CN111090271A - 35kv-10kv开关柜故障预诊断***及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种35kv‑10kv开关柜故障预诊断***及其方法，包括：温度传感器，设定于指定监测点，用于检测指定监测点的温度并将各监测点的温度信息和地址信息传递至后台控制器；声音传感器，设置于各开关柜电缆室内并收集开关柜电缆室内的声音信号并将声音信号和对应的地址信息传递至后台控制器；湿度传感器，设置于每台KYN的仪表室，用于检测指定监测点的湿度并将各监测点的湿度信息和地址信息传递至后台控制器；漏电电流传感器，用于检测二次回路中电压互感器或所用变压器产生的泄露电流，并将泄露电流信息和其对应的地址信息传递至后台控制器；后台控制器，用于接收信息并据此判断产生的故障风险类型和位置同时发出预警信息。

Description

35kv-10kv开关柜故障预诊断***及其方法

技术领域

本发明涉及电力保护技术领域，具体涉及一种35kv-10kv开关柜故障预诊断***及其方法。

背景技术

大量的35KV--10KV开关柜运行在工业园、矿山、油田、居民区、商业中心、公共场所、机场码头、地铁、学校等。若设备运行出现故障，运维部门抢修。故障随时可以发生，故障时间的不确定性给运维工作带来极大的困难与被动，当前国内外均如此。由于35KV--10KV开关柜普遍位于交通不便的区域，即使***报警后，抢修人员的动作仍可能发生滞后，抢修人员到达现场后，故障造成的损失已经难以挽回，故市场上急需一种预报警***，能够对开关柜的故障作出提前响应。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种35kv-10kv开关柜故障预诊断***及其方法，可提前发现开关柜故障，向值班人员提示，便于提前排除故障。

本发明提供了一种35kv-10kv开关柜故障预诊断***，其特征在于：它包括：温度传感器，设定于指定监测点，用于检测指定监测点的温度并将各监测点的温度信息和地址信息传递至后台控制器；声音传感器，设置于各开关柜电缆室内并收集开关柜电缆室内的声音信号并将声音信号和对应的地址信息传递至后台控制器；湿度传感器，设置于指定监测点，用于检测指定监测点的湿度并将各监测点的湿度信息和地址信息传递至后台控制器；漏电电流传感器，与二次回路电源串联，用于检测二次回路中电压互感器或所用变压器产生的泄露电流，并将泄露电流信息和其对应的地址信息传递至后台控制器；后台控制器，用于接收温度信息、声音信息、湿度信息、泄露电流信息和地址信息并据此判断产生的故障风险类型和位置同时发出预警信息。

上述技术方案中，还包括采集器，采集器设置于每台开关柜仪表室中，用于接收所在开关柜仪表室内温度传感器、声音传感器、湿度传感器和漏电电流传感器分别发送的温度、声音、湿度、环境温度、泄露电流信息和对应的地址信息，采集到的各类数据被缓存在采集器内部的存储器中；当收到后台控制器的通讯命令后把各传感器的地址信息和对应的温度、声音、湿度、环境温度、泄露电流信息发送至后台控制器。

上述技术方案中，还包括微机保护器，设置于有高压断路器的开关柜仪表门上，可获取并显示三相电流值、三相电压值及断路器状态也可对断路器进行保护，微机保护器将三相电流值、三相电压值及断路器状态和其对应开关柜的地址信息传输至后台控制器；后台控制前可显示接收到的三相电流值、三相电压值及断路器状态和对应的地址信息。

上述技术方案中，所述每个温度监测点上安装一个温度传感器，测量温度后通过通讯接口将温度数据通过无线或有线方式传递给采集器；所述监测点包括开关柜进线母排与开关搭接处、开关与出线母排搭接处、出线电缆搭接处；每个温度传感器具有唯一的编号，实际安装使用时要记录每个温度传感器的安装地点，并与编号一起存入后台控制器的数据库中，作为温度传感器的地址信息。

