CN114341835A - 气体监测系统 - Google Patents

气体监测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114341835A
CN114341835A CN202080061824.3A CN202080061824A CN114341835A CN 114341835 A CN114341835 A CN 114341835A CN 202080061824 A CN202080061824 A CN 202080061824A CN 114341835 A CN114341835 A CN 114341835A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data set
gas
action
circuit breaker
days
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080061824.3A
Other languages
English (en)
Inventor
O·J·里维拉·克拉罗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Publication of CN114341835A publication Critical patent/CN114341835A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/53—Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
    • H01H33/56—Gas reservoirs
    • H01H33/563—Gas reservoirs comprising means for monitoring the density of the insulating gas
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/59—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear
    • H02B13/065—Means for detecting or reacting to mechanical or electrical defects
    • H02B13/0655—Means for detecting or reacting to mechanical or electrical defects through monitoring changes of gas properties
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B3/00—Apparatus specially adapted for the manufacture, assembly, or maintenance of boards or switchgear

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

本发明涉及监测断路器的优化方法。此外，本发明涉及一种适于执行这种方法的断路器。另外，本发明涉及一种监测系统。此外，本发明涉及这种断路器或监测系统的使用。

Description

气体监测系统
技术领域
本发明涉及监测断路器的优化方法。此外，本发明涉及一种适于执行这种方法的断路器。另外，本发明涉及一种监测系统。此外，本发明涉及这种断路器或监测系统的使用。
背景技术
断路器是现代能量产生和分配系统中的基本部件。这里，提供断路器所需的安全性是特别重要的，并且即使在极端状况下也必须确保。
确保电路断路器安全性的成熟方法包括在这种电路断路器中使用如SF6的气体。这里，像SF6这样的气体允许冷却断路器以及熄灭电弧。例如，SF6的使用是解决相应问题的可靠且安全的方法。然而，基于高温室效应，将防止由例如泄漏引起的SF6损失。
为了确保不产生有害的环境影响，必须确保SF6气体的安全处理和储存。虽然可以相应地设计包括其阀的断路器，但是长期防止这种损失SF6仍然是一个挑战。虽然系统在计划状况下可能是安全的，但是在再填充操作期间的轻微故障或在现实生活长期使用中的污染使得阀轻微泄漏可能导致显著的损失。因此，提供能够安全监测的长期解决方案仍然是一个任务。仅提供安全监测方法允许及时检测泄漏并予以抵消。然而需要注意的是，例如，现有的系统仍然提供了有待优化的比率和防止错误的盲目结果(false blind result)。
这些问题通过下文和权利要求中公开的产品和方法来解决。在从属权利要求和进一步的描述中公开了进一步的有益实施例。这些益处可用于使相应的解决方案适应特定需要或解决进一步的问题。
根据一个方面，本发明涉及一种监测包含气体的断路器的方法，该气体具有提供数值的至少一个气体特性，该方法包括以下步骤：
a)收集关于所述断路器内部的所述至少一个气体特性的数据集，其中所述数据集包含在一天的特定状况或特定时间(优选地特定时间)期间的所述至少一个气体特性的数值，
b)计算最后10天中至少3天的数据集的至少一个气体特性的标准偏差，
