一种在线开关柜局放监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种在线开关柜局放监测系统及方法，通过暂态对地电压采集模块用于实时采集待测开关柜的局放信号，并将采集的局放信号传输至数据处理模块；超声波采样模块用于实时采集待测开关柜的信号特征数据，并将检测的信号特征数据传输至数据处理模块；利用数据处理模块根据获取待测开关柜的局放信号和信号特征数据，与预设的阈值进行对比，若局放信号和信号特征数据均高于各自设定阈值，则进行预警；若其中一项高于设定阈值，则继续异常警示；若两项均低于各自设定阈值，则不进行预警，采用暂态对地电压和待测开关柜的信号特征数据结合，能够实现开关柜的局部放电的精准监测，避免受外界干扰而造成的误判。避免受外界干扰而造成的误判。避免受外界干扰而造成的误判。

【技术实现步骤摘要】
一种在线开关柜局放监测系统及方法


[0001]本专利技术属于开关柜监测装置领域，具体涉及一种在线开关柜局放监测系统及方法。

技术介绍

[0002]开关柜在电力系统配电网中扮演着至关重要的角色，其稳定可靠运行对保障电力系统供电可靠性具有重要意义，然而，由于开关柜结构特性、运行环境复杂等影响，开关柜在长期运行过程中，由于绝缘材料老化或者出现绝缘缺陷等因素，会激发局部放电，并最终发展成设备的绝缘击穿或闪络。由于各种客观原因造成开关柜在安装和投运后的过程中出现电缆搭接处故障、母线故障、触头故障、操作机构故障、避雷器故障等，从而对电网的可靠运行带来了隐患，直接影响设备的安全稳定运行。绝缘缺陷是造成开关柜故障的主要原因之一，局部放电是绝缘缺陷的主要体现，也是绝缘缺陷进一步恶化的主要原因。随着事故越来越多的发生，对于局部放电的检测和监测越来越受到重视，开关柜一旦发生局部放电故障，都有可能引起主变等辅助设备的安全可靠运行，必将引起局部甚至全部电网的停电，造成巨大的经济损失。
[0003]目前开关柜局部放电检测的方法很多有手持式，定期巡检的方式，然而在多年的实际使用过程中发现，现有方法都无法实现放电量的标定，不能对放电信号进行定量分析。现有的开关柜局部放电检测方法虽然开展了大量开关柜的局部放电检测工作，但是检测出的放电缺陷有限。开关柜绝缘缺陷引起的设备故障时有发生，需新的开关柜局部放电检测方法，提高现场开关柜内部缺陷的检出能力。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种在线开关柜局放监测系统及方法，以克服现有人工周期巡检存在的巡检周期不确定、人为因素影响以及依靠现有方法检测精度低的问题。
[0005]一种在线开关柜局放监测系统，包括暂态对地电压采集模块、超声波采样模块和数据处理模块；
[0006]暂态对地电压采集模块用于实时采集待测开关柜的局放信号，并将采集的局放信号传输至数据处理模块；
[0007]超声波采样模块用于实时采集待测开关柜的信号特征数据，并将检测的信号特征数据传输至数据处理模块；
[0008]数据处理模块根据获取待测开关柜的局放信号和信号特征数据，与预设的阈值进行对比，若局放信号和信号特征数据均高于各自设定阈值，则进行预警；若其中一项高于设定阈值，则继续异常警示；若两项均低于各自设定阈值，则不进行预警。
[0009]优选的，采用多个暂态对地电压采集模块分别放在开关柜表面不同的位置，进而判断放电源的位置；检测到的局放信号最大的暂态对地电压采集模块离局放电源点的位置最近；通过暂态对地电压采集模块的位置能够精确定位出局放点的位置。
[0010]优选的，暂态对地电压采集模块具体采用耦合电容传感器。
[0011]优选的，超声波采样模块采用超声波传感器。
[0012]一种在线开关柜局放监测方法，包括以下步骤：
[0013]S1，实时采集待测开关柜的局放信号以及待测开关柜的信号特征数据；
[0014]S2，根据获取待测开关柜的局放信号和信号特征数据，与预设的阈值进行对比，若局放信号和信号特征数据两项均高于各自设定阈值，则进行预警；若其中一项高于设定阈值，则继续异常警示；若两项均低于各自设定阈值，则根据两项具体数值进行分析预警。
[0015]优选的，对于超声波采样模块获取的信号特征数据，若为噪声，则该信号特征数据为正常信号；若不是噪声，则判断该信号特征数据值是否大于设定阈值；若信号特征数据值小于等于设定阈值，则为正常；若信号特征数据值大于设定阈值，则为异常。
[0016]优选的，信号特征数据的设定阈值为8。
[0017]优选的，若信号特征数据值大于8，小于等于30，则为异常结果；
[0018]对于异常结果，若信号特征数据值大于20，小于等于30，则进行异常预警，不提高异常警示的危险等级；若信号特征数据值大于设定8，小于等于20，则对该信号特征数据值获取的相邻时间段内的信号特征数据值进行纵向分析，获取该段时间内信号特征数据值的相对偏差，若获取的信号特征数据值的相对偏差大于百分之五十，则说明局部放电信号处于不稳定状态，则提高异常警示的危险等级，否则不提高异常警示的危险等级；
[0019]若信号特征数据值大于30，则说明局部放电信号处于不稳定状态，则提高异常警示的危险等级。
