用于变电站封闭式开关柜故障监测装置及方法与流程

本发明涉及电力设备，是一种用于变电站封闭式开关柜故障监测装置及方法。

背景技术：

1、变电站封闭式开关柜是将一次设备、二次设备组装而成的成套配电装置，主要用来对线路、设备实施控制和保护。高压开关柜是使用极广、数量最多的开关设备，发生事故、故障时会使设备受损、电量损失及用户大面积停电。高压开关柜由于在设计、制造、安装和运行维护方面存在着不同程度的问题，因而事故率比较高。中国电力科学研究院曾研究统计，封闭式高压开关柜有85%的破坏性故障都是局部放电引起的。若不及时进行局部放电检测并根据正确的检测结果消缺，会导致缺陷恶化最终危及设备安全而酿成事故。

2、目前通过普通的检测方法对开关柜的放电故障状态进行检测，检测效率低，检测结果依靠人工判定，对检测人员的业务水平要求高，检测结果的判定准确性差，影响了开关柜的正常运行，从而影响电网的稳定运行。因此，精准地检测封闭式开关柜内设备的放电故障状态显得尤为重要。

3、因此，亟需一种变电站封闭式开关柜故障监测装置及方法，以解决上述存在的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种用于变电站封闭式开关柜故障监测装置及方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决人工对封闭式开关柜内放电故障进行检测时检测效率低，对检测人员的业务水平要求高，检测结果的准确性差的问题。

2、本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种用于变电站封闭式开关柜故障监测装置，包括屏蔽模块、检测模块和装置模块；其中，屏蔽模块用于消除干扰源，使变电站的电磁噪声满足检测环境要求；

3、其中，检测模块用于测试开关柜内部故障的状态类型，开关柜内部故障的状态类型包括导体沿面放电、绝缘子表面放电、悬浮电位放电、电晕放电和绝缘子内部缺陷；

4、其中，装置模块用于辅助检测模块进行全方位检测。

5、下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

6、上述屏蔽模块可包括内部干扰源消除单元和外部干扰源消除单元；其中，内部干扰源消除单元用于关闭日光灯、风机、摄像头和捕鼠器；其中，外部干扰源消除单元用于封堵通风孔及观察窗。

7、上述装置模块可设置有绝缘伸缩杆、云台稳定器、魔术爪、蓝牙发射器和接收器；其中，绝缘伸缩杆用于覆盖封闭式开关柜柜体的全部检测位置测点；云台稳定器用于避免仪器被升高后检测人员无法查看数据信息；魔术爪用于固定连接检测仪器和传感器；蓝牙发射器和接收器用于将检测到的音频信号无线传入检测人员所佩戴耳机。

8、还可设置有控制器，控制器用于接收蓝牙发射器和接收器检测到的音频信号，将信号进行处理并自动进行开关柜内部故障的状态类型的测试。

9、本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种用于变电站封闭式开关柜故障监测方法，包括：对开关柜进行局放超声测试；检测放电声音，通过放电声音判断开关柜内部有无故障；预先选取频率信号并获取对应比值的变化，根据频率、幅值的变化率判断开关柜内部故障状态类型。

10、下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：

11、可通过安装在检测模块内空气式超声波传感器沿着开关柜的缝隙处进行局放超声测试。

12、可通过蓝牙耳机中听到的特有的放电声音判断开关柜内部有无故障。

13、可通过特高频局部放电检测法检测频率、幅值的变化。

14、本发明为变电站值班员提供了一种高效和准确的检测装置，可以辅助运维人员开展封闭式开关柜放电故障检测工作。本发明适用于变电站开关柜内部放电故障检测工作场景，提高了检测效率，检测结果可以通过计算机进行智能判定，对检测人员的业务水平要求低，提高了检测结果准确性。本发明有利于对封闭式开关柜进行定期检测，能够反映出开关柜的安全状态，工作人员可以在没有造成重大灾难时及时完成检修，可以为开关柜内设备的安全健康在线监测、动态预测与控制提供了良好的基础，保障了设备运行的可靠性，避免了因蓄电池未按要求放电导致的电网事故发生，提升了电力行业的供电可靠性，保障了民生用电。本发明可以实现对封闭式开关柜放电故障状态的识别，通过消除干扰源、增加辅助检测工具对开关柜内部放电组进行检测，提高了检测效率和检测结果准确性，保证了开关柜的正常运行，从而可以提高电网运行的稳定性。

