CN107014498A - 一种开关柜温度测量和故障诊断的装置 - Google Patents

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梁国坚
谢幸生
李福鹏
周伟昆
李伟
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Abstract

本发明实施例公开了一种开关柜温度测量和故障诊断的装置，用于解决现有的开关柜温度测量和故障诊断的装置传感器安装过程复杂，需供电***停电才能安装操作，开关柜内全部关键电气接点都需安装一个温度传感器，成本高的技术问题。本发明实施例的一种开关柜温度测量和故障诊断的装置包括：磁吸式无线温度传感器、无线接收显示终端，所述磁吸式无线温度传感器设置在开关柜柜体外部；所述磁吸式无线温度传感器通过无线信号连接所述无线接收显示终端。

Description

一种开关柜温度测量和故障诊断的装置
技术领域
本发明涉及电力开关柜测温故障诊断领域，尤其涉及一种开关柜温度测量和故障诊断的装置。
背景技术
开关柜是电力***中重要的电力设备。在设备长期运行过程中，开关柜中的一些危险发热点，比如母线接点、高压电缆接头、断路器触指与触头的滑动接触点等部位因老化或其它原因导致接触电阻过大从而造成发热过大，直接影响到设备的正常运行，甚至造成事故。
目前投运的高压开关柜类设备，一般都没有装配温度监测功能，在设备故障异常发热温升后，管理人员无法获知，以至发生***、燃烧、断电事故。有必要在老旧高压开关柜设备上增加测温和故障诊断功能(或设备)。在运行中的高压开关柜类设备，目前大都正在处于大负荷工作状态，难以做到大面积的停电检修，并安装测温传感器。
发明内容
本发明实施例提供了一种开关柜温度测量和故障诊断的装置，解决了现有的开关柜温度测量和故障诊断的装置传感器安装过程复杂，需供电***停电才能安装操作，开关柜内全部关键电气接点都需安装一个温度传感器，成本高的技术问题。
本发明实施例提供的一种开关柜温度测量和故障诊断的装置，包括：磁吸式无线温度传感器、无线接收显示终端，所述磁吸式无线温度传感器设置在开关柜柜体外部；所述磁吸式无线温度传感器通过无线信号连接所述无线接收显示终端。
优选地，所述无线接收显示终端包括：无线数据接收模块，所述无线数据接收模块和所述磁吸式无线温度传感器通过无线信号连接。
优选地，所述无线接收显示终端还包括：MCU和显示模块，所述MCU连接所述显示模块和所述无线数据接收模块。
优选地，所述无线接收显示终端还包括：报警输出模块，所述MCU连接所述报警输出模块。
优选地，所述无线接收显示终端还包括：远程通讯模块，所述MCU连接所述远程通讯模块。
优选地，所述无线接收显示终端还包括：故障诊断模块，所述MCU连接所述故障诊断模块。
优选地，所述无线接收显示终端还包括：数据存储模块，所述MCU连接所述数据存储模块。
优选地，所述磁吸式无线温度传感器至少一个。
优选地，所述无线接收显示终端还包括：电源模块，所述电源模块连接所述磁吸式无线温度传感器和所述MCU。
优选地，所述无线数据接收模块，用于接收所述磁吸式无线温度传感器的无线测温数据；所述故障诊断模块，用于通过内置的测温故障诊断算法对所述测温数据和诊断参数进行计算并输出诊断计算结果；所述MCU，用于管理和控制所述无线数据接收模块、所述显示模块、所述报警输出模块、所述远程通讯模块、所述数据存储模块、所述故障诊断模块。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例中提供的一种开关柜温度测量和故障诊断的装置包括：磁吸式无线温度传感器、无线接收显示终端，所述磁吸式无线温度传感器设置在开关柜柜体外部；所述磁吸式无线温度传感器通过无线信号连接所述无线接收显示终端。