[發明專利]一種高壓環網柜的狀態診斷裝置及方法

在審

• 申請號: 202010149548.8
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111426342A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 徐在德;劉洋;潘建兵;徐經名;王坤涵;劉驥;王愈軒
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種高壓環網柜的狀態診斷裝置及方法，所述裝置包括電流過流監測模塊、電壓掉電監測模塊、電纜溫度監測模塊、局部放電監測模塊、室內溫濕度監測模塊、柜內水位監測塊、柜內煙霧監測模塊、無線模塊、上位機模塊及與上述模塊連接的控制器。所述方法包括獲取環網柜內電流過流信息、電壓掉電信息、三相電纜終端頭的絕緣表面溫度、電纜終端頭的局部放電情況、溫濕度信息、水位狀態信息和煙霧狀態信息，進行環網柜狀態診斷。

技術領域

本發明涉及一種高壓環網柜的狀態診斷裝置及方法，屬高壓電器設備技術 領域。背景技術

隨著經濟的發展，我國供配電網絡的規模不斷擴大，環網柜在我國配電網 中的用量巨大，也是故障頻出的配網薄弱環節，建立完善的環網柜全景在線監 測網絡化平臺，用于故障預警和系統評估，是保證配電網安全可靠運行的關鍵。 在配網中，電纜接頭是電纜線路絕緣最薄弱的環節，容易出現缺陷導致運行故 障。據配電網故障發生率的不完全統計，在整個絕緣故障當中，電纜中間接頭 故障率大概占到27％。國家電網公司曾統計過電力電纜設備運行故障和缺陷情 況，統計結果顯示：70％以上的電力電纜線路運行故障是由電纜附件故障引起的， 而其中最主要的就是接頭故障。每年因電纜接頭故障導致線路停運的事故不在 少數，造成的經濟損失相當可觀。

電纜線路發生掉電、過載等電力故障如不及時處理，會引發更嚴重的事故。 如電纜線路發生單相接地故障時電網長期運行，因非故障的兩相對地電壓升高， 可能引起絕緣的薄弱環節被擊穿，發展成為相間短路，使事故擴大，影響用戶 的正常用電；電纜線路過負荷會導致電纜溫度上升，加速電纜絕緣老化，縮短 電纜使用壽命，嚴重的會引發火災。同時，電纜中間接頭通常不能選配故障指 示器，不便于迅速查找電纜故障。

同樣，環網柜內部其它電氣設備絕緣也經常存在一些缺陷，如氣泡間隙、 雜質、尖刺等，導致電纜絕緣性能下降。這些潛在隱患容易在環網柜運行時發 生局部放電，若局部放電現象長期存在，則會在一定條件下造成裝置絕緣電氣 強度的破壞，最終造成設備絕緣擊穿，環網柜起火爆炸。

目前針對環網柜的在線監測系統監測的量值不夠全面，通常缺少對環網柜 局部放電量的監測。且現有局部放電在線監測系統價格較高，不利于推廣普及。 目前我國對于環網柜廣泛采用人工巡檢的方式，巡檢工作人員需現場檢查環網 柜的工作狀態，通過現場觀察或手持設備進行監測，在檢修的過程中，不僅存 在檢修過剩或檢修不足等問題，也耗費了大量的人力、物力和財力；另外，對 局部放電的檢測通常采用預防性試驗，需要在停電的狀態下進行測試，會出現 試驗過程中設備的絕緣狀況與運行時存在差別的情況，此外檢測周期較長，設 備絕緣可能在試驗間隔期內發生故障。

發明內容

本發明的目的在于，為了解決現有環網柜的在線監測系統存在的問題，提 出一種高壓環網柜的狀態診斷裝置及方法。

本發明實現的技術方案如下，一種高壓環網柜的狀態診斷裝置，所述裝置 包括電流過流監測模塊、電壓掉電監測模塊、電纜溫度監測模塊、局部放電監 測模塊、室內溫濕度監測模塊、柜內水位監測塊、柜內煙霧監測模塊、無線模 塊、上位機模塊及與上述模塊連接的控制器；所述電纜溫度監測模塊的表帶測 溫傳感器綁在三相電纜頭的絕緣表面，通過無線傳輸至控制器；所述電流過流 監測模塊通過光纖向控制器傳輸信號；所述局部放電監測模塊通過同軸電纜連 接控制器。

所述電流過流監測模塊用于對柜內三相電纜是否短路情況進行監測；所述 電壓掉電監測模塊對柜內三相電纜是否掉電情況進行監測；所述電纜溫度監測 模塊用于對環網柜內電纜絕緣表面溫度進行監測；所述局部放電監測模塊對柜 內的電纜頭的局部放電進行實時監測；所述室內溫濕度監測模塊用于監測環網 柜外部室內溫濕度；所述柜內水位監測模塊用于對環網柜中水位進行監測；所 述柜內煙霧監測模塊對環網柜是否產生煙霧進行實時監測；所述無線模塊對上 述模塊所采集的數據信息進行傳輸；所述上位機模塊對上述數據進行處理，根 據歷史數據與實時數據作出狀態診斷。