基于所述的35kv-10kv开关柜故障预诊断***的诊断方法，其特征在于包括以下步骤：

a.温度传感器实时采集指定监测点的温度信息，并将温度传感器采集到的温度信息以及其对应的地址信息传递至后台控制器；

b.湿度传感器实时采集指定监测点的湿度信息，并将湿度传感器采集到的湿度信息以及其对应的地址信息传递至后台控制器；

c.声音传感器实时采集指定监测点的声音信息，并将声音传感器采集到的音频信息以及其对应的地址信息传递至后台控制器；

d.泄露漏电电流传感器实时采集指定监测点的电流信息，并将漏电电流传感器采集到的电流信号以及其对应的地址信息传递至后台控制器；

e.后台控制器，根据温度信息、声音信息、湿度信息、泄露电流信息和地址信息判断可能发生的故障类型和位置并发出预警。

上述技术方案中，后台控制器监测到位于断路器进线、出线的温度传感器检测到的温度超过60K，若断路器电流接近额定值后台控制器报警为过载；断路器电流小于额定电流则后台控制器报警为接触不良；

后台控制器监测到位于电缆接点的温度传感器检测到的温度超过60K，若电缆电流大于电缆载流量后台控制器报警为电缆过载；若电缆电流小于电缆载流量后台控制器报警为接触不良；

后台控制器监测到PT处的温度传感器检测到的温度超过60K，后台控制器报警为PT有起火风险。

上述技术方案中，后台控制器监测到某个监测点的湿度传感度采集到的湿度超过90，后台控制器通过显示屏显示该监测点的地址信息和湿度信息并发出预警，显示的风险是湿度超标。

上述技术方案中，后台控制器监测到某个监测点的声音传感度采集到的声音与数据库中的正常值相比较，超过预设的正常工作时的分贝数，后台控制器通过显示屏显示该监测点的地址信息和声音信息并发出预警，显示的风险是声音不正常。

上述技术方案中，后台控制器监测到某个监测点的漏电电流传感器采集到的漏电电流值超过30mA，后台控制器通过显示屏显示该监测点的地址信息和电流信息并发出预警，显示二次回路需要人为关注；后台控制器监测到某个监测点的漏电电流传感器采集到的漏电电流值超过300mmA，后台控制器通过显示屏显示该监测点的地址信息和电流信息并发出预警，控制二次回路跳闸保证二次电路不会燃烧，报警为有起火风险。

上述技术方案中，后台控制器中各地址信息对应设置有指定联系人，当任一地址信息出现预警状况，后台控制器会通过拨打电话或发送的短信的方式通知地址信息对应的指定联系人。

本发明不仅可以实现上述功能更可以实现对电力设备进行预诊断，被监视元件燃烧前会报警；KYN中的PT绝缘能力下降前会报警；断路器跳闸前会报警；部分接头接触不良会报警；被监视点温度超标会报警，从而实现了电力设备故障前就被提前发现。本发明改变故障了、跳闸了、烧毁了再抢修的被动局面，可将许多故障消灭在萌芽之中。本发明中，35KV—10KV配电间建成后开关柜开始正常运行，运维人员通过远程监控，可提前发现开关柜故障，在配电设备跳闸前；部分元件燃烧前、电缆超载前、CT事故前、电流互感器处于非正常工作区间时、电力设备内部有异响、部分连接点松动、通过大量传感器将设备故障前的参数，发往后台或计算机控制屏，向值班人员发出视频、音频提示，便于提前排除故障。