技术特征：

1.一种用于变电站封闭式开关柜故障监测装置，其特征在于包括屏蔽模块、检测模块和装置模块；

2.根据权利要求1所述的用于变电站封闭式开关柜故障监测装置，其特征在于屏蔽模块包括内部干扰源消除单元和外部干扰源消除单元；其中，内部干扰源消除单元用于关闭日光灯、风机、摄像头和捕鼠器；其中，外部干扰源消除单元用于封堵通风孔及观察窗。

3.根据权利要求1或2所述的用于变电站封闭式开关柜故障监测装置，其特征在于装置模块设置有绝缘伸缩杆、云台稳定器、魔术爪、蓝牙发射器和接收器；其中，绝缘伸缩杆用于覆盖封闭式开关柜柜体的全部检测位置测点；云台稳定器用于避免仪器被升高后检测人员无法查看数据信息；魔术爪用于固定连接检测仪器和传感器；蓝牙发射器和接收器用于将检测到的音频信号无线传入检测人员所佩戴耳机。

4.根据权利要求1或2所述的用于变电站封闭式开关柜故障监测装置，其特征在于还设置有控制器，控制器用于接收蓝牙发射器和接收器检测到的音频信号，将信号进行处理并自动进行开关柜内部故障的状态类型的测试。

5.根据权利要求3所述的用于变电站封闭式开关柜故障监测装置，其特征在于还设置有控制器，控制器用于接收蓝牙发射器和接收器检测到的音频信号，将信号进行处理并自动进行开关柜内部故障的状态类型的测试。

6.一种用于变电站封闭式开关柜故障监测方法，其特征在于包括：对开关柜进行局放超声测试；检测放电声音，通过放电声音判断开关柜内部有无故障；预先选取频率信号并获取对应比值的变化，根据频率、幅值的变化率判断开关柜内部故障状态类型。

7.根据权利要求6所述的用于变电站封闭式开关柜故障监测方法，其特征在于通过安装在检测模块内空气式超声波传感器沿着开关柜的缝隙处进行局放超声测试。

8.根据权利要求6或7所述的用于变电站封闭式开关柜故障监测方法，其特征在于通过蓝牙耳机中听到的特有的放电声音判断开关柜内部有无故障。

9.根据权利要求6或7所述的用于变电站封闭式开关柜故障监测方法，其特征在于通过特高频局部放电检测法检测频率、幅值的变化。

10.根据权利要求8所述的用于变电站封闭式开关柜故障监测方法，其特征在于通过特高频局部放电检测法检测频率、幅值的变化。

技术总结本发明涉及电力设备技术领域，是一种用于变电站封闭式开关柜故障监测装置及方法，其装置包括屏蔽模块、检测模块和装置模块；其中，屏蔽模块用于消除干扰源，使变电站的电磁噪声满足检测环境要求；检测模块用于测试开关柜内部故障的状态类型，开关柜内部故障的状态类型包括导体沿面放电、绝缘子表面放电、悬浮电位放电、电晕放电和绝缘子内部缺陷；装置模块用于辅助检测模块进行全方位检测。本发明可以实现对封闭式开关柜放电故障状态的识别，提高了检测效率和检测结果准确性，保证了开关柜的正常运行，可以提高电网运行的稳定性。技术研发人员：赵翔,黄尚建,李东东,陈健,李彦聪,林海军,刘盼,潘昌旭,满其佳,董智超,王开明,李鹏,赵瑞琦受保护的技术使用者：国网新疆电力有限公司阿勒泰供电公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10