c)将该气体压力的标准偏差与预定义阈值进行比较，
d)在标准偏差超过阈值的情况下触发第一动作。令人惊讶的是，注意到利用这种简单的方法允许在出现主要问题之前非常早地安全地检测气体开始损失。同时，错误的肯定性气体损失检测比率显著降低。
在根据本发明的方法确定提供数值的多个气体特性的情况下，在至少一个数值满足要求的情况下触发动作。然而，对于典型的实施例，优选气体特性的至少50％、更优选至少75％的数值满足触发动作的要求，其中气体特性的所需数量四舍五入为整数。例如，可以优选的是：3个监测气体特性中的至少50％满足特定要求指的是三个气体特性中的两个。为了提供防止错误的肯定性结果的高安全性，甚至可以优选的是，用本发明方法监测的所有气体特性的数值满足触发动作的要求。上述内容也适用于下文描述的实施例，特别是那些涉及第二动作和第三动作的实施例，除非另有明确说明。
根据一个方面，本发明涉及一种断路器，其包含适于实现本发明方法的监测装置。
根据一个方面，本发明涉及一种用于断路器的监测系统，其中该监测系统适于执行本发明的方法。
根据一个方面，本发明涉及使用本发明的断路器或本发明的监测系统来监测断路器的气体含量。
根据一个方面，本发明涉及一种具有执行本发明方法的程序命令的计算机程序产品。
根据一个方面，本发明涉及一种用于提供创造性计算机程序产品的装置，其中该装置存储该计算机程序产品和/或提供该计算机程序产品以供进一步使用。
附图说明
为了简化对本发明的理解，参考下文的详细描述和附图以及它们的描述。这里，附图应理解为不限制本发明的范围，而是公开了进一步解释本发明的优选实施例。
图1示出了本发明方法的方案。
图2示出本发明方法的不同实施例的方案。
图3示出了本发明方法的另一不同实施例的方案。
优选地，除非另有说明，下文的实施例包含至少一个处理器和/或数据存储单元以实现本发明的方法。
具体实施方式
根据一个方面，本发明涉及如上所述的方法。
注意，本发明的方法可以有利地用于确保立即的动作，例如防止SF6的显著损失。根据另外的实施例，优选地，第一动作包括从由操作者的通知、向数据库发送第一动作数据集、触发安全机制和触发对至少一个特性进一步测量组成的组中选择的至少一个动作。这种数据库可以是提供防止操作的安全性的分布式数据库。这也适用于下文公开的实施例。例如，可以利用区块链系统来防止数据库条目的操作。例如，数据库可以进一步自动通知服务人员立即计划一些维护计划以检查和/或修理断路器。这里，必须理解，将这样的数据集发送到数据库不一定仅包括将所述数据集添加到数据库或替换现有数据集。例如，它还可以触发对包含在数据库中的数据的修改，如增加气体损失的天数、增加气体损失的量和/或重置包含在断路器中的气体值以反映一些气体再填充等。
这里使用的术语“分布式数据库”指的是如同区块链那样的分散式数据库、分布式分类簿、分布式数据存储系统基于分布式分类簿技术的系统操作证明数据库、云、云服务、云中的区块链或对等数据库。这里，这种分布式数据库可以是如同公共区块链那样的公共数据库或如同专用区块链那样的非公共数据库。典型地，优选地，这种区块链是非公共的，并且只能由授权人员访问。在此，这种访问权也可以被授予外部人员，以允许检查诸如气体损失统计或总气体损失的特定数据，以确定是否满足相应的规定。
这里使用的术语“数据块”是指分布式数据库的块，如区块链或对等数据库表。它可以包含关于数据块的大小的数据、块标题、监测数据的计数器、关于特定的至少一个气体特性的数据、传感器数据和/或监测数据。所述块标题例如可以包含版本号、校验和或时间戳。
如上所述的这种方法可以有利地用于提供动作触发，例如操作者的通知。令人惊讶的是，注意到相应的长期信息允许及时开始替换过程，从而允许在正常维护过程中包括替换过程，降低了总成本，同时提高了安全性和可靠性。这也适用于如下所述的第二动作和第三动作。
对于典型的实施例，注意到本方法对于触发向数据库发送第一动作数据集的第一动作特别有用。发送到数据库的这种第一动作数据集可以是记录数据库中确定的气体损失的数据集和/或在数据库内部记录气体再填充的数据集。自动识别这种气体再填充是非常有益的。尽管操作者通常能够手动输入这种数据，但是已经注意到它很少发生。利用在此描述的本发明的方法允许安全地检测这种气体再填充并且自动地输入这种数据。这允许极大地增加这种断路器的可靠性和监测。而且，这种信息可以用于触发一系列收集数据集，以例如自动提供断路器的当前气体含量的可靠新值。例如，可以采用至少半小时间距的五次测量来检测再填充之后当前包含的气体量。允许大大增加气体监测的可靠性和安全性。这尤其也适用于如下所述的第二动作。
对于另外的典型实施例，注意到，本方法尤其可用于触发第一动作，该第一动作触发至少一个特性的进一步测量。这允许自动地提供异常数据的改进检测，例如由断路器的活动引起的一些偏差，以触发至少一个特性的进一步测量。这能够确保可靠的数据集被输入到数据库中，以提供断路器的一致监测。而且，它允许预测早期阶段的气体损失，消除了一些断路器活动可能隐藏气体开始损失的风险。这也适用于如下所述的第二动作。
