CN204064509U - 一种高压开关柜温度在线监测系统 - Google Patents

一种高压开关柜温度在线监测系统 Download PDF

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Inventor
李延风
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西安银嘉工程设计有限公司
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Abstract

本实用新型所述的一种高压开关柜温度在线监测系统,属于温度测量设备领域,包括若干温度传感器、温度采集器、数据集中器和监控单元,其中在同一高压开关柜内的所有温度传感器均分别与所对应高压开关柜的温度采集器相连接,温度采集器连接到数据集中器,数据集中器与监控单元相连接,采用数字温度传感器阵列对温度场进行测量,将测量数据结合从SCADA(数据采集与监控控制系统)系统获得的开关柜运行数据,对高压开关柜进行横向和纵向的比较分析诊断,系统的将基于现有开关柜温度测量装置的故障检修推进到基于在线诊断的状态检修,提高了变电站的运行维护水平。

Description

一种高压开关柜温度在线监测系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于温度测量设备领域,尤其涉及到一种高压开关柜温度在线监测系统。
背景技术
[0002] 高压开关柜是输配电系统中的重要设备,承担着开端和关合电力线路等重要作用,随着我国经济总量的增长,对于电力系统的要求也越来越高,社会对供电可靠性提出了更高的要求。目前对高压开关柜的监测大都基于人工巡检,借助红外测温等设备获得开关柜内的温度数,由于开关柜的结构相对复杂,元件被遮挡的情况下,红外测温仪往往无法获得准确的温度数据,且巡检时间间隔较长。而且大多数仅针对高压开关柜温度进行测量,无法对整个高压开关柜的工作状态进行诊断。作为输配电系统中广泛运用的高压开关柜,对其实施状态检修是非常必要的。
发明内容
[0003] 本实用新型所述的一种高压开关柜温度在线监测系统,旨在解决以上所述问题。
[0004] 本实用新型所述的一种高压开关柜温度在线监测系统,包括若干温度传感器、温度采集器、数据集中器和监控单元,其中在同一高压开关柜内的所有温度传感器均分别与所对应高压开关柜的温度采集器相连接,温度采集器连接到数据集中器,数据集中器与监控单元相连接。
[0005] 或优选的,所述的监控单元包括监控主机、报警装置、数据库和SCADA,其中监控主机与数据集中器相连接,报警装置和数据库均与监控主机相连接,同时监控主机连接到变电站SCADA ;SCADA为本实用新型所述高压开关柜温度在线监测系统提供开关柜的整体运行数据。
[0006] 更优选的,所述温度传感器为数字温度传感器,它们分别设置在高压开关柜柜体的内壁上,以及柜体内重要部件周围,分别用来测量柜体内的整体温度,以及测量重要部件的温度。
[0007] 进一步优选的,所述的安装在柜体内重要部件周围的温度传感器是以各重要部件为中心,呈正三角形设置在重要部件周围。
[0008] 更进一步优选的,每个重要部件周围的三个温度传感器,它们距对应的重要部件的间距为5cm-10cm。其中所述的柜体内重要部件是指高压开关柜内的主要电器部件。
[0009] 高压开关柜内的主要电器部件包括电流互感器简称CT、电压互感器简称PT、接地开关、避雷器(阻容吸收器)、隔离开关、高压断路器、高压接触器、高压熔断器、变压器、高压带电显示器、绝缘件、主母线和分支母线、高压电抗器、负荷开关、高压单相并联电容器坐寸ο
[0010] 本实用新型所述的一种高压开关柜温度在线监测系统采用了新的测温原理,从温度场的角度对开关柜内温度分布进行在线监测,改变了过去从“点”的角度对个别部件测温的方法。采用数字温度传感器阵列对温度场进行测量,将测量数据结合从SCADA (数据采集与监控控制系统)系统获得的开关柜运行数据,对高压开关柜进行横向和纵向的比较分析诊断,系统的将基于现有开关柜温度测量装置的故障检修推进到基于在线诊断的状态检修,提高了变电站的运行维护水平。
附图说明
[0011] 图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