本实施例中，通过磁吸式无线温度传感器、无线接收显示终端，所述磁吸式无线温度传感器设置在开关柜柜体外部；所述磁吸式无线温度传感器通过无线信号连接所述无线接收显示终端，解决了现有的开关柜温度测量和故障诊断的装置传感器安装过程复杂，需供电***停电才能安装操作，开关柜内全部关键电气接点都需安装一个温度传感器，成本高的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1本发明实施例中提供的一种开关柜温度测量和故障诊断的装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种开关柜温度测量和故障诊断的装置，用于解决现有的开关柜温度测量和故障诊断的装置传感器安装过程复杂，需供电***停电才能安装操作，开关柜内全部关键电气接点都需安装一个温度传感器，成本高的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中提供的一种开关柜温度测量和故障诊断的装置的一个实施例包括：
磁吸式无线温度传感器1、无线接收显示终端10，所述磁吸式无线温度传感器1设置在开关柜柜体外部；所述磁吸式无线温度传感器1通过无线信号连接所述无线接收显示终端10。
进一步地，所述无线接收显示终端10包括：无线数据接收模块3，所述无线数据接收模块3和所述磁吸式无线温度传感器1通过无线信号连接。
进一步地，所述无线接收显示终端10还包括：MCU2和显示模块4，所述MCU2连接所述显示模块4和所述无线数据接收模块3。
进一步地，所述无线接收显示终端10还包括：报警输出模块5，所述MCU2连接所述报警输出模块5。
进一步地，所述无线接收显示终端10还包括：远程通讯模块6，所述MCU2连接所述远程通讯模块6。
进一步地，所述无线接收显示终端10还包括：故障诊断模块7，所述MCU2连接所述故障诊断模块7。
进一步地，所述无线接收显示终端10还包括：数据存储模块8，所述MCU2连接所述数据存储模块8。
进一步地，所述磁吸式无线温度传感器1至少一个。
进一步地，所述无线接收显示终端10还包括：电源模块9，所述电源模块9连接所述磁吸式无线温度传感器1和所述MCU2。
进一步地，所述无线数据接收模块3，用于接收所述磁吸式无线温度传感器1的无线测温数据；所述故障诊断模块7，用于通过内置的测温故障诊断算法对所述测温数据和诊断参数进行计算并输出诊断计算结果；所述MCU2，用于管理和控制所述无线数据接收模块3、所述显示模块4、所述报警输出模块5、所述远程通讯模块6、所述数据存储模块8、所述故障诊断模块7。
通常的开关柜温度测量,采用直接测温方式,测温传感器直接测量一次设备电气接点部位，本实施例中，通过对开关柜进行间接温度测量，测温传感器不需安装在开关柜内部的一次导体上，而是安装在开关柜外壳和二次仪表室等远离一次导体，可保证安装过程的方便性和安全性，解决了现有的开关柜温度测量和故障诊断的装置传感器安装过程复杂，需供电***停电才能安装操作，开关柜内全部关键电气接点都需安装一个温度传感器，成本高的技术问题。
如图1，本实施例中提供的一种开关柜温度测量和故障诊断的装置包括：磁吸式无线温度传感器1、无线接收显示终端10。
磁吸式无线温度传感器1设置在开关柜柜体顶部或二次仪表室的热敏感点部位，并通过无线传输方式连接无线接收显示终端10。
无线接收显示终端10由MCU2、无线数据接收模块3、显示模块4、报警输出模块5、远程通讯模块6、故障诊断模块7、数据存储模块8、电源模块9等模块组成。各子模块由MCU2管理和控制。
所述无线数据接收模块3负责接收前端传感器的无线测温数据；
所述显示模块4用于显示测温数据和计算结果数据,并可指示设备运行状态；
所述报警输出模块5用于报警信号的输出控制；
所述远程通讯模块6,在需要时，可与后台管理***通讯，传输所有监测数据和诊断结果数据，并可传输后台***对无线接收显示终端10的配置信息和控制命令；
所述故障诊断模块7负责根据内置的间接测温故障诊断算法，对测温数据和诊断参数进行综合计算,输出诊断计算结果；
所述数据存储模块8负责存储温度数据,计算过程和结果数据的存储；