附图说明

图1是为本发明专利示意图a；

图2是为本发明专利示意图b。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明提供了一种35kv-10kv开关柜故障预诊断***，它包括：温度传感器，设定于指定监测点，用于检测指定监测点的温度并将各监测点的温度信息和地址信息传递至后台控制器；声音传感器，设置于各开关柜电缆室内并收集开关柜电缆室内的声音信号并将声音信号和对应的地址信息传递至后台控制器；湿度传感器，设置于KYN柜仪表室内，用于检测指定监测点的湿度并将各监测点的湿度信息和地址信息传递至后台控制器；漏电电流传感器，与二次回路电源串联，用于检测二次回路中电压互感器或所用变压器产生的泄露电流，并将泄露电流信息和其对应的地址信息传递至后台控制器；后台控制器，用于接收温度信息、声音信息、湿度信息、泄露电流信息和地址信息并据此判断产生的故障风险类型和位置同时发出预警信息。

上述技术方案还包括采集器，型号为—JBCJ，采集器，采集器设置于每台开关柜仪表室中，用于接收所在开关柜仪表室内温度传感器、声音传感器、湿度传感器和漏电电流传感器分别发送的温度、声音、湿度、环境温度、泄露电流信息和对应的地址信息，采集到的各类数据被缓存在采集器内部的存储器中；当收到后台控制器的通讯命令后把各传感器的地址信息和对应的温度、声音、湿度、环境温度、泄露电流信息发送至网关，网关通过GPRS或GSM将信号通过通讯处理器综合处理后发送至后台控制器，后台控制器的控制屏上显示出故障位置和故障情况。

上述技术方案中，还包括微机保护器，设置于有高压断路器的开关柜仪表门上，可获取并显示三相电流值、三相电压值及断路器状态，也可对断路器进行保护，微机保护器将三相电流值、三相电压值及断路器状态和其对应开关柜的地址信息传输至后台控制器；后台控制前可显示接收到的三相电流值、三相电压值及断路器状态和对应的地址信息。

上述技术方案中，所述每个温度监测点上安装一个温度传感器，测量温度后通过通讯接口将温度数据通过有线或无线方式传递给采集器；所述监测点包括开关柜进线母排与开关搭接处、开关与出线母排搭接处、出线电缆搭接处；每个温度传感器具有唯一的编号，实际安装使用时要记录每个温度传感器的安装地点，并与编号一起存入后台控制器的数据库中，作为温度传感器的地址信息。

开关柜内部的传感器通过采集器或通过自身的有线或无线通讯端口将采集到的信号传递至网关，网关将各个传感器收集的信息和其对应的地址信息通过GPRS或GSM传递至后台控制器，后台控制器根据上述信息判断出故障风险及其位置并发出预警信号，并将后台控制器分析出上述内容通过GPRS或GSM传递至电力调度室，操作人员可通过电力调度室的显示屏观察开关柜的工作状态，若产生故障风险，电力调度室内会接受到预警信号，检修人员根据预警信号内容了解故障风险类型和位置，及时前往该地点，保证在故障发生前完成检修，避免造成损失。

如图2所示，基于本发明可利用云平台建立总数据库，总调度室建立在电力公司用于指挥；显示屏可建立在县级调度室用于指挥维保。

每个开关柜内均设置有各类传感器、微机综合保护器，每个开关柜的传感器均配置有所在开关柜的地址信息，各个传感器将收集到的数据和地址信息一同传递至网关；每个网关可同时接收来自多个开关柜的信号，并将接受到的数据反馈至开闭所。后台控制器是设置于每个开闭所，多个开闭所的后台控制器分析得出结论并将结论上传至云平台，上级单位的后台只用于读取上传内容，不用于分析具体数据内容。云后台可设置于每个省级单位，也可以设在地级局单位；也可以设在更上级的单位。显示屏由各单位指定地方可派人值班。

