[發(fā)明專利]一種有載分接開關(guān)工作狀態(tài)在線監(jiān)測及預(yù)警方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610091815.4
• 申請日: 2016-02-18
• 公開（公告）號: CN105759200B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜海江;宋冬冬;程林;林志法
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 北京衛(wèi)平智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11392
• 代理人: 董琪

本發(fā)明涉及一種有載分接開關(guān)工作狀態(tài)在線監(jiān)測及預(yù)警方法，包括如下步驟：1，實(shí)時(shí)采集有載分接開關(guān)過渡觸頭支路元件的電壓和電流參數(shù)；2，根據(jù)采集到的電壓和電流參數(shù)，計(jì)算出以下參數(shù)：過渡電阻、過渡時(shí)間、過渡波形、三相同期性、接觸電阻、動(dòng)作程序；3，判斷設(shè)備所處狀態(tài)，并通過有載分接開關(guān)本體利用通訊模塊與外界通訊，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測有載分接開關(guān)工作是否正常，以便及時(shí)發(fā)出報(bào)警并進(jìn)行停機(jī)檢修處理，建立預(yù)警機(jī)制。本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了OLTC工作狀態(tài)在線監(jiān)測，獲得OLTC的實(shí)時(shí)設(shè)備參數(shù)，判斷OLTC工作是否異常，以便做停機(jī)檢修處理，防止事故發(fā)生，降低財(cái)產(chǎn)損失；同時(shí)，通過對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，建立事故前的預(yù)警機(jī)制，提前退出運(yùn)行狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種有載分接開關(guān)工作狀態(tài)在線監(jiān)測及預(yù)警方法。

背景技術(shù)

隨著新能源發(fā)電技術(shù)的大量涌入，電網(wǎng)電壓的波動(dòng)日趨頻繁，需要有效、及時(shí)地調(diào)整電壓變化，以符合配網(wǎng)用戶的需求。有載分接開關(guān)(OLTC)成為調(diào)節(jié)電壓、平衡電能進(jìn)出的主要電力設(shè)備。有載分接開關(guān)在工作過程中處于不間斷供電狀態(tài)，能夠保證用電負(fù)載在不停電的前提下，獲得希望的電能質(zhì)量。

大量OLTC的投入使用，在改善電能質(zhì)量的同時(shí)，由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的老化、失效等原因，對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成一定的隱患。輕則觸發(fā)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，甩掉負(fù)荷；重則燒毀電力變壓器，造成巨大損失。因此，通過研究OLTC的工作過程，分析各個(gè)工作環(huán)節(jié)，統(tǒng)計(jì)多發(fā)的故障原因及現(xiàn)象，設(shè)計(jì)有針對性的工作狀態(tài)在線監(jiān)測裝置，對保護(hù)電力財(cái)產(chǎn)，提高用電的可靠性具有重要意義。

通常，對電力設(shè)備的維護(hù)與檢修主要以定期下線測試為主，不利于滿足負(fù)荷對不間斷用電的需求，在線監(jiān)測系統(tǒng)在實(shí)際電力行業(yè)中應(yīng)用較少，仍處于研究試驗(yàn)階段，不能用于實(shí)際的生產(chǎn)中。相關(guān)的文獻(xiàn)表明，工作狀態(tài)在線監(jiān)測從實(shí)際工程應(yīng)用上，還有一定難度。

歸納OLTC常見的故障主要有：滑檔、切換開關(guān)不工作、切換開關(guān)與選擇器動(dòng)作失調(diào)、切換波形異常、密封滲油、電動(dòng)機(jī)構(gòu)異常等。

從目前已有的發(fā)明專利來看，針對OLTC的主要有以下幾種檢測系統(tǒng)：

1.非電氣參數(shù)檢測

(1)振動(dòng)、噪聲信號檢測

通過采集OLTC工作過程中的振動(dòng)狀態(tài)量，獲取設(shè)備狀態(tài)信息。《[201310346646.0]變壓器有載分接開關(guān)機(jī)械狀態(tài)的在線監(jiān)測方法》，創(chuàng)新在于利用得到的振動(dòng)信號，對其進(jìn)行數(shù)學(xué)相空間重構(gòu)。通過計(jì)算各個(gè)簇中心與第一個(gè)簇中心的絕對距離和相對誤差，判斷運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)良。但由于絕緣油液的流動(dòng)性，會(huì)對振動(dòng)信號有一定的削弱，導(dǎo)致從變壓器外壁獲得失真的振動(dòng)信號，降低了數(shù)據(jù)的有效性。

(2)機(jī)械轉(zhuǎn)矩信號檢測

通過采集OLTC工作過程中各個(gè)機(jī)械部件的應(yīng)力、轉(zhuǎn)速、驅(qū)動(dòng)電流等信號變化。《[200910183544.5]一種有載分接開關(guān)傳動(dòng)部分故障診斷系統(tǒng)及其診斷方法》，創(chuàng)新在于利用轉(zhuǎn)矩傳感器間接的測量傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速變化情況，可以有效地檢測設(shè)備外圍傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的異常。但對于設(shè)備內(nèi)部切換開關(guān)的物理特性不能獲取。一旦發(fā)生過渡電阻故障，則無法查證。

(3)熱源信號檢測

通過采集OLTC切換開關(guān)切換過程中聚集在觸頭上的熱量，間接反映觸頭金屬的損耗程度。《[200910034700.1]有載分接開關(guān)觸頭過熱故障診斷的方法及裝置》，創(chuàng)新在于利用安裝在切換開關(guān)槍機(jī)上方的光纖光柵溫度傳感器，對觸頭的溫度進(jìn)行檢測，可反映出觸頭在切換過程中的磨損程度。但由于變壓器油液具有流動(dòng)性，會(huì)加速觸頭局部溫度的擴(kuò)散，不利于有效地溫度測量和判斷。

2.電氣參數(shù)檢測

(1)電流信號檢測