[發明專利]開關柜異常運行實時在線監測裝置

無效

• 申請號: 201310324079.9
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103398740A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 張鳳山;李毅;肖茂林;白文柱;左軍;羅峰;王大安
• 申請（專利權）人: 中海石油（中國）有限公司天津分公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08C19/00;G05B19/042
• 代理公司: 天津三元專利商標代理有限責任公司 12203
• 代理人: 高鳳榮

技術領域

本發明涉及監測裝置，尤其涉及一種用于同時對局部放電、溫度、載流量進行在線監測，并將監測數據通過有線的方式傳輸至工控機，以達到綜合監測開關柜安全運行情況為目標的開關柜異常運行實時在線監測裝置。

背景技術

電力系統承擔著整個社會日常生產生活的供電任務，一旦發生故障事故，將會出現大范圍停電、停產，造成巨大的經濟損失。電力系統涵蓋了發電、輸電、配電、用電四個關鍵環節，各環節的協調配合和調度是電能穩定可靠的重要保障。

目前，我國電能的基本特點是：峰谷差較大，用電高峰期供電不足，而平時又會造成電能供應過剩和浪費，因此，對于變配電設備和線路的可靠性要求很高。

現階段對于開關柜設備采用的監檢測方法主要有：紅外測溫法、熱電偶、熱電阻，以及光纖傳感測溫法。其中，紅外測溫法應用較多，但由于其屬于非接觸式測量，其測量精度有很大局限性，抗干擾性較差，在測量過程中需要耗費較多的時間和人力成本。熱電偶、熱電阻測量方法屬于實時在線監測，其精度較高，但是，電磁干擾現象較為嚴重，安全性能較差，在高壓配電設備監測領域應用較少。

光纖光柵溫度監測技術是目前發展較為成熟、應用廣泛的新型實時在線監測手段。其與傳統監測手段相比，光纖傳感技術主要是：利用光信號感知和監測外界信息，其性能穩定、抗腐蝕性能強、傳感傳輸信息一體化、抗電磁干擾能力強，可充分滿足防火防爆要求，在電力設備的監測上具有很大的優越性。

目前，在國內外電廠和變電站等開關柜溫度監測中，已有大量成功的實際應用案例。鑒于光纖光柵獨特的性質和優勢，能夠在現場實現全光無電在線監測。

局部放電是高壓絕緣中普遍存在的問題，長期存在，并在一定的條件下，易導致絕緣劣化甚至擊穿。針對發生局部放電時產生的各種電、光、聲、熱等現象的研究，局部放電檢測技術產生了電測法、光測法、聲測法、紅外熱測法等多種檢測方法。近年來，脈沖條件下的局部放電檢測，引起了人們的關注，國內外相關科研部門及電力部門都在積極研究應用于高壓開關柜內部局放在線監測技術，我國國家標準和國際電工委員會也都對此提出了相應規范。通過在線測量開關柜內部由于局部放電，而在其金屬殼體上產生的瞬時對地電壓(TEV)，從而檢測設備內部的絕緣轉劣趨勢，即：所謂的暫態對地電壓(TEV)測量技術作為一種新型的設備在線監測方法，在國內外部分電力公司得到了廣泛應用。

由于電纜在長期運行中，導體溫度和載流量不允許超過額定工作值，否則，將引起電纜損耗增大、熱老化加快、使用壽命縮短，甚至熱擊穿。因此，電力電纜載流量的確定有解析計算、數值計算和試驗等三種方法。1957年，McGrath較完整地研究了不同類型電纜的幾何參數和安裝條件對導體溫度的影響，分析了電纜導體到周圍環境中的溫度分布和電纜散熱情況，并通過簡化熱路模型計算出不同敷設條件下的載流量。之后，國際電工委員會(IEC)在McGrath論文的基礎上，結合1957年之后載流量的算法改進，于1982年和1985年相繼提出了電纜額定載流量計算標準IEC60287和IEC60853。我國電纜載流量方面的研究始于20世紀60年代中期。隨著我國電工產品向IEC靠攏，電線電纜產品國家標準已基本等同IEC相應的標準，電纜載流量計算標準亦等同IEC的相應計算標準。

目前，開關柜設備的檢修和維護屬于“事后維修”和“定期預防”的方式，容易造成故障不能及時解決、過剩維修或維修不足的弊病，給開關柜設備的維修工作造成浪費或搶修不及時現象。隨著生產生活水平的大幅提高，在電力供應上，必須做到及時發現故障原因、及時采取適當的處理方式。因此，需要一種更科學、更合理的維修方式，使開關柜設備的維護和管理向規范化、自動化、智能化發展。隨著各種監測手段的發展，對設備事故的防范方法日益完善，對設備進行運行中在線連續監測，由“定期維修”轉變為“狀態維修”是一種較為完善的監測方法，不僅可以節約檢修費用提高設備利用率，對設備的事故預防更有重要意義。因此，通過局放監測、溫度監測以及載流量監測手段，對開關柜設備進行實時在線監測可以有效的實現安全監測和評估。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術存在的上述缺點，而提供一種開關柜異常運行實時在線監測裝置，其能夠對開關柜內部的局部放電、溫度變化、電纜載流量進行實時綜合在線監測，并通過在線監測開關柜的安全運行情況，及時排除發現故障隱患，為開關柜設備運行的安全性、穩定性，提供了技術保證。

本發明的目的是由以下技術方案實現的：