本发明还包括一种所述的35kv-10kv开关柜故障预诊断***的诊断方法，其特征在于包括以下步骤：

a.温度传感器实时采集指定监测点的温度信息，并将温度传感器采集到的温度信息以及其对应的地址信息传递至后台控制器；

b.湿度传感器实时采集指定监测点的湿度信息，并将湿度传感器采集到的湿度信息以及其对应的地址信息传递至后台控制器；

c.声音传感器实时采集指定监测点的声音信息，并将声音传感器采集到的音频信息以及其对应的地址信息传递至后台控制器；

d.泄露漏电电流传感器实时采集指定监测点的电流信息，并将漏电电流传感器采集到的电流信号以及其对应的地址信息传递至后台控制器；

e.后台控制器，根据温度信息、声音信息、湿度信息、泄露电流信息和地址信息判断可能发生的故障类型和位置并发出预警。

上述技术方案中，后台控制器监测到位于断路器进线、出线的温度传感器检测到的温度超过60K，若断路器电流接近额定值后台控制器报警为过载；断路器电流小于额定电流则后台控制器报警为接触不良；

后台控制器监测到位于电缆接点的温度传感器检测到的温度超过60K，若电缆电流大于电缆载流量后台控制器报警为电缆过载；若电缆电流小于电缆载流量后台控制器报警为接触不良；

后台控制器监测到PT处的温度传感器检测到的温度超过60K，后台控制器报警为PT有起火风险。

上述技术方案中，后台控制器监测到某个监测点的湿度传感度采集到的湿度超过90，后台控制器通过显示屏显示该监测点的地址信息和湿度信息并发出预警，显示的风险是湿度超标。

上述技术方案中，后台控制器监测到某个监测点的声音传感度采集到的声音与数据库中的正常值相比较，超过预设的正常工作时的分贝数，后台控制器通过显示屏显示该监测点的地址信息和声音信息并发出预警，显示的风险是声音不正常。

上述技术方案中，后台控制器监测到某个监测点的漏电电流传感器采集到的漏电电流值超过30mA，后台控制器通过显示屏显示该监测点的地址信息和电流信息并发出预警，显示二次回路需要人为关注；后台控制器监测到某个监测点的漏电电流传感器采集到的漏电电流值超过300mmA，后台控制器通过显示屏显示该监测点的地址信息和电流信息并发出预警，控制二次回路跳闸保证二次电路不会燃烧，报警为有起火风险。

上述技术方案中，后台控制器中各地址信息对应设置有指定联系人，当任一地址信息出现预警状况，后台控制器会通过拨打电话或发送的短信的方式通知地址信息对应的指定联系人。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种35kv-10kv开关柜故障预诊断***，其特征在于：它包括：温度传感器，设定于指定监测点，用于检测指定监测点的温度并将各监测点的温度信息和地址信息传递至后台控制器；声音传感器，设置于各开关柜电缆室内并收集开关柜电缆室内的声音信号并将声音信号和对应的地址信息传递至后台控制器；湿度传感器，设置于仪表室内，用于检测指定监测点的湿度并将各监测点的湿度信息和地址信息传递至后台控制器；漏电电流传感器，与二次回路电源串联，用于检测二次回路中电压互感器或所用变压器产生的泄露电流，并将泄露电流信息和其对应的地址信息传递至后台控制器；后台控制器，用于接收温度信息、声音信息、湿度信息、泄露电流信息和地址信息并据此判断产生的故障风险类型和位置同时发出预警信息。

2.根据权利要求1所述的35kv-10kv开关柜故障预诊断***，其特征在于：还包括采集器，采集器设置于每台开关柜仪表室中，用于接收所在开关柜的内温度传感器、声音传感器、湿度传感器和漏电电流传感器分别发送的温度、声音、湿度、环境温度、泄露电流信息和对应的地址信息，采集到的各类数据被缓存在采集器内部的存储器中；当收到后台控制器的通讯命令后把各传感器的地址信息和对应的温度、声音、湿度、环境温度、泄露电流信息发送至后台控制器。