此外，注意到包括检查过程以进一步减少不正确触发的第一动作的数量通常是有益的。基于自动影响气体特性的某些相互作用，有可能提供校正数据，以例如识别相对于预期行为的允许偏差，并防止这种错误的肯定性检测。根据另外的实施例，优选地，在收集数据集的时间段内发生了与气体的相互作用的情况下停止第一动作。这种相互作用例如包括：重新填充断路器的气体内容物或替换断路器的气体内容物或完全更换断路器。例如，可以在数据库中输入相应的动作，其中该方法接收相应的信息并避免操作者的不必要的通知。还可以利用这样的信息来触发一系列收集数据集，以例如自动地提供断路器的当前气体含量的可靠新值。这允许减少操作者输入气体再填充的工作，同时自动执行对气体含量变化的可靠测量，而不需要额外的相互作用。
另外，应当注意，本发明的方法可以有效地包括断路器的唯一标识符，以将数据集与特定断路器相关联。令人惊喜的是，注意到在长期使用期间，由于相对于正常行为的偏差，可能发生断路器的短期更换。而且，获得了用于处理相应断路器池的最佳配合，其中可以容易地识别需要更密集维护或甚至更换的断路器。根据另外的实施例，优选的是，数据集包含断路器的唯一标识符。
还注意到，这种收集的数据集有利地存储在类似分布式数据库的数据库中。一些中央存储装置可以允许容易地监测和比较可用数据。使用通常可用的通信方法还允许包括由外部人员进行的检查过程，以更紧密地评估相应接收的数据，同时由本地现场人员和操作者执行的相应动作被迅速转发和执行。根据另外的实施例，优选地，将所收集的数据集存储在数据库中，更优选地存储在分布式数据库中。
还注意到，获取与特定时间或时间间隔相关的数据集为典型实施例提供了非常有益的结果。尽管基于这样的三个方面，应该期望的是，更少地强调诸如来自周围温度的影响的相应效果，但是令人惊讶地注意到，这种影响大到足以为典型应用提供主要益处。根据另外的实施例，优选地，数据集是指在一天的特定时间或间隔期间断路器内的至少一个气体特性。通常，优选在夜间收集数据集。在此，注意到在更长的时间段上观察到进一步平滑的转变，并且获得更可靠的数据。根据另一实施例，优选地，在从11pm到6am、更优选地从1am到5am、甚至更优选地从2am到5am的时间段内收集数据集。令人惊讶的是，还注意到在一年的不同时间没有观察到显著的偏差。明显地，本发明的方案利用正确的时间帧来保持高灵敏度，同时忽略由季节引起的温度的缓慢总体变化。
虽然对于本领域技术人员可用的典型气体特性可用于本发明的方法，但注意到某些气体特性是特别有用的。令人惊讶的是，它们不仅易于测量，而且提供特别高的可靠性。根据另外的实施例，优选的是，该至少一个气体特性包括气体密度和/或气体压力。
虽然本发明的方法可以使用不同的可用气体，但是注意到考虑到典型的应用情况，本发明的益处对于SF6尤其高。根据另外的实施例，优选气体是SF6。令人惊讶的是，在这种情况下，本发明的方法提供了特别高的灵敏度和少量的、错误的肯定性检测。考虑到SF6的损失应当基于环境原因而特别受到限制，在本文中应用本发明的方法使得利用这种气体的现有系统的改型或替换特别令人感兴趣。
另外，应当注意，尽管需要考虑差异，但是对于典型的应用，特别是利用SF6，可以令人惊讶地利用通用阈值。这允许容易地将本发明的方法应用于不同的情况，而不需要适配，仍然提供改进的可靠性。根据另外的实施例，优选地，预定阈值为至多1％、更优选为至多0.5％、甚至更优选为至多0.1％。
此外，注意到利用用于计算标准偏差的优化天数可以实现灵敏度的进一步改进。根据另外的实施例，优选地，计算最后8天中的至少4天、更优选地最后7天中的至少5天的数据集的至少一个气体特性的标准偏差。典型地，甚至优选的是基于最后5天的每一天的数据集来计算标准偏差。
除非另外指明，术语如“计算”、“处理”、“确定”、“生成”、“配置”、“重构”和可比较术语是指修改数据和/或创建数据和/或转换数据的动作和/或处理和/或步骤，其中数据作为物理变量提供或如此应用。
然而，增加包括在标准偏差计算中的天数也是有益的。例如，这样的实施例可以特别有用地用于提供更一致的温度分布的应用情况，如在海上的位置。考虑应用的特定位置和状况允许进一步增加该方法的灵敏度和可靠性。根据另外的实施例，优选地，计算最后10天中至少5天、更优选地至少7天、甚至更优选地至少9天的数据集的至少一个气体特性的标准偏差。
此外，注意到即使在使用如上所述的本发明方法的步骤没有注意到气体损失的情况下，也可以有利地执行另一方法步骤以识别异常行为。根据进一步的实施例，优选地，所述方法包括：
e)在标准偏差低于阈值的情况下，利用在预定义的在先时间段期间收集的数据集来计算线性拟合线，
f)其中将在步骤a)中收集的数据集与线性拟合线的上限进行比较，其中线性拟合线的上限是在预定义的在先时间段内线性拟合线的最高值，其中在步骤a)中收集的数据集小于线性拟合线的上限的100％、更优选地小于99％、甚至更优选地小于98.2％的情况下触发第二动作。例如，这样的预定义的在先时间段可以是至少30天(如30天)、至少60天(如60天)或至少90天(如90天)。为了提供非常可靠的线性拟合线，对于典型实施例优选的是，线性拟合线被计算至少60天、更优选地至少90天的时间段。如本领域技术人员已知的那样计算线性拟合线。例如，最小化平均误差平方以找到可能的最合适的线性拟合线。
根据典型实施例，优选地，第二动作包含发送操作者的通知和/或发送第二动作数据集到数据库和/或触发安全机制，更优选地发送操作者的通知和/或发送第二动作数据集到数据库。这允许在甚至第一次检测到的异常的早期阶段对甚至微小的偏差进行注释、记录和/或反应。
