用于监测至少一个感性设备的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于监测至少一个感性设备(TR)的方法和系统。所述感性设备(TR)用于使用在能量供应网络中。为此为每个感性设备(TR)分配一个监测单元(2)。在监测单元(2)的数据存储器(4)中可存储与感性设备(TR)的当前状态有关的实时数据(22)。监测单元(2)的评估单元(6)与数据存储器(4)通信连接。借助监测单元(2)根据状态因子(CF)确定所述至少一个感性设备(TR)的故障率(FR)。(TR)的故障率(FR)。(TR)的故障率(FR)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监测至少一个感性设备的方法和系统


[0001]本专利技术涉及一种用于监测至少一个感性设备的方法。该设备可用于能量供应网络中。
[0002]本专利技术还涉及一种用于监测能量供应网络中的至少一个感性设备的系统。

技术介绍

[0003]常用的能量供应网络包括多种设备、如功率开关、断路器、接地开关、耦合开关、电压变换器、电流变换器、功率变压器、架空线、地下电缆等。术语“能量供应网络”在下面被定义为用于传输和/或分配电能的系统。该系统例如可以是整个输配电系统、一个变电站、多个变电站、一段输电线路、一段供电线路等。
[0004]为了确保无故障的能量供应，已知监测能量供应网络的可靠性的方法和系统。一个重要的特性参数在此是各个设备的状态相关的故障率。术语“故障率”在下面被定义为单位时间内一个设备的故障次数。术语“故障”在下面被定义为感性设备完成所需功能的能力停止。
[0005]从US7,272,516B2已知一种用于分析电网可靠性的方法和系统，所述方法和系统确定电网的各个部件和子部件的故障率并使其适应当前状态。
[0006]此外，由标准和指南、如IEEE或IEC标准规定了感性设备、如变压器或扼流圈的静态过载限值。对于感性设备的负载余量以及使用寿命而言最重要的特性参数是热点温度。热点温度是绕组中的最高温度并且可在绕组内部被预期。虽然可直接测量绕组内部的温度，但这既昂贵又复杂。因而基于油温和电流测量的间接测量方法已证明是有效的。

