一种高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法、系统及介质，本发明专利技术在线诊断方法的实施步骤包括：测量高压开关柜的负载电流I、环境温度T

An integrated online diagnosis method, system and medium for temperature and current of high voltage switchgear

The invention discloses an integrated on-line diagnosis method, system and medium for temperature and current of high-voltage switch cabinet. The implementation steps of the on-line diagnosis method of the invention include: measuring load current I and ambient temperature T of high-voltage switch cabinet

【技术实现步骤摘要】
一种高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法、系统及介质
本专利技术涉及高压开关柜运行过程中确保柜内设备安全的监测技术，具体涉及一种高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法、系统及介质，可结合设备运行电流和设备运行温度实现高压开关柜的安全设备负载温升状态判断。
技术介绍
发电厂和变电站的高压开关柜在运行过程中，断路器触点和母线连接部位因老化，接触电阻过大而发热，温度过高会导致接触面氧化，使表面电阻进一步加大，最终导致设备严重故障，影响系统安全运行。为了预防开关柜事故发生，需要对开关柜内部温度进行实时监测；正常运行中开关柜柜内温升与负载是正相关的关系，目前对运行中开关柜的监测只是对柜内温度的监测，但并没有可靠的监测手段判断开关柜内的异常温升是故障导致的还是负载过大导致的。仅靠单一的温度数据，是无法正确反映设备运行的健康状态。因此，如何高压开关柜温度电流一体化在线诊断以提高检测的准确度，已经成为一项亟待解决的关键技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法、系统及介质，本专利技术可实现对开关柜运行过程中电流负载和温升的实时监测，并根据温升和电流负载变化情况准确判断出设备运行的状态。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法，实施步骤包括：1）获取高压开关柜的负载电流I、环境温度T0以及测温点的实测温度Tsc；2）根据环境温度T0以及测温点的实测温度Tsc计算测温点的实测温升ΔTSC，根据负载电流I映射计算得到测温点的理想温升ΔTLX；3）将理想温升ΔTLX除以测温点的实测温升ΔTSC得到测温点的负载温升健康度R；4）将负载温升健康度R和预设的状态阈值范围进行比对确定高压开关柜的设备负载温升状态。可选地，步骤1）中的测温点位于高压开关柜的断路器的触头或母线上。可选地，步骤2）中根据环境温度T0以及测温点的实测温度Tsc计算测温点的实测温升ΔTSC具体是指将测温点的实测温度Tsc减去环境温度T0得到测温点的实测温升ΔTSC。可选地，步骤2）中根据负载电流I映射计算得到测温点的理想温升ΔTLX具体是指根据ΔTLX=k*I2计算得到测温点的理想温升ΔTLX，其中k为测温点的温升特性常数。可选地，步骤4）中高压开关柜的设备负载温升状态包括“健康”、“亚健康”、“故障预警”、“严重故障”四种。可选地，步骤4）中将负载温升健康度R和预设的状态阈值范围进行比对确定高压开关柜的设备负载温升状态时，当R≥85%时表示高压开关柜的设备负载温升状态为“健康”状态，当85%＞R≥60%时表示高压开关柜的设备负载温升状态为“亚健康”状态，当60%＞R≥35%时表示高压开关柜的设备负载温升状态为“故障预警”状态，当R＜35%时表示高压开关柜的设备负载温升状态为“严重故障”状态。此外，本专利技术还提供一种高压开关柜温度电流一体化在线诊断系统，包括计算机设备，该计算机设备被编程或配置以执行所述高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法的步骤，或该计算机设备的存储介质上存储有被编程或配置以执行所述高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法的计算机程序。此外，本专利技术还提供一种高压开关柜温度电流一体化在线诊断系统，包括温度采集单元、电流测量装置以及计算机设备，所述温度采集单元包括环境温度传感器和至少一个安装在高压开关柜的断路器触头上的温度传感器，所述电流测量装置安装在高压开关柜的电流互感器二次侧电流线上，所述温度采集单元、电流测量装置的输出端分别与计算机设备相连，该计算机设备被编程或配置以执行所述高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法的步骤，或该计算机设备的存储介质上存储有被编程或配置以执行所述高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法的计算机程序。此外，本专利技术还提供一种高压开关柜温度电流一体化在线诊断系统，包括：数据采集程序单元，用于测量高压开关柜的负载电流I、环境温度T0以及测温点的实测温度Tsc；温升计算程序单元，用于根据环境温度T0以及测温点的实测温度Tsc计算测温点的实测温升ΔTSC，根据负载电流I映射计算得到测温点的理想温升ΔTLX；温升健康度计算程序单元，用于将理想温升ΔTLX除以测温点的实测温升ΔTSC得到测温点的负载温升健康度R；温升状态判断程序单元，用于将负载温升健康度R和预设的状态阈值范围进行比对确定高压开关柜的设备负载温升状态。此外，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有被编程或配置以执行所述高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法的计算机程序。和现有技术相比，本专利技术具有下述优点：本专利技术可实现对开关柜运行过程中电流负载和温升的实时监测，并根据温升和电流负载变化情况准确判断出设备运行的状态，本专利技术诊断得到的开关柜健康度情况反映判断柜体是否有老化情况，有故障（或隐患）状态的设备根据健康度，在一定的负载范围内，可以继续运行，在有必要或有条件时才安排检修，提高检修效率，基于本专利技术诊断得到的开关柜健康度情况合理安排调整负荷，可减少高压开关柜过载引起的高温事故，提高开关柜运行安全性和使用寿命，保障电力系统安全平稳运行。附图说明图1为本专利技术实施例方法的基本流程示意图。具体实施方式本专利技术高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法的原理如下：高压开关柜的发热符合焦耳定律。以往都是人通过触摸开关柜外壁来判断开关柜是否过热或通过温度传感器来判断开关柜是否安全运行，这类判断依据都缺乏安全性和准确性。传统的监测方法主要是触头测温，通过在开关柜断路器的触头或母线上安装铂电阻来监测触头的温升，这种方法只能监测温度，并设置一个温度阈值来报警，这种方法无法反映温升是故障引起还是负载变大引起的，并且在触头上或母排安装铂电阻也存在一定的安全隐患，推广应用具有很大的局限性。而现在随着负载的增加以及对设备安全运行的更高要求，本专利技术高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法将实时采集的温度电流数据与诊断模型中的数据进行对比，以实时数据与诊断模型数据的偏差来表示系统运行状态，温度电流一体化诊断的关键就是通过负载电流和温度两种相关性的变量来判断开关柜是否处于安全运行状态。如图1所示，本实施例高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法的实施步骤包括：1）获取高压开关柜的负载电流I、环境温度T0以及测温点的实测温度Tsc；需要说明的是，考虑到环境温度T0的波动相对负载电流I以及测温点的实测温度Tsc的波动更小，因此环境温度T0可以通过定时的方式获取，且其获取方式既可以通过环境温度传感器的方式来获取，也可以根据需要从网络或者其他数据源中获取。2）根据环境温度T0以及测温点的实测温度Tsc计算测温点的实测温升ΔTSC，根据负载电流I映射计算得到测温点的理想温升ΔTLX；3）将理想温升ΔTLX除以测温点的实测温升ΔTSC得到测温点的负载温升健康度R；4）将负载温升健康度R和预设的状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法，其特征在于实施步骤包括：/n1）获取高压开关柜的负载电流I、环境温度T