附加地或可选地，可以利用这样的数据集来获得长期评估数据。这里，优选地在标准偏差低于预定阈值的情况下触发评估。该评估包括计算线性拟合线和评估所述线性拟合线，以允许对断路器的气体损失行为进行总体评估。根据另外的实施例，优选地，该方法包括：
g)在标准偏差低于阈值的情况下，利用在预定义的在先时间段期间收集的数据集来计算提供梯度的线性拟合线。
h)其中将所述梯度与梯度极限进行比较，并且其中在所述梯度低于所述梯度极限的情况下，触发第三动作。例如，梯度限制可以是预定梯度限制、自适应梯度限制或两者的组合。这里，这样的梯度限制可以被预定义并且基于要被监测的断路器来选择。虽然本领域技术人员可以基于其经验和相应的测试来选择相应的值，但是令人惊讶地注意到所述梯度值也可以基于如下所述的相应标准来选择。这大大简化了在相应数据有限且测试时间有限的情况下改装或设置新的断路器或接管现有断路器。例如，对于满足新标准的高质量断路器的实施例，通常优选的是，梯度限制从－0.01到－0.0005的范围中选择，更优选从－0.01到－0.001的范围中选择。例如，对于监测特别短的时间段(如30天)的实施例，通常有利的是梯度极限选自－0.02至－0.001、更优选－0.015至－0.0015的范围。例如，在提供较不安全密封的较旧断路器在较长的时间内被监测的情况下，梯度极限优选地选自－0.025至－0.0015的范围，更优选地选自－0.021至－0.003的范围。在这种较老的断路器被监测较短的时间段(如30天)的情况下，典型地优选的是，从－0.04至－0.005、更优选地从－0.04至－0.001的范围中选择梯度极限。而且，可以利用基于所收集的数据的自适应梯度限制。这里，针对所定义的第一预定义的在先时间段来计算梯度，并且与此相关地设置梯度限制。例如，梯度极限可以计算如下：
梯度限制＝计算的梯度－(X×(计算的梯度)2)
其中X是自适应因子，例如选自0至10的范围，更优选地选自0至7的范围，更优选地选自0至5的范围。此外，该系统可以首先利用这样的预定梯度限制并且在获取第一预定义的在先时间段的数据之后改变到这样的自适应梯度限制来进行组合。例如，预定义的在先时间段可以是至少30天(如30天)、至少60天(如60天)或至少90天(如90天)。为了提供非常可靠的线性拟合线，对于典型实施例优选的是，线性拟合线被计算至少60天，更优选地至少90天的时间段。如本领域技术人员已知的那样计算线性拟合线。例如，最小化平均误差平方以找到可能的最合适的线性拟合线。
第三动作通常优选地包含发送操作者的通知、发送第三动作数据集到数据库和/或触发安全机制，更优选地发送操作者的通知和/或发送第三动作数据集到数据库。这允许注释、记录和/或对长期变化作出反应，例如在断路器的密封开始恶化或气体填充单元变得不牢固的情况下。这尤其允许容易地监测断路器的完整回路，并且统计地识别待维修或甚至更换的断路器，以防止其中包含的气体的损失。
令人惊讶的是，注意到包括数据集的自动转发显着地增加了过程的整体可靠性。根据另外的实施例，优选地，断路器适于自动地监测所收集的数据集。对于处理像SF6的气体来说，这允许减少特别成问题的错误量。
根据另一方面，本发明涉及如上所述的断路器。
在此，注意到包括收集所需数据集的自动机制通常是有益的。例如，实现存储在集成处理单元上的相应硬件或软件允许防止数据丢失并优化整个方法。根据另外的实施例，优选的是，断路器适于自动收集数据集。
尽管优选地替换现有的断路器，但是为现有系统提供改进也是非常令人感兴趣的可能性。应当注意，例如，适于收集数据集的相应监测元件可以容易地连接到气体填充装置，如适于再填充断路器的这种断路器的阀。优选地，这种监测元件适于将收集的数据集发送到处理单元或数据存储器，或者包含处理单元或数据存储器。这允许直接执行本发明方法的相应评估步骤。这种改进特别有助于为现有断路器群提供本发明的监测能力。
这里使用的术语“处理单元”是指用于处理数据的数据处理单元。这里，例如，生成计算、校验和和密码校验，比较测量值和预定义值，对特定情况采取措施，生成确定的输出，重构数据集的一部分，验证校验(优选为密码校验)，生成区块链的新区块，将新区块集成到区块链中，等等。这种处理单元例如可以在计算机、客户端、智能电话和服务器中找到。例如，这种处理单元也可以在分布式数据库的节点中找到，如区块链。
根据另一方面，本发明涉及一种如上所述的监测系统。
根据另外的实施例，优选地，监测系统包含本发明的断路器。
注意，提供具有允许存储收集的数据集的数据库的本发明的监测系统是有益的。根据另外的实施例，优选地，监测系统包含数据库，优选地包含分布式数据库，其中数据库适于存储数据集。
此外，注意到在监测系统中已经包括相应的处理单元以计算所需的标准偏差和/或执行进一步的评估是有益的。根据进一步的实施例，优选地，监测系统包含适于计算标准装置的处理单元。
同时，还注意到在监测系统中包括相应的处理单元以计算线性拟合线从而提供不依赖于外部资源的更可靠的系统也是有益的。
这允许减少数据传送并且还防止可以容易地篡改数据。
而且，令人惊讶地注意到，可以通过提高转发的数据的可靠性和安全性来提供进一步的应用。例如，令人惊讶地注意到，通过提供允许对当前位置进行可靠评估的安全数据，本发明的方法允许特别适用于维护应用。另外，这允许存储可靠的数据，如果需要的话，该数据可以在以后的故障的情况下使用，以提供断路器的状态的证据。根据另外的实施例，优选地，监测系统包含适于在断路器和数据库之间提供安全数据连接的硬件。例如，这种系统可以使用断路器和数据库之间的端到端加密来实现。