技术实现思路

[0007]本专利技术的任务是提供一种用于监测至少一个感性设备的方法，该方法为在能量供应网络中使用感性设备给出一种改进设计。
[0008]所述任务通过一种用于监测能量供应网络中的至少一个感性设备的方法来解决，该方法包括权利要求1的特征。
[0009]此外，本专利技术的任务在于提供一种用于监测至少一个感性设备或者说感性运行器件的系统，该系统为在能量供应网络中使用感性设备提供并实现一种改进设计。
[0010]所述任务通过一种用于监测能量供应网络中的至少一个感性设备的系统来解决，该系统包括权利要求10的特征。
[0011]所述改进设计基于下述构思，即：检测与感性设备的当前状态有关的实时数据，基于所述实时数据确定感性设备的状态因子并根据状态因子确定感性设备的故障率。然后根据故障率给出感性设备的最大允许热点温度。
[0012]根据改进设计提出一种在供电网络中使用感性设备的方法。在此检测与感性设备的当前状态有关的实时数据，基于检测到的实时数据确定感性设备的状态因子并且根据状态因子确定感性设备的故障率。然后根据故障率确定感性设备的最大允许热点温度。
[0013]根据本专利技术方法和系统的优点是：为确定感性设备的负载极限而确定的最大允许热点温度除了统计信息和历史信息外还考虑了感性设备的当前状态。
[0014]借助该方法确定感性设备的最大允许热点温度，该最大允许热点温度与设备的当前状态相适配。以此方式，在电感设备可承担额外负载的情况下可提高或更好地利用电感设备的负载极限，或在电感设备处于一旦承担额外负载就会危及运行安全的状态中可降低负载极限。此外，由于在确定中使用了当前测量值，因此可更精确地确定负载极限。
[0015]与感性设备的当前状态有关的实时数据是基于感性设备或其部件的当前运行条件的数据。实时数据尤其是在电感设备运行期间检测到的测量值、如绝缘剂温度、负载电流、工作电压、分接开关位置、绕组温度。根据至少一种实施方式，电感设备构造为变压器或扼流圈。
[0016]根据至少一种实施方式，故障率设计为标准化值。
[0017]根据至少一种实施方式，该方法既可用于短期过载，即一个感性设备接管例如由于维护工作而在短时间内停止运转的另一感性设备的负载，也可用于长期过载，如其例如在正常运行中和在周期性负载分布时可能发生。
[0018]术语“过载”在下面被定义为高于感性设备的由感性设备制造商定义的标称功率的负载。
[0019]根据至少一种实施方式，根据最大允许热点温度确定感性设备的过载能力。
[0020]根据至少一种实施方式，根据按照IEC或IEEE标准、尤其是标准IEC 60076
‑
7或IEEE C57.91的热模型来确定过载能力。
[0021]根据至少一种实施方式，借助一个或多个传感器、如借助温度传感器、湿度传感器、DGA传感器、局部放电传感器、用于确定套管电容的测量装置或用于确定冷却设备风扇频率的传感器。
[0022]根据至少一种实施方式，借助电流变换器和/或电压变换器、在线DGA分析或在感性设备连接到能量供应网络期间对其进行的其它测试来确定实时数据。
[0023]根据至少一种实施方式，确定故障率包括基于与所述感性设备有关的历史数据获取历史故障率，基于与所述感性设备和/或多个感性设备有关的统计数据获取统计故障率以及基于与感性设备的当前状态有关的检测到的实时数据确定在线故障率。
[0024]根据至少一种实施方式，根据相应数据的重要性和/或可用性和/或质量对这些故障率进行加权，并且由加权的故障率确定故障率FR。
[0025]根据至少一种实施方式，与感性设备有关的历史数据包括基于在过去对感性设备或其部件进行的维护和/或检查和/或测试的数据，和/或在调试期间确定的与设备或其部件有关的数据。历史数据尤其是基于在感性设备未连接到能量供应网络时对感性设备或其部件进行的分析和/或测量的测量值。历史数据尤其是包括由离线状态评估系统确定的信息、如与使用年限、制造商、感性设备型号、负载曲线、离线DGA分析或其它油分析、尤其是油质量参数的结果有关的技术数据，基于通过热成像和/或电气测量对套管进行评估的信息，基于通过目视检查对容器和附件进行评估的信息，基于动态电阻测量或FRA(频率响应分析)的信息。
[0026]根据至少一种实施方式，与感性设备有关的统计数据包括与设备或其部件的使用寿命有关和/或与感性设备或部件的使用年限有关的数据。统计数据尤其是与设备或其部
件有关的、由设备运营商检测并存储的运营商特定数据和/或来自统计调查、如Cigre A2.37 TB642(变压器可靠性调查)的数据。
[0027]根据至少一种实施方式，基于在感性设备的持续运行期间检测到的、与感性设备的当前状态有关的实时数据确定在线故障率。
[0028]根据至少一种实施方式，确定故障率还包括确定感性设备的对确定故障率起决定性作用的相关部件，检测与感性设备相关部件的当前状态有关的实时数据，基于检测到的数据确定每个相关部件的状态因子，基于确定的状态因子确定每个相关部件的故障率，其中，由相关部件的故障率确定感性设备的整体故障率。
[0029]相关部件尤其可以是其故障可能会导致感性设备故障或影响感性设备故障率的部件、如分接开关或套管。
[0030]根据至少一种实施方式，感性设备的相关部件是有载分接开关和/或绝缘剂和/或固体绝缘材料和/或冷却设备和/或套管和/或绕组和/或芯。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于监测至少一个感性设备(TR)的方法，该方法包括：
‑
检测(100)与所述至少一个感性设备(TR)的当前状态有关的实时数据(22)；
‑
将检测到的实时数据(22)传输(105)到分配给所述至少一个设备(TR)的监测单元(2)；
‑
在下一步骤(200)中基于实时数据(22)确定所述至少一个感性设备(TR)的状态因子CF；
‑
在下一步骤(204)中根据状态因子CF确定所述至少一个感性设备(TR)的故障率(FR)；并且
‑
在下一步骤(210)中根据所述故障率(FR)确定最大允许热点温度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在最后一个步骤(212)中根据最大允许热点温度确定所述至少一个感性设备(TR)的过载能力。3.根据权利要求1所述的方法，其中，借助一个或多个传感器(S1、S2、...、SN)检测所述至少一个感性设备(TR)的实时数据(22)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定故障率(FR)的步骤(206)包括：获取基于与所述感性设备(TR)有关的历史数据的历史故障率(FR
Offline
)；获取基于与所述感性设备(TR)有关的统计数据的统计故障率(FR
Statistik
)；基于检测到的、与所述感性设备(TR)的当前状态有关的实时数据(22)确定故障率(FR
online
)；根据相应数据的重要性和/或可用性和/或质量对历史故障率(FR
Offline
)、统计故障率(FR
Statistik
)和来自实时数据(22)的故障率(FR
online
)进行加权；由加权的历史故障率(FR
Offline
)、加权的统计故障率(FR
Statistik
)和加权的来自实时数据(22)的故障率(FR
online
)确定故障率(FR)。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定故障率(FR)还包括：确定感性设备(TR)的对确定故障率(FR)起决定性作用的相关部件(K1、K2、...、K
M
)；检测与感性设备(TR)的相关部件(K1、K2、...、K
M
)的当前状态有关的实时数据(22)；基于检测到的数据确定每个相关部件(K1、K2、...、K
M
)的状态因子CF
i
；基于确定的状态因子CF
i
确定每个相关部件(K1、K2、...、K
M
)的故障率FR
i
；由相关部件(K1、K2、...、K
M
)的故障率FR
i
确定感性设备(TR)的故障率(FR)。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定与感性设备(TR)的未来状态有关的预测数据(24)；基于预测数据(24)确定预测的过载能力，并且根据与预测的过载能力的偏差对所确定的过载...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：赖茵豪森机械制造公司，
类型：发明
国别省市：