专利名称：开关柜运行状态异常的诊断方法
技术领域：
本发明属于电力设备技术领域，特别是涉及一种开关柜运行状态异常的诊断方法。
背景技术：
电力系统涵盖了发电、输电、配电、用电四个关键环节，各环节的协调配合和调度是电能稳定可靠的重要保障，一旦发生事故，将会出现大范围停电、停产，给企业和人民生活造成巨大的经济损失。目前在我国，配电系统缺少科学化、智能化的控制和评估方法，因此配电成为了电力系统中较为薄弱的环节，事故和故障也频有发生。开关柜是配电系统中至关重要的控制设备，承担电网运行的正常操作，事故时自动切断电路和电气检修时起断开电源的作用，其运行情况直接影响到供电的稳定性。近年来，我国电力系统向大电网、大机组、超高压、大容量方向迅猛发展，设备更新速度加快。高压开关设备运行水平和制造水平不断提高。与此同时，大规模的城乡电网建设与改造以及跨大区电网的形成，对高压开关设备提出了更高的要求。据资料统计，1989-1997年全国电力系统共发生高压开关设备事故1500次，障碍3304次。在这1500次事故中，按事故类型分，拒分拒合事故437次，占29. 15% ;开断与关合事故136次，占9. 07% ;绝缘事故532次，占35. 47% ;误动事故105次，占7. 02% ;载流事故119次，占7. 95% ;外力及其它事故171次，占11. 43%。以上事故分析统计体现了高压开关设备的问题和不足。因此大力推进国产高压开关设备安全评估新技术的研究和应用进程，采取科学有效的开关柜安全诊断方法成为一项
重要课题。目前开关设备的检修和维护属于“事后维修”和“定期预防”的方式，并且尚无有效的故障诊断方法，会造成故障不能及时解决、过剩维修或不足维修的弊�。斐衫朔鸦蚯佬薏患笆�。因此，需要改进一种更科学、更合理的故障诊断方法，使开关设备的维护和管理向规范化、自动化、智能化发展。随着各种监测手段的发展，对设备事故的防范方法日益完善，对设备进行运行中在线连续监测，由“定期维修”转变为“状态维修”是一种较为完善的监测方法，不仅可以节约检修费用提高设备利用率，对设备的事故预防更有重要意义。
发明内容
本发明的发明目的是针对上述提出现有技术的缺陷，根据对暂态对地电压信号TEV、超声信号实时测量值、以及实时温度测量值进行分析判断，提出一种具有预警及时、准确性强、便于管理和操作的开关柜运行状态异常的诊断方法。本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种开关柜运行状态异常的诊断方法，包括如下步骤步骤一、根据监测信号将诊断划分为初期预警、中期预警及报警；步骤二、设置所述监测信号的阈值，利用阈值将所述监测信号划分为若干等级；
步骤三、针对所述等级对所述开关柜运行状态异常进行判定。作为优选方案，本发明还采用了如下技术方案所述监测信号包括暂态对地电压信号TEV、超声信号实时测量值、以及实时温度测量值。所述初期预警为局部放电预警，所述初期预警的监测信号包括暂态对地电压信号TEV和超声信号实时测量值。所述初期预警根据所述监测信号的阈值分为无预警，即当暂态对地电压信号TEV不大于20dB，且超声信号实时测量值不大于8dB ；一级预警，即当暂态对地电压信号TEV大于20dB且不大于30dB，或者超声信号实时测量值大于8dB且不大于15dB ；以及二级预警，即当暂态对地电压信号TEV大于30dB，或者超声信号实时测量值大于15dB。针对所述一级，采取历史数据比较分析法和同类设备比较分析法，从而判断测量结果的偶发性；其中所述历史数据比较分析法为对该设备不同时间的测试结果进行分析，判断所述设备的放电趋势，从而比较分析得出设备的运行状况；所述同类设备比较分析法是将该开关柜与同一工况下的其他开关柜测试结果进行比较。