根据另一方面，本发明涉及如上所述的用途。
根据一个方面，本发明涉及如上所述的计算机程序。
根据一个方面，本发明涉及一种用于提供如上所述的创造性计算机程序产品的设备。
仅出于解释的目的进一步详细描述本发明。然而，本发明不应被理解为限于这些实施例，因为它们代表提供益处以解决特定问题或满足特定需要的实施例。保护范围应理解为仅由所附权利要求限制。
图1示出了本发明方法的方案。在下文中，为了说明的目的，包括了利用这种方案的实施例的特征。然而，上述的其它实施例可以用于这种方案。
该方法利用作为本发明的监测系统的一部分的本发明的断路器来执行。使用提供处理器和执行计算机程序产品的数据存储器的设备来执行计算，以触发或执行指定动作。
这里，在步骤2期间，确定包含断路器中SF6的气体密度的数值的数据集，并将其存储在数据存储器上。每天在4am的特定时间进行测定。利用收集的数据集和存储在数据集列1中的数据集，在步骤3中计算标准偏差。这里，标准偏差是基于在最后十天期间收集的至少三个数据集来计算的，其中当天被认为是这十天之一。利用在该时间段期间收集的所有数据集来计算标准偏差。
在步骤4中评估标准偏差是否满足预定阈值为0.5％的要求。在其超过阈值的情况下，进行步骤5，包括触发第一动作。第一动作包括向操作者通知他/她关于该偏离的通知，并将第一动作数据集发送到数据库。这里，第一动作数据集被原样存储，或者根据第一动作数据集，相应的数据库数据集被改变。例如，提供特定气体损失的天数增加1。此外，第一动作包括确定步骤，其中考虑所确定的气体损失，对于整体安全性来评估数据集。在超过由操作者指定的某些限制的情况下，替换断路器接管，并且被监测的断路器从电网取出。同时，向操作者发送相应的通知，并安排维护或更换。在第一动作之前、期间或之后，数据集被存储在数据集集合1中。
在标准偏差不超过预定阈值的情况下，在步骤6中计算作为最后60天的预定义的在先时间段的线性拟合线。这里，可用于最后60天的数据集(其中当前天被认为是这些天之一)从数据集集合1中获取，并且包括在步骤2中收集的数据集，用于提供线性拟合线及其上限。上限指定在预定义的在先时间段内的线性拟合线的最高值。因为它是线性线，所以上限可以位于线性拟合线的第一天或最后一天，使得它表示第1天或第60天的值。这也适用于第60天是当天且第1天未测量的情况。在这种情况下，由线性拟合线产生的理论值提供上限。将步骤2中收集的气体密度的数值与步骤7中的上限进行比较，并且在其低于上限的99％的情况下，执行步骤8，包括触发第二动作。第二动作包括通知操作者以通知他/她偏差，并将其注意力吸引到观察结果。此外，第二数据集被发送到数据库以更新气体损失协议，从而最终适应未来气体损失的预测和用于再填充动作所需的新SF6气体。
图2示出本发明方法的另一实施例的方案。在下文中，为了说明性目的，包括了利用这种方案的实施例的特征。然而，在描述中指定的其它实施例可以用于这样的方案。该方法是利用本发明的断路器执行的，该断路器是本发明的监测系统的一部分。使用提供处理器和执行计算机程序产品以触发或执行指定动作的数据存储器的设备来执行计算。
这里，在步骤2’期间，确定包含断路器中SF6的气体压力的数值的数据集，并将其存储在数据存储器上。该确定是在从上午1点到上午5点的特定时间段内每天进行的。利用所收集的数据集和存储在数据集集合1’中的数据集，在步骤3’中计算标准偏差。这里，基于在最后八天的周期期间收集的至少四个数据集来计算标准偏差，其中当前天被认为是这八天之一。利用在该时间段内收集的所有数据集来计算标准偏差。
在步骤4’中评估标准偏差是否满足预定阈值为1％的要求。在其超过阈值的情况下，进行步骤5’(检查步骤)，其中检查数据库是否已经记录了相对于断路器的气体含量的一些相互作用。例如，在已经注意到气体再填充的情况下，或者停止该过程，或者进行第二检查步骤以评估该偏差以及它是否可能由该相互作用引起。例如，这可以部分手动地通过自动触发对操作者的相应请求，或者完全自动地通过形成逻辑检查，例如改变是否在所需和期望的边界内。在没有记录这种相互作用的情况下，步骤5’包括触发第一动作。第一动作包括向操作者通知他/她关于该偏差的通知，并向数据库发送第一动作数据集。这里，第一动作数据集被原样存储，或者根据第一动作数据集，相应的数据库数据集被改变。例如，提供特定气体损失的天数增加1。此外，第一动作包括确定步骤，其中考虑所确定的气体损失，对于整体安全性来评估数据集。在超过由操作者指定的某些限制的情况下，替换断路器接管，并且被监测的断路器从电网取出。同时，将相应的通知发送给操作者，并安排维护或更换。在第一动作之前、期间或之后，数据集被存储在数据集集合1中。
在标准偏差不超过预定阈值的情况下，在步骤6’中计算作为最后90天的预定义的在先时间段的线性拟合线。这里，可用于最后90天的数据集(其中当前天被认为是这些天之一)从数据集集合1’中获取，并且包括步骤2’中收集的数据集，用于提供线性拟合线及其上限。上限指定在预定义的在先时间段内的线性拟合线的最高值。因为它是线性线，所以上限可以位于线性拟合线的第一天或最后一天，使得它表示第1天或第90天的值。这也适用于第90天是当天且第1天未测量的情况。在这种情况下，由线性拟合线产生的理论值提供上限。将步骤2’中收集的气体压力的数值与步骤7’中的上限进行比较，并且如果它低于上限的99％，则执行步骤8’，包括触发第二动作。第二动作包括通知操作者通知他/她偏差并将其注意力吸引到该观察。此外，第二数据集被发送到数据库以更新气体损失协议，从而最终适应未来气体损失的预测和用于再填充动作所需的新SF6气体。