[0020]优选的，局放信号的预设阈值为20dB/mV。
[0021]优选的，当暂态对地电压采集模块采集待测开关柜的局放信号值大于等于20dB/mV，对采集的待测开关柜的局放信号值进行定值分析；
[0022]若待测开关柜的局放信号值大于55dB/mV，则说明开关柜将发生局放，则进行预警；若待测开关柜的局放信号值大于40dB/mV，小于等于55dB/mV，则进行异常警示；若待测开关柜的局放信号值大于等于20dB/mV，小于等于40dB/mV，则对采集的待测开关柜的局放信号值进行纵向分析，若当前相邻时刻局放信号值的相对偏差大于百分之五十，则进行预警，否则进行异常预警。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0024]本专利技术一种在线开关柜局放监测系统，通过暂态对地电压采集模块用于实时采集待测开关柜的局放信号，并将采集的局放信号传输至数据处理模块；超声波采样模块用于实时采集待测开关柜的信号特征数据，并将检测的信号特征数据传输至数据处理模块；利用数据处理模块根据获取待测开关柜的局放信号和信号特征数据，与预设的阈值进行对比，若局放信号和信号特征数据均高于各自设定阈值，则进行预警；若其中一项高于设定阈值，则继续异常警示；若两项均低于各自设定阈值，则不进行预警，采用暂态对地电压和待测开关柜的信号特征数据结合，能够实现开关柜的局部放电的精准监测，避免受外界干扰而造成的误判。
[0025]本专利技术一种在线开关柜局放监测方法，根据获取待测开关柜的局放信号和信号特征数据，与预设的阈值进行对比，若局放信号和信号特征数据两项均高于各自设定阈值，则进行预警；若其中一项高于设定阈值，则继续异常警示；若两项均低于各自设定阈值，则根
据两项具体数值进行分析预警，能够实现两种数据的互补，以提高数据监测的精准度。
[0026]对于超声波采样模块获取的信号特征数据，进行具体数据值的纵向分析，对于处于局放前期的风险能够及时判断，以提高检测的精准度。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例中系统结构示意图。
[0028]图2为本专利技术实施例1中超声波采样数据分析流程图。
[0029]图3为本专利技术实施例2中暂态对地电压采集数据分析流程图。
具体实施方式
[0030]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，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的实施例，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他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在线开关柜局放监测系统，其特征在于，包括暂态对地电压采集模块、超声波采样模块和数据处理模块；暂态对地电压采集模块用于实时采集待测开关柜的局放信号，并将采集的局放信号传输至数据处理模块；超声波采样模块用于实时采集待测开关柜的信号特征数据，并将检测的信号特征数据传输至数据处理模块；数据处理模块根据获取待测开关柜的局放信号和信号特征数据，与预设的阈值进行对比，若局放信号和信号特征数据均高于各自设定阈值，则进行预警；若其中一项高于设定阈值，则继续异常警示；若两项均低于各自设定阈值，则不进行预警。2.根据权利要求1所述的一种在线开关柜局放监测系统，其特征在于，采用多个暂态对地电压采集模块分别放在开关柜表面不同的位置，进而判断放电源的位置；检测到的局放信号最大的暂态对地电压采集模块离局放电源点的位置最近；通过暂态对地电压采集模块的位置能够精确定位出局放点的位置。3.根据权利要求1所述的一种在线开关柜局放监测系统，其特征在于，暂态对地电压采集模块具体采用耦合电容传感器。4.根据权利要求1所述的一种在线开关柜局放监测系统，其特征在于，超声波采样模块采用超声波传感器。5.一种在线开关柜局放监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，实时采集待测开关柜的局放信号以及待测开关柜的信号特征数据；S2，根据获取待测开关柜的局放信号和信号特征数据，与预设的阈值进行对比，若局放信号和信号特征数据两项均高于各自设定阈值，则进行预警；若其中一项高于设定阈值，则继续异常警示；若两项均低于各自设定阈值，则根据两项具体数值进行分析预警。6.根据权利要求5所述的一种在线开关柜局放监测方法，其特征在于，对于超声波采样模块获取的信号特征数据，若为噪声，则该信号特征数据为正常信号；若不是噪声...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，陈永耀，辛伟，王祎朝，李迎华，刘晓波，麻伟升，
申请(专利权)人：西安智汇电气自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：