3.根据权利要求2所述的35kv-10kv开关柜故障预诊断***，其特征在于还包括微机保护器，设置于有高压断路器的开关柜仪表门上，可获取并显示三相电流值、三相电压值，也可对断路器进行保护，微机保护器将三相电流值、三相电压值和其对应开关柜的地址信息传输至后台控制器；后台控制器可显示接收到的三相电流值、三相电压值、断路器的状态及对应的地址信息。

4.根据权利要求2所述的35kv-10kv开关柜故障预诊断***，其特征在于所述每个温度监测点上安装一个温度传感器，测量温度后通过通讯接口将温度数据通过有线或无线方式传递给采集器；所述监测点包括开关柜进线母排与开关搭接处、开关与出线母排搭接处、出线电缆搭接处；每个温度传感器具有唯一的编号，实际安装使用时要记录每个温度传感器的安装地点，并与编号一起存入后台控制器的数据库中，作为温度传感器的地址信息。

5.一种根据权利要求3所述的35kv-10kv开关柜故障预诊断***的诊断方法，其特征在于包括以下步骤：

a.温度传感器实时采集指定监测点的温度信息，并将温度传感器采集到的温度信息以及其对应的地址信息传递至后台控制器；

b.湿度传感器实时采集指定监测点的湿度信息，并将湿度传感器采集到的湿度信息以及其对应的地址信息传递至后台控制器；

c.声音传感器实时采集指定监测点的声音信息，并将声音传感器采集到的音频信息以及其对应的地址信息传递至后台控制器；

d.泄漏电流传感器实时采集指定监测点的漏电电流信息，并将漏电电流传感器采集到的电流信号以及其对应的地址信息传递至后台控制器；

e.后台控制器，根据温度信息、声音信息、湿度信息、泄露电流信息和地址信息判断可能发生的故障类型和位置并发出预警。

6.根据权利要求5所述的35kv-10kv开关柜故障预诊断***的诊断方法，其特征在于后台控制器监测到位于断路器进线、出线的温度传感器检测到的温度超过60K，若断路器电流接近额定值后台控制器报警为过载；断路器电流小于额定电流则后台控制器报警为接触不良；

后台控制器监测到位于电缆接点的温度传感器检测到的温度超过60K，若电缆电流大于电缆载流量后台控制器报警为电缆过载；若电缆电流小于电缆载流量后台控制器报警为接触不良；

后台控制器监测到PT处的温度传感器检测到的温度超过60K，后台控制器报警为PT有起火风险。

7.根据权利要求5所述的35kv-10kv开关柜故障预诊断***的诊断方法，其特征在于后台控制器监测到某个监测点的湿度传感度采集到的湿度超过90，后台控制器通过显示屏显示该监测点的地址信息和湿度信息并发出预警，显示的风险是湿度超标。

8.根据权利要求5所述的35kv-10kv开关柜故障预诊断***的诊断方法，其特征在于后台控制器监测到某个监测点的声音传感度采集到的声音与数据库中的正常值相比较，超过预设的正常工作时的分贝数，后台控制器通过显示屏显示该监测点的地址信息和声音信息并发出预警，显示的风险是声音不正常。

9.根据权利要求5所述的35kv-10kv开关柜故障预诊断***的诊断方法，其特征在于后台控制器监测到某个监测点的漏电电流传感器采集到的漏电电流值超过30mA，后台控制器通过显示屏显示该监测点的地址信息和电流信息并发出预警，显示二次回路需要人为关注；后台控制器监测到某个监测点的漏电电流传感器采集到的漏电电流值超过300mmA，后台控制器通过显示屏显示该监测点的地址信息和电流信息并发出预警，控制二次回路跳闸保证二次电路不会燃烧，报警为有起火风险。

10.根据权利要求5所述的35kv-10kv开关柜故障预诊断***的诊断方法，其特征在于后台控制器中各地址信息对应设置有指定联系人，当任一地址信息出现预警状况，后台控制器会通过拨打电话或发送的短信的方式通知地址信息对应的指定联系人。

Images