此外，在步骤9’中将线性拟合线的梯度与梯度极限进行比较。确定梯度是否低于从－0.01到－0.0005(如－0.001)的范围中选择的梯度极。在梯度较低的情况下，进行步骤10’，包括触发第三动作。第三动作包括通知操作者。此外，它包括将第三动作数据集发送到数据库。这里，为现场可用的完整的断路器回路收集相应的数据。基于所获得的数据，规划维护和更换计划，其中解决了断路器的批次。在此，可以以惊人的高准确度来确定断路器的健康和不久将来的进展。
图3示出本发明方法的另一实施例的方案。在下文中，为了说明性目的，包括了利用这种方案的实施例的特征。然而，在描述中指定的其它实施例可以用于这样的方案。该方法是利用本发明的断路器形成的，该断路器是本发明的监测系统的一部分。使用提供处理器和执行计算机程序产品以触发或执行指定动作的数据存储器的设备来执行计算。
这里，在步骤2”期间，确定包含断路器中SF6的气体压力和气体密度的数值的数据集，并将其存储在数据存储器上。在诸如包括含断路器的房间的预定室温的特定情况期间每天执行该确定。利用所收集的数据集和存储在数据集集合1”中的数据集，在步骤3”中计算标准偏差。这里，基于在最后五天期间收集的至少四个数据集来计算标准偏差，其中当前天被认为是这五天之一。利用在该时间段内收集的所有数据集来计算标准偏差。
在步骤4”中评估气体压力和气体密度的数值的标准偏差是否满足为1％的预定阈值的要求。在两者都超过阈值的情况下，在步骤5”中触发第一动作。第一动作包括向操作者提供于该偏差的通知，并向数据库发送第一动作数据集。在第一动作之前、期间或之后，数据集被存储在数据集集合1”中。
在标准偏差不超过预定阈值的情况下，在步骤6’中计算作为最后30天的预定义的在先时间段的线性拟合线。这里，可用于最后30天的数据集(其中当前天被认为是这些天之一)从数据集集合1’中获取，并且包括步骤2’中收集的数据集，用于提供线性拟合线及其上限。上限指定在预定义的在先时间段内的线性拟合线的最高值。因为它是线性线，所以上限可以位于线性拟合线的第一天或最后一天，使得它表示第1天或第30天的值。这也适用于第30天是当天且第1天未测量的情况。在这种情况下，由线性拟合线产生的理论值提供上限。将步骤2”中收集的气体密度和气体压力的数值与步骤7”中的上限进行比较，并且在至少一个低于上限的98.2％的情况下，执行步骤8”，包括触发第二动作。第二动作包括向操作者提供关于偏差的通知并将其注意力吸引到该观察。此外，第二数据集被发送到数据库以更新气体损失协议，从而最终适应未来气体损失的预测和用于再填充动作所需的新S6气体。
在满足关于上限的要求的情况下，在步骤9”中进一步利用线性拟合线用于进一步评估。这里，将线性拟合线的梯度与相应的梯度极限进行比较。确定梯度是否低于从－0.02到－0.001如－0.01的范围中选择的梯度限制。在两个梯度都较低的情况下，进行步骤10”，包括触发第三动作。第三动作包括通知操作者并向数据库发送第三动作数据集。

Claims (15)

1.一种监测包含气体的断路器的方法，所述气体具有提供数值的至少一个气体特性，所述方法包括以下步骤：
a)收集关于所述断路器内部的所述至少一个气体特性的数据集，其中所述数据集包含在一天的特定状况或特定时间期间所述至少一个气体特性的数值，
b)计算最后10天中至少3天的数据集的至少一个气体特性的标准偏差，
c)将气体压力的标准偏差与预定义阈值进行比较，
d)在标准偏差超过阈值的情况下触发第一动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一动作包括从由操作者的通知、向数据库发送第一动作数据集、触发安全机制以及触发对所述至少一个特性的进一步测量组成的组中选择的至少一个动作。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，如果在收集所述数据集的时间段内发生了与所述气体的相互作用，则停止所述第一动作。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所收集的数据集存储在数据库中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述数据集涉及在一天的特定时间或间隔期间所述断路器内的所述至少一个气体特性，和/或其中所述至少一个气体特性包含气体密度和/或气体压力。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述气体是SF6。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述预定义阈值至多为1％。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述数据集的至少一个气体特性的标准偏差为最后8天中的至少4天。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：
e)在标准偏差低于阈值的情况下，利用在预定义的在先时间段期间收集的数据集来计算线性拟合线，