【技术特征摘要】
1.一种高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法，其特征在于实施步骤包括：
1）获取高压开关柜的负载电流I、环境温度T0以及测温点的实测温度Tsc；
2）根据环境温度T0以及测温点的实测温度Tsc计算测温点的实测温升ΔTSC，根据负载电流I映射计算得到测温点的理想温升ΔTLX；
3）将理想温升ΔTLX除以测温点的实测温升ΔTSC得到测温点的负载温升健康度R；
4）将负载温升健康度R和预设的状态阈值范围进行比对确定高压开关柜的设备负载温升状态。


2.根据权利要求1所述的高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法，其特征在于，步骤1）中的测温点位于高压开关柜的断路器的触头或母线上。


3.根据权利要求1所述的高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法，其特征在于，步骤2）中根据环境温度T0以及测温点的实测温度Tsc计算测温点的实测温升ΔTSC具体是指将测温点的实测温度Tsc减去环境温度T0得到测温点的实测温升ΔTSC。


4.根据权利要求1所述的高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法，其特征在于，步骤2）中根据负载电流I映射计算得到测温点的理想温升ΔTLX具体是指根据ΔTLX=k*I2计算得到测温点的理想温升ΔTLX，其中k为测温点的温升特性常数。


5.根据权利要求1所述的高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法，其特征在于，步骤4）中高压开关柜的设备负载温升状态包括“健康”、“亚健康”、“故障预警”、“严重故障”四种。


6.根据权利要求5所述的高压开关柜温度电流一体化在线诊断方法，其特征在于，步骤4）中将负载温升健康度R和预设的状态阈值范围进行比对确定高压开关柜的设备负载温升状态时，当R≥85%时表示高压开关柜的设备负载温升状态为“健康”状态，当85%＞R≥60%时表示高压开关柜的设备负载温升状态为“亚健康”状态，当60%＞R≥35%时表示高压开关柜的设备负载温升状态为“故障预警”状...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭佳，毛文奇，甘胜良，李喜桂，周挺，彭铖，韩忠晖，梁文武，曾昭强，吴水锋，袁培，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43