一种高压开关柜内绝缘放电的预警方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种高压开关柜内绝缘放电的预警方法和系统。系统包括：若干个传感装置和上位机，若干个传感装置配置于高压开关柜内，用于监测高压开关柜内的臭氧含量；上位机与所述传感装置通讯连接，用于接收所述多个传感装置发送的臭氧含量监测数据，并根据所述臭氧状态数据进行数据分析和预警。本发明专利技术主要针对高压开关柜内因电晕、爬电、火花产生的臭氧的含量为监测对象，跟踪臭氧含量实时值和变化趋势，在上位机进行数据分析和预警判断，本方法具有抗干扰能力强、诊断置信度高、覆盖放电故障种类多等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种高压开关柜内绝缘放电的预警方法和系统
本专利技术涉及配电网系统中电气设备在线监测和故障诊断领域，尤其涉及一种高压开关柜内绝缘放电的预警方法和系统。
技术介绍
高压开关柜是中压配电系统中的较常使用的开关设备，其将一次设备、保护装置、二次设备、计量设备等设备集合于高压开关柜内部，用于配电网功率投切和开关保护。金属封闭式高压开关柜内部结构复杂，主要包括了母线室、出线电缆室、继电器及仪表室等结构，母线位于母线室，接地开关、互感器等位于出线电缆室，保护装置、计量设备等均位于继电器及仪表室。柜内的一次设备包括了互感器、接地开关、隔离开关、高压断路器、高压熔断器、穿墙套管、母线等，二次设备包括了继电器、空气开关、电能表等，内部主要采用空气-固体绝缘，运行中的高压开关柜处于紧闭状态。电力设备内绝缘在电气、机械、热场等因素作用下不断发生老化、劣化过程，进而演变为设备绝缘故障，此外，在实际的设备制造、安装、运行过程中的装配失误、运行震动等因素导致设备结构不合理、表面毛刺、加工精度不足、零部件错位甚至是脱落等很多情况都会造成高压开关柜内部发生局部放电。设备内由于悬浮电位、绝缘表面状态异常、局部场集中等缺陷引起的局部放电是绝缘故障的前期表现形式，是威胁开关设备内部绝缘安全的重要因素，因此对高压开关柜内局部放电的在线监测或带电检测是配电网电力运行维护的主要措施之一。目前以电磁波、超声波及高频电流为对象的局部放电检测手段应用较多，但其容易受到电磁、回路及声波干扰，并且上述信号受制于高压开关柜内部复杂结构，信号在柜内发生多次折反射后将发生衰减，导致现场局放检测置信度较低，信噪难甄别，甚至发生误判、漏判等问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中局部放电检测手段的不足，提供一种高压开关柜内绝缘放电的预警方法和系统。第一方面，本申请提供了一种高压开关柜内绝缘放电的预警方法，包括：接收配置于高压开关柜内的多个传感装置发送的臭氧含量监测数据；根据所述臭氧含量监测数据进行数据分析和预警。优选的，所述根据所述臭氧状态数据进行数据分析和预警包括：计算各传感装置发送的臭氧含量监测数据的平均值A，并检测所述平均值A与测量阈值S1的大小关系；当A<S1时，计算各传感装置发送的臭氧含量监测数据P与对应历史平均值的相对增量Δm％，所述S1为测量阈值；若Δm％≤100％，则确定高压开关柜为正常状态；若100％<Δm％≤200％，则确定高压开关柜为异常状态；若Δm％>200％，则确定高压开关柜为危险状态；当A≥S1时，判断各传感装置发送的臭氧含量监测数据P与正常阈值S2和异常阈值S3之间的大小关系；若P<S2，则确定高压开关柜为正常状态；若S2<P≤S3，则确定高压开关柜为关注状态；若P>S3，则确定高压开关柜为异常状态。优选的，所述在确定高压开关柜为关注状态之后，所述根据所述臭氧状态数据进行数据分析和预警还包括：计算各传感装置发送的臭氧含量监测数据P与对应历史平均值的相对偏差Δp％；当Δp％>50％时，判断确定高压开关柜为危险状态。优选的，在所述在确定高压开关柜为关注状态之后，所述根据所述臭氧状态数据进行数据分析和预警还包括：当高压开关柜为异常状态和危险状态时，向用户终端发送提示信息。第二方面，本申请还提供了一种高压开关柜内绝缘放电的预警系统，其特征在于，包括：若干个传感装置，所述若干个传感装置配置于高压开关柜内，用于监测高压开关柜内的臭氧含量；上位机，所述上位机与所述传感装置通讯连接，用于接收所述多个传感装置发送的臭氧含量监测数据，并根据所述臭氧状态数据进行数据分析和预警。优选的，所述上位机包括通讯模块、计算模块和存储模块，所述计算模块与所述通讯模块和所述存储模块电连接，其中，所述通讯模块，用于将所述多个传感装置发送的臭氧含量监测数据发送至计算模块；所述存储模块用于存储各个传感装置发送的臭氧含量监测数据；所述计算模块用于计算各传感装置发送的臭氧含量监测数据的平均值A，并检测所述平均值A与测量阈值S1的大小关系；当A<S1时，计算各传感装置发送的臭氧含量监测数据P与对应历史平均值的相对增量Δm％，所述S1为测量阈值；若Δm％≤100％，则确定高压开关柜为正常状态；若100％<Δm％≤200％，则确定高压开关柜为异常状态；若Δm％>200％，则确定高压开关柜为危险状态；当A≥S1时，判断各传感装置发送的臭氧含量监测数据P与正常阈值S2和异常阈值S3之间的大小关系；若P<S2，则确定高压开关柜为正常状态；若S2<P≤S3，则确定高压开关柜为关注状态；若P>S3，则确定高压开关柜为异常状态。