以某高压开关柜热物理模型的静态诊断算法为例，详细说明通过间接点温度做高压开关柜过热预警和故障报警触发阀值的计算方法：
间接测温点温度与一次集总热源温度、环境参照点温度之间静态热平衡关系
θ0为环境参照点的静态温度，通常为-20℃≤θe(t)≤50℃。
θ1为断路器集总热源的静态温度。
θ2为高压柜间接测温点的静态温度。
k2为高压开关柜间接测温点特征温升状态系数，
k2值在一定温度范围和负载范围内变化不大，在一般的诊断计算过程中，取作常***。根据实验数据拟合的结果：1250A型高压开关柜，k2≈0.286，3150A型高压开关柜，k2≈0.446。根据上式,即可根据一次设备的报警阀值和当时的环境温度,计算出间接测温点的报警阀值。
本实施例中，通过磁吸式无线温度传感器1、无线接收显示终端10，磁吸式无线温度传感器1设置在开关柜柜体顶部或二次仪表室的热敏感点部位，并通过无线传输方式连接无线接收显示终端10，无线接收显示终端10包括MCU2、无线数据接收模块3、显示模块4、报警输出模块5、远程通讯模块6、故障诊断模块7、数据存储模块8、电源模块9，使温度数据无线接收、存储、计算和故障诊断的各个功能，集成在一台终端中，整套装置构成简单、监测效率高、诊断结果准确，磁吸式无线温度传感器1可灵活快速安装，适合于各种电力工程改造项目，在电力开关柜测温故障诊断领域，为老旧电力设备的智能化改造，提供了低成本，并快速的解决方案，解决了现有的开关柜温度测量和故障诊断的装置传感器安装过程复杂，需供电***停电才能安装操作，开关柜内全部关键电气接点都需安装一个温度传感器，成本高的技术问题。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种开关柜温度测量和故障诊断的装置，其特征在于，包括：磁吸式无线温度传感器、无线接收显示终端，所述磁吸式无线温度传感器设置在开关柜柜体外部；所述磁吸式无线温度传感器通过无线信号连接所述无线接收显示终端。
2.根据权利要求1所述的开关柜温度测量和故障诊断的装置，其特征在于，所述无线接收显示终端包括：无线数据接收模块，所述无线数据接收模块和所述磁吸式无线温度传感器通过无线信号连接。
3.根据权利要求2所述的开关柜温度测量和故障诊断的装置，其特征在于，所述无线接收显示终端还包括：MCU和显示模块，所述MCU连接所述显示模块和所述无线数据接收模块。
4.根据权利要求3所述的开关柜温度测量和故障诊断的装置，其特征在于，所述无线接收显示终端还包括：报警输出模块，所述MCU连接所述报警输出模块。
5.根据权利要求4所述的开关柜温度测量和故障诊断的装置，其特征在于，所述无线接收显示终端还包括：远程通讯模块，所述MCU连接所述远程通讯模块。
6.根据权利要求5所述的开关柜温度测量和故障诊断的装置，其特征在于，所述无线接收显示终端还包括：故障诊断模块，所述MCU连接所述故障诊断模块。
7.根据权利要求6所述的开关柜温度测量和故障诊断的装置，其特征在于，所述无线接收显示终端还包括：数据存储模块，所述MCU连接所述数据存储模块。
8.根据权利要求7所述的开关柜温度测量和故障诊断的装置，其特征在于，所述磁吸式无线温度传感器至少一个。
9.根据权利要求7所述的开关柜温度测量和故障诊断的装置，其特征在于，所述无线接收显示终端还包括：电源模块，所述电源模块连接所述磁吸式无线温度传感器和所述MCU。
10.根据权利要求9所述的开关柜温度测量和故障诊断的装置，其特征在于，所述无线数据接收模块，用于接收所述磁吸式无线温度传感器的无线测温数据；所述故障诊断模块，用于通过内置的测温故障诊断算法对所述测温数据和诊断参数进行计算并输出诊断计算结果；所述MCU，用于管理和控制所述无线数据接收模块、所述显示模块、所述报警输出模块、所述远程通讯模块、所述数据存储模块、所述故障诊断模块。
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