f)其中将在步骤a)中收集的数据集与线性拟合线的上限进行比较，其中线性拟合线的上限是在预定义的在先时间段内线性拟合线的最高值，其中在步骤a)中收集的数据集小于线性拟合线的上限的100％的情况下触发第二动作。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：
g)在标准偏差低于阈值的情况下，利用在预定义的在先时间段期间收集的数据集来计算提供梯度的线性拟合线，
h)其中将所述梯度与预定义的梯度限制和/或自适应梯度限制进行比较，并且其中在所述梯度低于所述梯度限制的情况下，触发第三动作。
11.一种断路器，包括适于实现根据权利要求1至10中任一项所述的方法的监测装置。
12.一种用于断路器的监测系统，其中，所述监测系统适于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
13.使用根据权利要求11所述的断路器或根据权利要求12所述的监测系统来监测断路器的气体含量。
14.一种计算机程序产品，其具有程序命令以执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
15.一种用于提供根据权利要求14所述的计算机程序产品的装置，其中，所述装置存储所述计算机程序产品和/或提供所述计算机程序产品以供进一步使用。
CN202080061824.3A 2019-09-04 2020-08-24 气体监测系统 Pending CN114341835A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19195399.1 2019-09-04
EP19195399.1A EP3790032A1 (en) 2019-09-04 2019-09-04 Gas monitoring system
PCT/EP2020/073636 WO2021043613A1 (en) 2019-09-04 2020-08-24 Gas monitoring system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114341835A true CN114341835A (zh) 2022-04-12

Family

ID=67851047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080061824.3A Pending CN114341835A (zh) 2019-09-04 2020-08-24 气体监测系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11982590B2 (zh)
EP (1) EP3790032A1 (zh)
CN (1) CN114341835A (zh)
WO (1) WO2021043613A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4084037A1 (en) 2021-04-30 2022-11-02 Hitachi Energy Switzerland AG Gas monitoring system and respective method
DE102021119006A1 (de) * 2021-07-22 2023-01-26 Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh Verfahren und system zum betrieb eines laststufenschalters und laststufenschalter umfassend ein solches system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001186613A (ja) * 1999-12-28 2001-07-06 Mitsubishi Electric Corp ガス絶縁電気機器
JP2007263584A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Mitsubishi Electric Corp ガス漏れ検出装置及びガス漏れ検出方法
CN104913825A (zh) * 2015-06-30 2015-09-16 国家电网公司 一种断路器及气体泄漏质量监测装置
CN105182128A (zh) * 2015-09-09 2015-12-23 成都比善科技开发有限公司 一种多数据的变电站在线监测系统
CN108806218A (zh) * 2018-06-13 2018-11-13 合肥泽众城市智能科技有限公司 一种可燃气体监测数据异常原因的判断方法及装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1040965A (en) * 1974-04-10 1978-10-24 United Electric Controls Company Density control monitor
JPH0721981B2 (ja) * 1987-04-13 1995-03-08 株式会社日立製作所 開閉器の動作監視装置