优选的，所述传感装置包括：传感模块、中央处理模块、无线传输模块和电源管理模块，其中，所述传感模块还包括依次电相连的臭氧传感器、信号预处理器和A/D转换器；中央处理模块还包括ARM处理器和存储器，所述ARM处理器分别与所述A/D转换器和所述存储器电连接；所述电源管理模块分别与所述传感模块、所述中央处理模块和所述无线传输模块电连接。优选的，所述若干个传感装置分别配置于高压开关柜内的高压母线室、电缆室及手车室。优选的，所述传感模块为电化学臭氧传感器，其检测精度小于20ppm，尺寸小于25*25mm2。优选的，所述系统还包括用户终端，当高压开关柜为异常状态和危险状态时，上位机向用户终端发送提示信息。本专利技术主要针对高压开关柜内因电晕、爬电、火花产生的臭氧的含量为监测对象，跟踪臭氧含量实时值和变化趋势，在上位机进行数据分析和预警判断，本方法具有抗干扰能力强、诊断置信度高、覆盖放电故障种类多等特点。附图说明为了更清楚的说明本专利技术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介绍，显而易见的，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种高压开关柜内绝缘放电的预警系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种传感装置的分布示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种传感装置的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种上位机的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种高压开关柜内绝缘放电的预警方法流程图；图6为本专利技术实施例提供的一种步骤S200的方法流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案,下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术的保护范围。在空气氛围下的各类局部放电过程中，氧分子受到电子的激发而获得能量，并互相发生弹性碰撞，聚合成臭氧分子，高压开关柜内异常放电的初始阶段会产生大量臭氧，不但可通过检测臭氧的含量判断是否发生了放电类故障，并且可通过对臭氧含量的持续跟踪来分析放电发展程度。臭氧传感器利用被测气体在传感器工作电极和对电极上发生相应的氧化还原反应并释放电荷，通过外电路形成电流，电流大小与气体浓度成正比，从而实现对目标气体的定量测量，相比紫外探测法，臭氧传感器使用长寿命、尺寸小、灵敏度高，特别适用于高压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压开关柜内绝缘放电的预警方法，其特征在于，包括：接收配置于高压开关柜内的多个传感装置发送的臭氧含量监测数据；根据所述臭氧含量监测数据进行数据分析和预警。

【技术特征摘要】
1.一种高压开关柜内绝缘放电的预警方法，其特征在于，包括：接收配置于高压开关柜内的多个传感装置发送的臭氧含量监测数据；根据所述臭氧含量监测数据进行数据分析和预警。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述臭氧状态数据进行数据分析和预警包括：计算各传感装置发送的臭氧含量监测数据的平均值A，并检测所述平均值A与测量阈值S1的大小关系；当A<S1时，计算各传感装置发送的臭氧含量监测数据P与对应历史平均值的相对增量Δm％，所述S1为测量阈值；若Δm％≤100％，则确定高压开关柜为正常状态；若100％<Δm％≤200％，则确定高压开关柜为异常状态；若Δm％>200％，则确定高压开关柜为危险状态；当A≥S1时，判断各传感装置发送的臭氧含量监测数据P与正常阈值S2和异常阈值S3之间的大小关系；若P<S2，则确定高压开关柜为正常状态；若S2<P≤S3，则确定高压开关柜为关注状态；若P>S3，则确定高压开关柜为异常状态。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在确定高压开关柜为关注状态之后，所述根据所述臭氧状态数据进行数据分析和预警还包括：计算各传感装置发送的臭氧含量监测数据P与对应历史平均值的相对偏差Δp％；当Δp％>50％时，判断确定高压开关柜为危险状态。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在确定高压开关柜为关注状态之后，所述根据所述臭氧状态数据进行数据分析和预警还包括：当高压开关柜为异常状态和危险状态时，向用户终端发送提示信息。5.一种高压开关柜内绝缘放电的预警系统，其特征在于，包括：若干个传感装置，所述若干个传感装置配置于高压开关柜内，用于监测高压开关柜内的臭氧含量；上位机，所述上位机与所述传感装置通讯连接，用于接收所述多个传感装置发送的臭氧含量监测数据，并根据所述臭氧状态数据进行数据分析和预警。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思，黄商，
申请(专利权)人：云南电力试验研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53