警示原理方框图。

图6为本发明实施例的发生突发恶性过热故障时控制模块控制断路器跳闸原理方框图。

图中，1为电力高压柜，2为微型红外测温探头，3为探头转向器，4为手车断路器，5为母线排，6为隔离开关，7为高压接线，8为互感器，9为接地刀闸，10为避雷器，11为出线电缆，12为光纤，13为银合金板，14为标准测温探头，15为温度换算器，16为控制模块，17为过热报警器，18为断路器跳闸线圈，19为断路器，20为红外射线。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

如图2所示，一种电力高压柜内红外感温保护在线校准装置包括电力高压柜1、温度换算器15、控制模块16、温度对标器、电力高压柜保护系统；

如图1所示，所述电力高压柜1内包括微型红外测温探头2、探头转向器3、手车断路器4、母线排5、隔离开关6、高压接线7、互感器8、接地刀闸9、避雷器10、出线电缆11；

所述温度对标器设在电力高压柜1柜壁上，其包括银合金板13（或其它导热性能优异的材料）和标准测温探头14，所述银合金板13直接焊接在电力高压柜1指定开孔位置上，并与电力高压柜1形成一体，所述标准测温探头14与所述银合金板13贴合在一起；如图3所示，标准测温探头14通过光纤12或无线传输将银合金板13上的即时温度在线传输至后台的温度换算器15，需要对标时，将柜内红外测温探头2转向对准银合金板13内壁，并停留，此时将柜内的红外测温数据与柜外的标准测温探头14测温数据进行比对，看其误差是否在允许范围内。

所述的电力高压柜保护系统包括过热报警器17、断路器19和断路器跳闸线圈18；

如图4所示，所述温度换算器15的输入端分别与电力高压柜1内微型红外测温探头2的输出端和标准测温探头14的输出端电性相连，用以接收微型红外测温探头2与标准测温探头14发送的温度数据，所述温度换算器15的输出端与控制模块16的输入端电性相连，用以将换算后的微型红外测温探头2与标准测温探头14的温度数据发送给控制模块16，所述控制模块16的输出端分别与电力高压柜保护系统中的过热报警器17的输入端和断路器跳闸线圈18的输入端电性相连，用以控制当红外测温值达到轻微、中度过热故障值或突发恶性过热故障跳闸值时控制断路器跳闸线圈18动作，进而控制开关跳闸，所述断路器跳闸线圈18的输出端与断路器19的输入端电性相连，用以控制电力高压柜保护系统的断路器动触头跳闸。

在本实施例中，所述电力高压柜1的指定开孔位置由柜内微型红外测温探头2能方便的转向对准而定。

如图5和图6所示，电力高压柜1内红外感温保护在线校准装置的在线校准方法包括以下步骤：

步骤S1：电力高压柜1内微型红外测温探头2通过探头转向器3对电力高压柜1内电力高压设备进行测温扫描，并将红外测温数据通过光纤或无线传输至温度换算器15；

步骤S2：将步骤S1中温度换算器15换算后的红外测温值传送到控制模块16中，当红外测温值达到轻微过热故障值时，电力高压柜保护系统中的过热报警器17发出轻微过热故障报警信号，提醒工作人员检查、监控。

步骤S3：将步骤S1中温度换算器15换算后的红外测温值传送到控制模块16中，当红外测温值达到中度过热故障值时，电力高压柜保护系统中的过热报警器17发出中度过热故障报警信号，提醒工作人员尽快采取措施进行检查和检修。

步骤S4：将步骤S1中温度换算器15换算后的红外测温值传送到控制模块16中，当红外测温值达到设置的突发恶性过热故障跳闸值，则立即控制微型红外测温探头2转向温度对标器的银合金板13内壁进行测温，并与温度对标器的标准测温探头14测量银合金板13上的即时温度的测温数据进行比对，如果对比结果的误差小于设置值，控制模块16控制电力高压柜保护系统的断路器跳闸线圈18动作，断路器触头分开，迅速切断电源，控制开关跳闸，否则，不执行跳闸动作命令。这样既保证确实发生突发恶性过热故障时控制开关跳闸,切断电源，防止恶性事故的发生，又杜绝由于红外测温失灵或误差过大而造成开关误动作情况的发生，有力保障电网的安全运行。