US5502435A (en) * 1994-04-06 1996-03-26 Ralston; Douglas E. Method and system for monitoring circuit breaker gas pressure
US8988238B2 (en) * 2012-08-21 2015-03-24 General Electric Company Change detection system using frequency analysis and method
FR3068786B1 (fr) * 2017-07-04 2019-08-23 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de determination d'une proportion d'air dans un conteneur

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001186613A (ja) * 1999-12-28 2001-07-06 Mitsubishi Electric Corp ガス絶縁電気機器
JP2007263584A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Mitsubishi Electric Corp ガス漏れ検出装置及びガス漏れ検出方法
CN104913825A (zh) * 2015-06-30 2015-09-16 国家电网公司 一种断路器及气体泄漏质量监测装置
CN105182128A (zh) * 2015-09-09 2015-12-23 成都比善科技开发有限公司 一种多数据的变电站在线监测系统
CN108806218A (zh) * 2018-06-13 2018-11-13 合肥泽众城市智能科技有限公司 一种可燃气体监测数据异常原因的判断方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3790032A1 (en) 2021-03-10
US20220299398A1 (en) 2022-09-22
US11982590B2 (en) 2024-05-14
WO2021043613A1 (en) 2021-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8314694B2 (en) System and method for suppressing redundant alarms
US11209811B2 (en) Diagnostic device, diagnostic method, and program
JP6647824B2 (ja) 異常診断システム及び異常診断方法
US8898525B2 (en) Method and system for use in condition monitoring
CN108805359A (zh) 一种故障预判方法及装置
CN109583758B (zh) 监察系统的预警规则修正方法、装置和计算机设备
US10573421B2 (en) Plant operation system and plant operation method
CN106124878A (zh) 集成变压器健康监测架构
KR101613100B1 (ko) 통신 이상 검출 장치, 통신 이상 검출 방법 및 기록매체
CN114341835A (zh) 气体监测系统
EP3627264B1 (en) Plant assessment system and plant assessment method
CN115420325B (zh) 排查储能装置异常传感器的方法、终端设备及存储介质
JP6880560B2 (ja) 故障予測装置、故障予測方法及び故障予測プログラム
CN105681128A (zh) 一种用于大数据系统状态监控的方法和装置
JP2012018623A (ja) 異常データ分析システム
CN114924929A (zh) 一种NVMe硬盘故障预警方法、系统和计算机设备
CN110211343B (zh) 实验室管理方法、系统、计算机设备和存储介质
TWI710873B (zh) 支援裝置、學習裝置以及廠房運轉條件設定支援系統
CN103870349B (zh) 用于数据处理系统的配置管理装置及方法
CN110324207A (zh) 一种数据采集终端的检测方法及装置
CA3013822C (en) Detection of temperature sensor failure in turbine systems
CN114943297A (zh) 发电机出口断路器的智能运维方法、装置、计算机设备
CN105138755A (zh) 一种液体火箭发动机试验台故障响应生成器的设计方法
CN110750418B (zh) 一种信息处理方法、电子设备和信息处理系统
CN116071884B (zh) 一种电气火灾报警监控方法、系统、设备及介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination