[發明專利]電力隔離開關熱故障的光纖紅外控制自動跳閘裝置及方法

有效

• 申請號: 201510070161.2
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104681367A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 林曉銘;連鴻松;宋仕江;鄭良根;鄭孝章;連文杰;溫小麗
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司南平供電公司;國網福建省電力有限公司邵武市供電公司;林曉銘;林舒妍
• 主分類號: H01H71/12
• 分類號: H01H71/12
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種電力隔離開關熱故障的光纖紅外控制自動跳閘裝置及方法。

背景技術

電力高壓隔離開關在運行中由于電磁作用，會產生熱量，當其觸頭接觸不好，或隔離開關過載等故障時，電力高壓隔離開關的觸頭都會異常發熱，當溫度超過一定范圍時，如果不采取將與隔離開關相連接的斷路器跳閘切斷電源的措施，將導致由于過熱引起隔離開關燒毀，甚至導致擴大電網事故的危險。現在廣泛使用的傳統電力高壓隔離開關檢測接觸不良的方法，一是在停電時由試驗人員做直流電阻試驗，檢查出是否有接觸不良的隔離開關，進行事先處理，再投運；二是在運行中由工作人員攜帶紅外測溫設備，通過對每臺運行中電力高壓隔離開關的測溫，如發現有溫度異常升高的，再通知其他有關運行人員采取斷開相應的斷路器進行停電檢修的措施。傳統電力高壓隔離開關的接觸不良發熱或過載發熱，均無法實現實時連續的在線檢測和自動跳閘，且受操作人員人為操作因素的影響，特別對電力高壓隔離開關的突發性過熱故障，可能導致電力高壓隔離開關由于過熱而損壞，甚至危及電網安全的嚴重事故。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供一種電力隔離開關熱故障的光纖紅外控制自動跳閘裝置及方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種電力隔離開關熱故障的光纖紅外控制自動跳閘裝置，包括通過高壓導線電性連接的隔離開關和斷路器，以及用于檢測隔離開關合閘狀態時觸頭溫度的帶紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器、AD轉換器、用于控制斷路器帶負荷跳閘的跳閘裝置、光纖、控制電纜；所述跳閘裝置包括跳閘線圈及與該跳閘線圈通過控制電纜連接的控制模塊；所述帶紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器的紅外測溫探頭通過發射和接收紅外線對運行中電力高壓隔離開關合閘后的觸頭進行非接觸在線連續測溫，并將溫度信號通過光纖傳輸給AD轉換器，AD轉換器將帶紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器傳輸來的溫度電信號轉換成數字信號，再通過另一光纖傳輸至控制模塊，控制模塊根據預先設置的動作溫度值，對傳輸來的溫度數據進行分析判斷，當溫度值超過設置值時，控制模塊對斷路器跳閘線圈發出指令，跳閘線圈接收到指令后動作，使斷路器進行帶負荷跳閘。

在本發明實施例中，所述控制模塊還連接有一用于對隔離開關溫度異常狀態進行報警的報警器。

在本發明實施例中，所述斷路器包括充油開關、真空開關和充SF₆氣體開關。

在本發明實施例中，所述帶有紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器的紅外測溫探頭外部包有絕緣套，并安裝在用于固定所述隔離開關的隔離開關鋼結構上，且正對隔離開關合閘狀態時的觸頭。

在本發明實施例中，所述控制模塊為PLC控制器。

本發明還提供了一種采用如上述所述的電力隔離開關熱故障的光纖紅外控制自動跳閘裝置的自動跳閘控制方法，包括如下步驟，

1）將帶有紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器的紅外測溫探頭安裝在電力高壓隔離開關處合閘狀態觸頭的附近，并正對隔離開關合閘狀態時觸頭位置，其安裝距離應滿足電力高壓隔離開關運行高壓電等級的安全距離；

2）電力高壓隔離開關運行時，由紅外測溫探頭對隔離開關合閘狀態時觸頭發射紅外射線，進行在線非接觸實時在線測溫；

3）帶有紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器將實時的測溫電信號數據傳送至AD轉換器；

4）AD轉換器將由帶有紅外測溫探頭的紅外測溫傳感器傳送來的測溫電信號轉換為數字信號并放大，再通過光纖傳送給控制模塊；

5）控制模塊由AD信號轉換器傳送來的實時溫度數字信號，根據預先設計編程的溫度設置值進行分析計算，同時將實時溫度值通過網絡傳輸至網上服務器中，描繪成溫度-時間曲線存儲至服務器數據庫中；

6）當隔離開關觸頭溫度異常升高至設置值時，控制模塊通過控制電纜對斷路器的跳閘線圈發出指令，跳閘線圈接收到指令后動作，使斷路器進行帶負荷跳閘，以斷開電力隔離開關電源。

相較于現有技術，本發明具有以下有益效果：

本發明通過光纖紅外在線非接觸測溫、傳感和自動控制技術，以及PLC微處理器的運用，當運行中電力高壓隔離開關觸頭過熱至溫度超過設置值時，能及時自動控制斷路器帶負荷跳閘，切斷電源，本發明裝置還可以對變電站所有高壓隔離開關采取集群在線自動控制方式，有力保障運行中電力高壓隔離開關和電網的安全運行，與傳統由工作人員攜帶紅外測溫設備，對每臺運行中電力高壓隔離開關進行測溫，當發現其中有過熱故障的隔離開關時，再通知運行人員對相應負荷開關進行分閘操作的情況相比，有著巨大優勢。

附圖說明