[0012] 一种高压开关柜温度在线监测系统,其特征在于包括若干温度传感器、温度采集器、数据集中器和监控单元,其中在同一高压开关柜内的所有温度传感器均分别与所对应高压开关柜的温度采集器相连接,温度采集器连接到数据集中器,数据集中器与监控单元相连接。监控单元包括监控主机、报警装置、数据库和SCADA,其中监控主机与数据集中器相连接,报警装置和数据库均与监控主机相连接,同时监控主机连接到变电站SCADA。本实用新型中所用温度传感器为数字温度传感器,用来测量重要部件的温度传感器,设置在被测部件周围呈正三角形放置,温度传感器与被测部件之间的垂直距离视柜体内空间而定,一般在5cm-10cm之间,距离太近会因为被测部件所产生的磁场影响温度传感器的测温结果,距离太远也会造成测温数据的不准确,测量柜体内整体温度的温度传感器,设置在柜体的上下左右四个内壁上。高压开关柜一般是根据功能将内部分为几个隔室,每个隔室安装有相应的部件,在数据采集之前,按照所需的监测要求确定合理的温度传感器布置位置。高压开关柜内按照功能所设置的隔室一般包括:1)主母线室2)断路器室3)电缆室4)继电器和仪表室5)柜顶小母线室6) 二次端子室。其中上述重要部件是指高压开关柜内的主要电器部件。高压开关柜内主要电器部件包括:电流互感器简称CT、电压互感器简称PT、接地开关、避雷器(阻容吸收器)、隔离开关、高压断路器、高压接触器、高压熔断器、变压器、高压带电显示器、绝缘件、主母线和分支母线、高压电抗器、负荷开关、高压单相并联电容器。
[0013] 本实用新型所述的一种高压开关柜温度在线监测系统,通过开关柜内的温度传感器获得表征高压开关柜运行的温度参量值,温度采集器采集开关柜内所有温度传感器的信号,生成温度场所需要的数据包括温度传感器的坐标位置和温度值。坐标位置可以根据实际温度传感器所放置的位置来记录,也可以使用节点定位技术来计算,本实用新型使用的是前者,所以在初期需要记录每个温度传感器在柜体内放置的位置,一般是X、1、Z三维空间坐标。温度采集器将初步处理后的数据汇总并传送至数据集中器,数据集中器将来自多个高压开关柜的温度数据集合后发给监控主机,监控主机上安装有智能诊断软件,通过智能诊断软件对数据进行分析处理,同时所有的数据都存入数据库供事后分析以及结果输出;监控主机通过RS485总线经由RS9794协议转换器与变电站SCADA相连,获得开关柜的有关运行数据;监控主机的智能诊断软件根据开关柜温度采集器所采集的状态参量数据和变电站SCADA提供的开关柜运行数据对开关柜内电触头及PT、CT等重要部件运行状态进行综合智能分析。
[0014] 系统在智能分析方面,主要采用了 2个方面的数据进行比较:
[0015] I)对同级的高压开关柜温度采集值进行横向比较,所谓同级是指其环境温度一致,工作电流基本相同,故所测温度应相差不大。如果检测到的温度值出现异常,则就某一个异常的高压开关柜进行重点监测,调出该柜的各点温度监测值,确定实际的温度异常点。
[0016] 2)对每一个高压开关柜的温度检测值进行纵向比较,若某一开关柜出现异常,其温度值的变化速率会随之出现异常,当开关柜某点温度变化率出现异常,则分析其是否超出设定的上限,从而判断开关柜是否存在故障隐患。
[0017] 在监控主机上安装的智能诊断软件的主要功能:开关柜状态比较,智能诊断软件根据开关柜温度采集器所采集的温度数据和变电站SCADA系统提供的开关柜运行数据,结合数据库中的历史数据,对不同开关柜的运行状态进行分析比较,从中找出运行状态异常的开关柜。温度发展趋势预测,智能诊断软件根据开关柜温度采集器所采集的温度数据,结合数据库中的历史数据,通过外插对比的方法对温度发展趋势做出预测,并为预警和报警提供参考。开关柜部件状态诊断,智能诊断软件根据开关柜温度采集器所采集的温度数据,掌握开关柜内的温度场,通过对温度场的分析,可以判断出温度异常点,进而做出对开关柜内电触头、隔离刀闸等重要部件运行状态的诊断。预警和报警,在开关柜状态横向比较、温度发展趋势预测、开关柜部件状态诊断的基础上,智能诊断软件对可能发生的故障根据设定的阀值做出预警和报警。提供运行、调度指导意见,智能诊断软件根据开关柜做出的运行状态分析,根据一定的运行调度原则提供相应的运行、调度参考意见。
[0018] 数据库存储所有开关柜温度采集器采集的数据和变电站SCADA系统提供的开关柜运行数据,这些数据提供给智能诊断软件进行智能状态诊断及故障预警。

Claims (3)

1.一种高压开关柜温度在线监测系统,其特征在于包括若干温度传感器、温度采集器、数据集中器和监控单元,其中在同一高压开关柜内的所有温度传感器均分别与所对应高压开关柜的温度采集器相连接,温度采集器连接到数据集中器,数据集中器与监控单元相连接;所述的监控单元包括监控主机、报警装置、数据库和SCADA,其中监控主机与数据集中器相连接,报警装置和数据库均与监控主机相连接,同时监控主机连接到变电站SCADA ;所述温度传感器为数字温度传感器,它们分别设置在高压开关柜柜体的内壁上,以及柜体内重要部件周围。
2.如权利要求1所述的一种高压开关柜温度在线监测系统,其特征在于所述的安装在柜体内重要部件周围的温度传感器是以各重要部件为中心,呈正三角形设置在重要部件周围。
3.如权利要求1所述的一种高压开关柜温度在线监测系统,其特征在于每个重要部件周围的三个温度传感器,它们距对应的重要部件的间距为5cm-10cm。
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