特别的，在本实施例中，微型红外测温探头2安装在探头转向器上，形成一体，共同安装在高压柜内，并满足高压电压等级安全距离的适当处，微型红外测温探头2通过探头转向器3对柜内高压设备进行扫描测温，并将测温数据通过光纤或无线传输至温度换算器15，微型红外测温探头2在测温数值达到故障点温度设置值时，应立即转向温度对标器进行温度校准。

特别的，在本实施例中，温度换算器15是将微型红外测温探头2在安装前，先进行从低温到高温各种温度下红外测温，并将测温电信号与用标准温度计测量的温度数据进行比对，并设计编程为函数关系，然后再进行通过测量一个或二个低温或常温数据就能推算出测量高温或低温数据准确性的设计编程，温度换算器15还设计编程有不同环境温度测温值换算为标准温度测温值程序。

特别的，在本实施例中，控制模块16内预先设计编程有电力高压柜1内各高压设备轻微、中度过热温度故障预警值，突发恶性过热故障跳闸值。对突发恶性过热温度故障设计编程有：当红外测温达到设置的突发恶性过热故障跳闸值后，立即控制红外测温探头2转向对温度对标器进行测温，与温度对标器的标准测温探头14测温进行比对，只有在与标准测温探头14测温值误差小于设置值时，控制模块16才能控制电力高压柜保护系统的跳闸线圈18动作，控制开关跳闸，否则，不执行跳闸动作命令，这样既保证确实发生突发恶性过热故障时控制开关跳闸,切断电源，防止恶性事故的扩大，又杜绝由于红外测温失灵或误差过大而造成开关误动作情况的发生，有力保障电网的工作人员和设备的安全。

特别的，在本实施例中，电力高压柜保护系统包括：过热报警器17、断路器19、断路器跳闸线圈20，当保护系统接收到控制模块16发出高压设备分别发生轻微、中度过热故障的报警指令时，报警器17分别发出不同的报警警示信号，提醒工作人员尽快进行检查处理。当保护系统接收到控制模块16发出发生突发恶性过热故障跳闸的指令时，保护系统断路器跳闸线圈18动作，断路器触头分开，迅速切断电源，防止事故进一步扩大。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (2)

1.一种电力高压柜内红外感温保护在线校准装置，其特征在于：包括电力高压柜、温度换算器、控制模块、温度对标器、电力高压柜保护系统；

所述电力高压柜内设有微型红外测温探头、探头转向器、手车断路器、母线排、隔离开关、高压接线、互感器、接地刀闸、避雷器、出线电缆；

所述温度对标器设在电力高压柜柜壁上，其包括银合金板和标准测温探头，所述银合金板直接焊接在电力高压柜指定开孔位置上，并与电力高压柜形成一体，所述标准测温探头与所述银合金板贴合在一起；

所述电力高压柜保护系统包括过热报警器、断路器和断路器跳闸线圈；

所述温度换算器的输入端分别与电力高压柜内微型红外测温探头的输出端和标准测温探头的输出端电性相连，用以接收微型红外测温探头与标准测温探头发送的温度数据，所述温度换算器的输出端与控制模块的输入端电性相连，用以将换算后的微型红外测温探头与标准测温探头的温度数据发送给控制模块，所述控制模块的输出端分别与电力高压柜保护系统中的过热报警器的输入端和断路器跳闸线圈的输入端电性相连，用以控制当红外测温值达到轻微、中度过热故障值或突发恶性过热故障跳闸值时控制断路器跳闸线圈动作，进而控制开关跳闸，所述断路器跳闸线圈的输出端与断路器的输入端电性相连，用以控制电力高压柜保护系统的断路器动触头跳闸。

2.根据权利要求1所述的一种电力高压柜内红外感温保护在线校准装置，其特征在于：所述电力高压柜的指定开孔位置由柜内微型红外测温探头能方便的转向对准而定。