CN110137906A - 一种变电站电力设备并联列阵红外监测防误保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变电站电力设备并联列阵红外监测防误保护方法。根据不同类型电力高压设备间隔，设置相应点阵列阵，将2套并联列阵红外监测探头，分别安装在电力高压设备间隔有利于有效监测的适当位置处进行检测，通过对控制模块的预先设计编程，实现电力高压设备的监测防误保护功能，解决了电力高压设备传统监测检测，无法进行过热故障的防误保护难题，本申请与没有防误保护功能的传统监测检测方式相比，有着巨大优势。

Description

一种变电站电力设备并联列阵红外监测防误保护方法

技术领域

本发明属于电力高压设备防误保护领域，具体涉及一种变电站电力设备并联列阵红外监测防误保护方法。

背景技术

现有的传统电力高压设备的过热保护技术方案有三种方式：1）将高压设备停电，做相应的接触电阻、打耐压、泄漏、绝缘、等电气试验；2）由工作人员携带红外热成像仪器逐台对电力高压设备进行人工测温扫描；3）目前新开展的红外机器人检测。这三种技术方案中，第一种需将设备停电才能进行，无法进行在线检测和保护。第二种需人工操作，检测到电力高压设备发生过热故障时，再反馈有关部门进行处理。第三种的红外测温机器人，可能漏检，也无法24小时固定对某一台电力高压设备进行在线检测和保护。以上三种方式都没有本申请的防误保护功能，第二、三种方式对铠装密封式电力高压设备，如运行中严禁开启柜门的开关柜、箱式变压器等，无法进行红外监测过热检测和保护。

因此急需一种既能在线连续对电力高压设备进行过热故障进行准确在线检测和保护的装置，又要能保证不会由于检测设备自身质量或缺陷问题造成误判断、甚至导致电力高压设备二次保护误动作的严重后果，本申请很好的解决了这个难题，能为电网电力高压设备的安全、经济运行提供有力保障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变电站电力设备并联列阵红外监测防误保护方法，根据不同类型电力高压设备间隔，设置相应点阵列阵，将2套并联列阵红外监测探头，分别安装在电力高压设备间隔有利于有效监测的适当位置处进行检测，通过对控制模块的预先设计编程，实现电力高压设备的监测防误保护功能，解决了电力高压设备传统监测检测，无法进行过热故障的防误保护难题，本申请与没有防误保护功能的传统监测检测方式相比，有着巨大优势。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种变电站电力设备并联列阵红外监测防误保护方法，提供一变电站电力设备并联列阵红外监测防误装置，包括电力高压设备、第一列阵红外监测探头、第二列阵红外监测探头、报警装置、转移负荷保护装置、开关跳闸保护装置、控制模块；所述电力高压设备包括电力高压设备间隔、第一电源侧开关、第一用户侧开关、电力高压设备备用间隔、第二电源侧开关、第二用户侧开关；所述第一列阵红外监测探头、第二列阵红外监测探头并联连接以分别对电力高压设备间隔进行监测检测，并将监测信号实时输送至控制模块，根据不同类型电力高压设备间隔，设置不同的测温点阵列阵和温升设置值，所述温升设置值包括轻度过热故障设置值、严重过热故障设置值、突发恶性过热故障值；所述变电站电力设备并联列阵红外监测防误装置的防误保护方法，具体实现步骤如下：

步骤S1、对控制模块预先进行如下设计编程：

a、电力高压设备的轻度过热故障报警编程；

b：严重过热故障转移负荷的保护程序编程，当第一列阵红外监测探头和第二列阵红外监测探头的测温点阵列阵中均有1个点阵监测到电力高压设备间隔发热温度达到严重过热故障设置值时，控制模块通过转移负荷保护装置，将负荷通过第二电源侧开关、第二用户侧开关转移到电力高压设备备用间隔上，此时电力高压设备间隔、电力高压设备备用间隔同时工作；

c：突发恶性过热故障开关跳闸保护程序编程，当第一列阵红外监测探头和第二列阵红外监测探头的测温点阵列阵中均有1个点阵监测到电力高压设备发热温度达到突发恶性过热故障值时，控制模块控制开关跳闸保护装置，切断第一电源侧开关、第一用户侧开关，此时仅电力高压设备备用间隔工作；

d：不同类型和承载负荷电力高压设备的各种过热故障值设计编程；

e：对不同气象条件、不同距离、角度的补偿修正设计编程；

步骤S2、设计安装第一列阵红外监测探头、第二列阵红外监测探头，根据不同类型电力高压设备间隔，设置有相应的测温点阵列阵；

步骤S3、第一列阵红外监测探头、第二列阵红外监测探头，分别安装在电力高压设备间隔的有效监测位置处，并保持安全距离；

步骤S4、第一列阵红外监测探头、第二列阵红外监测探头分别对电力高压电设备间隔进行监测检测，并分别将各自所测的监测信号，实时输送至控制模块；

步骤S5、当第一列阵红外监测探头/第二列阵红外监测探头的测温点阵列阵中有一个测温点阵监测到电力高压设备间隔发热温度达到轻度过热故障设置值时，控制模块控制报警器发出轻度过热故障报警信号，此时，电力高压设备间隔工作；当第一列阵红外监测探头和第二列阵红外监测探头的测温点阵列阵中均有1个点阵监测到电力高压设备间隔发热温度达到严重过热故障设置值时，控制模块通过转移负荷保护装置，将负荷通过第二电源侧开关、第二用户侧开关转移到电力高压设备备用间隔上，此时电力高压设备间隔、电力高压设备备用间隔同时工作；当第一列阵红外监测探头和第二列阵红外监测探头的测温点阵列阵中均有1个点阵监测到电力高压设备发热温度达到突发恶性过热故障值时，控制模块控制开关跳闸保护装置，切断第一电源侧开关、第一用户侧开关，此时仅电力高压设备备用间隔工作；

步骤S6、当设备停电时，防误保护装置自动关闭。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明根据不同类型电力高压设备间隔，设置相应点阵列阵，将2套并联列阵红外监测探头，分别安装在电力高压设备间隔有利于有效监测的适当位置处进行检测，通过对控制模块的预先设计编程，实现电力高压设备的监测防误保护功能，这是电网电力高压设备一种全新的二次防误保护方式，解决了电力高压设备传统监测检测，无法进行过热故障的防误保护难题，本申请与没有防误保护功能的传统监测检测方式相比，有着巨大优势。

附图说明

图1两套并联列阵红外监测探头装置在线监测示意图；图中，（a）、（b）、（c）分别表示主视图、侧视图、俯视图；

图2变电站电力设备并联列阵红外监测防误装置控制模块控制原理方框图；

图3电力高压设备正常运行时开关控制状态示意图；

图4当电力高压设备发生严重过热故障，转移负荷至备用间隔状态示意图；

图5当发生突发恶性过热故障时，切断电力高压设备间隔状态示意图。

图示：1-第一列阵红外监测探头；2-第二列阵红外监测探头；3-测温点阵；4-第一用户侧开关；5-第一电源侧开关；6-第二用户侧开关；7-第二电源侧开关；8-红外监测射线；9-电力高压设备间隔；10-电力高压设备备用间隔；11-控制模块；12-开关跳闸保护装置；13-转移负荷保护装置；14-报警器；15-用户。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。

本发明方法针对的为变电站电力设备并联列阵红外监测防误保护方法，下面，先介绍本发明的主要装置构成。

1、电力高压设备，电力高压设备包括有：电力高压设备间隔、开关、电力高压设备备用间隔、备用开关等。电力高压设备在运行中由于电压、电流和磁场作用，会产生热量，正常运行时其发热温升在额定温度范围内，当发生故障时，例如发生：连接松动、接触不良、绝缘破坏、过电流、过电压、线圈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温度的热点，并随故障的发展，温度将不断升高，发展为严重故障，如：严重接触不良、内部线圈严重受潮、严重失地等，此时如不及时转移负荷，再切断故障间隔进行检修，可能导致严重事故。当遇到如：出口短路、过电压冲击、大电流电弧放电等的突发恶性故障时，其热点温度将在短时内剧升，此时如不能将相关开关跳闸，切断电源隔离，则事故会迅速波及其它电网设备，造成扩大事故，甚至导致电网系列高压设备爆炸烧毁，危及人身和电网安全的重、特大恶性事故。

2、列阵红外监测探头，根据不同类型电力高压设备间隔，设置有相应点阵列阵，对于过热面积小或可能发生故障点位置少的电力高压设备，设计相应点阵列阵就少，反之就多。2套并联列阵红外监测探头，分别安装在电力高压设备间隔有利于有效监测的适当位置处，并保持足够安全距离，2套并联列阵红外监测探头分别对电力高压电设备间隔分别进行监测检测，并分别将各自所测的监测信号，实时输送至后台的控制模块，2套并联列阵红外监测探头的输出端分别电性连接于控制模块的输入端。

3、报警装置、转移负荷保护装置和开关防误跳闸保护装置等，报警装置在电力高压设备发生轻度过热故障时，由控制模块发出指令发出报警声光信号，提醒运行人员注意观察和监视。转移负荷保护装置在电力高压设备发生严重过热故障时，由控制模块发出指令，接通备用开关，开启电力高压设备备用间隔，进行转移负荷的工作，以便运行人员尽快采取措施，安排停电对严重过热故障进行检修处理。开关防误跳闸保护装置在电力高压设备发生突发恶性过热故障时，由控制模块发出指令，迅速跳开相应开关，将故障间隔设备隔离，防止事故进一步扩大而危及电网运行安全。报警装置、转移负荷保护装置和开关防误跳闸保护装置的输入端分别电性连接于控制模块的输出端，负荷保护装置的输出端电性连接于备用开关；开关跳闸保护装置的输出端电性连接于开关。

4、控制模块，控制模块根据不同类型电力高压设备间隔，预先设计编程过热故障温升设置值，：1）电力高压设备的轻度过热故障值、严重过热故障值和突发恶性过热故障值；2）不同类型和承载负荷电力高压设备的各种过热故障值；3）设计编程只有当并联的2套红外监测探头的分别各1个点阵都监测到电力高压设备间隔发热温度达到严重过热故障设置值时，控制模块自动控制减负荷保护，将负荷通过备用开关转移到备用间隔上的程序控制；4）设计编程只有当2套红外监测探头的分别各1个点阵都监测到电力高压设备发热温度达到突发恶性故障值时，控制模块控制开关跳闸保护，使相应开关迅速跳闸的程序控制；5）对不同气象条件、不同距离、角度的补偿修正设计编程。控制模块的输入端分别电性连接于2套并联列阵红外监测探头的输出端，控制模块的输出端分别电性连接于报警装置、转移负荷保护装置和开关跳闸保护装置的输入端。

如图1-5所示，本发明的一种变电站电力设备并联列阵红外监测防误保护方法实现方式如下：

1）对控制模块11预先进行如下设计编程：

a：电力高压设备9的轻度过热故障报警编程。

b：严重过热故障转移负荷的防误保护程序编程，只有当并联的2套红外监测装置第一列阵监测探头1和第二列阵监测探头2的分别各1个点阵3都监测到电力高压设备9间隔发热温度达到严重过热故障设置值时，控制模块11自动控制接通备用间隔10的第二电源侧开关7和第二用户侧开关6，开启转移负荷保护装置13，进行转移负荷程序控制。

c：突发恶性过热故障防误保护程序编程，只有当并联的2套红外监测装置第一列阵监测探头1和第二列阵监测探头2的分别各1个点阵3都监测到电力高压设备间隔9的温度达到发生突发恶性过热故障值时，控制模块11自动控制断开电力高压设备间隔9的第一电源侧开关5和第一用户侧开关4，将发生突发恶性过热故障的电力高压设备间隔9隔离，防止事故进一步扩大，同时控制模块11自动控制接通备用间隔10的第二电源侧开关7和第二用户侧开关6，开启转移负荷保护装置13，进行转移负荷程序控制。

d：不同类型和承载负荷电力高压设备9的各种过热故障值设计编程。

e：对不同气象条件、不同距离、角度的补偿修正设计编程。

2）设计安装列阵红外监测探头1和探头2，根据不同类型电力高压设备间隔9，设置有相应点阵列阵3，对于过热面积小或可能发生故障点少的电力高压设备，设计相应点阵列阵就少，反之就多。

3）2套并联列阵红外监测探头1和探头2，分别安装在电力高压设备间隔9有利于有效监测的适当位置处，并保持足够安全距离。

4）2套并联列阵红外监测探头1和探头2分别对电力高压电设备间隔9分别进行监测检测，并分别将各自所测的监测信号，实时输送至后台的控制模块11。

5）如图3所示，当只要有一套列阵红外监测探头的1个点阵监测到电力高压设备间隔9发热温度达到轻度过热故障设置值时，控制模块11控制报警器14发出轻度过热故障报警信号；

6）如图4所示，只有当并联的2套红外监测探头的分别各1个点阵都监测到电力高压设备间隔9发热温度达到严重过热故障设置值时，控制模块11自动控制接通备用间隔10的第二电源侧开关7和第二用户侧开关6，开启备用间隔10，将电力高压设备间隔9的负荷转移到备用间隔10上，对发生故障的电力高压设备间隔9进行减负荷保护。

7）如图5所示，只有当2套红外监测探头的分别各1个点阵都监测到电力高压设备9发热温度达到突发恶性故障值时，控制模块控制相应开关迅速跳闸，隔离恶性故障间隔，防止恶性事故进一步扩大，保障电网其它设备的安全；

8）当设备停电时，防误保护系统自动关闭。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种变电站电力设备并联列阵红外监测防误保护方法，其特征在于，提供一变电站电力设备并联列阵红外监测防误装置，包括电力高压设备、第一列阵红外监测探头、第二列阵红外监测探头、报警装置、转移负荷保护装置、开关跳闸保护装置、控制模块；所述电力高压设备包括电力高压设备间隔、第一电源侧开关、第一用户侧开关、电力高压设备备用间隔、第二电源侧开关、第二用户侧开关；所述第一列阵红外监测探头、第二列阵红外监测探头并联连接以分别对电力高压设备间隔进行监测检测，并将监测信号实时输送至控制模块，根据不同类型电力高压设备间隔，设置不同的测温点阵列阵和温升设置值，所述温升设置值包括轻度过热故障设置值、严重过热故障设置值、突发恶性过热故障值；所述变电站电力设备并联列阵红外监测防误装置的防误保护方法，具体实现步骤如下：

步骤S1、对控制模块预先进行如下设计编程：

a、电力高压设备的轻度过热故障报警编程；

b：严重过热故障转移负荷的保护程序编程，当第一列阵红外监测探头和第二列阵红外监测探头的测温点阵列阵中均有1个点阵监测到电力高压设备间隔发热温度达到严重过热故障设置值时，控制模块通过转移负荷保护装置，将负荷通过第二电源侧开关、第二用户侧开关转移到电力高压设备备用间隔上，此时电力高压设备间隔、电力高压设备备用间隔同时工作；

c：突发恶性过热故障开关跳闸保护程序编程，当第一列阵红外监测探头和第二列阵红外监测探头的测温点阵列阵中均有1个点阵监测到电力高压设备发热温度达到突发恶性过热故障值时，控制模块控制开关跳闸保护装置，切断第一电源侧开关、第一用户侧开关，此时仅电力高压设备备用间隔工作；

d：不同类型和承载负荷电力高压设备的各种过热故障值设计编程；

e：对不同气象条件、不同距离、角度的补偿修正设计编程；

步骤S2、设计安装第一列阵红外监测探头、第二列阵红外监测探头，根据不同类型电力高压设备间隔，设置有相应的测温点阵列阵；

步骤S3、第一列阵红外监测探头、第二列阵红外监测探头，分别安装在电力高压设备间隔的有效监测位置处，并保持安全距离；

步骤S4、第一列阵红外监测探头、第二列阵红外监测探头分别对电力高压电设备间隔进行监测检测，并分别将各自所测的监测信号，实时输送至控制模块；

步骤S5、当第一列阵红外监测探头/第二列阵红外监测探头的测温点阵列阵中有一个测温点阵监测到电力高压设备间隔发热温度达到轻度过热故障设置值时，控制模块控制报警器发出轻度过热故障报警信号，此时，电力高压设备间隔工作；当第一列阵红外监测探头和第二列阵红外监测探头的测温点阵列阵中均有1个点阵监测到电力高压设备间隔发热温度达到严重过热故障设置值时，控制模块通过转移负荷保护装置，将负荷通过第二电源侧开关、第二用户侧开关转移到电力高压设备备用间隔上，此时电力高压设备间隔、电力高压设备备用间隔同时工作；当第一列阵红外监测探头和第二列阵红外监测探头的测温点阵列阵中均有1个点阵监测到电力高压设备发热温度达到突发恶性过热故障值时，控制模块控制开关跳闸保护装置，切断第一电源侧开关、第一用户侧开关，此时仅电力高压设备备用间隔工作；

步骤S6、当设备停电时，防误保护装置自动关闭。