所述中期预警及报警为温度监测预警，所述中期预警及报警的监测信号为点式监测位置的实时温度测量值。所述中期预警及报警根据参考阈值分为无预警，即当实时温度测量值小于65°C ；一级预警，即当实时温度测量值不小于65°C且小于70°C。二级预警，即当实时温度测量值不小于70°C。所述阈值包括上阈值和下阈值。本发明具有的优点和积极效果是1.本发明通过采用上述技术方案，综合暂态对地电压信号TEV、超声信号实时测量值、以及实时温度测量值，实现了多参数，全面、准确地对开关柜运行状态进行监测、诊断、和判定。2.通过采用局部放电监测和温度监测相辅相成、同时判定的方法，对预警和报警结果从多角度予以详细分析，降低了误报警率。3.本发明实现了开关柜运行状态的实时监测与诊断，具有时效性强，工作效率高、便于管理和操作的优点。
图1是本发明的流程图；图2是本发明一个较佳具体实施例的流程图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下请参见图1，一种开关柜运行状态异常的诊断方法，包括如下步骤步骤101、根据监测信号将诊断划分为初期预警、中期预警及报警；其中监测信号主要有暂态对地电压信号TEV、超声信号实时测量值、以及实时温度测量值；初期预警为局部放电预警，初期预警的监测信号包括暂态对地电压信号TEV和超声信号实时测量值；中期预警及报警为温度监测预警，中期预警及报警的监测信号为点式监测位置的实时温度测量值；步骤102、设置所述监测信号的阈值，利用阈值将监测信号划分为若干等级；其中阈值以开关柜初始检测值为基准依据，通过开关柜局部放电试验确定。阈值包括上阈值和下阈值，因此，上阈值和下阈值将监测信号分为三个等级，在本具体实施例中，如果在步骤101中划分为初期预警，暂态对地电压信号TEV的下阈值为20dB，上阈值为30dB ;超声信号实时测量值的下阈值为8dB，上阈值为15dB ;则根据如下区间范围可以将初期预警划分为 当暂态对地电压信号TEV不大于20dB，且超声信号实时测量值不大于8dB，此时为
无预警；当暂态对地电压信号TEV大于20dB且不大于30dB，或者超声信号实时测量值大于SdB且不大于15dB，此时为一级预警；当暂态对地电压信号TEV大于30dB，或者超声信号实时测量值大于15dB，此时为
二级预警；如果在步骤101中划分为中期预警及报警，实时温度测量值的下阈值为65°C，上阈值为70°C ;则根据如下区间范围可以将中期预警及报警划分为当实时温度测量值小于65°C ;此时为无预警，当实时温度测量值不小于65°C且小于70°C ;此时为一级预警。当实时温度测量值不小于70°C ;此时为二级预警。步骤103、针对步骤102得出的等级，对开关柜运行状态异常进行判定。当状态为无预警时，则不发送预警信号，此时开关柜运行状态正常；当状态为一级预警时，则首先需要判断测量结果的偶发性，如果是偶发性，则不发送报警信号，但是需要进行关注，如果不是偶发性，则需要进行检查和关注。当状态为二级预警时，则发送预警信号，此时开关柜运行状态异常，需要进行检修，同时给出检修意见。在上述判断测量结果的偶发性时，经常采取历史数据比较分析法和同类设备比较分析法，其中，历史数据比较分析法为对该设备不同时间的测试结果进行分析，判断设备的放电趋势，从而比较分析得出设备的运行状况；同类设备比较分析法是将该开关柜与同一工况下的其他开关柜测试结果进行比较。请参见图2，一种开关柜运行状态异常的诊断方法，包括如下步骤步骤201、步骤202、根据监测信号将诊断划分为初期预警、中期预警及报警，当检测到的信号为暂态对地电压信号TEV和超声信号实时测量值时，将诊断划分为初期预警；当检测到的信号为实时温度测量值时，将诊断划分为中期预警及报警；步骤203、当诊断结果为初期预警时，对开关柜初始局放值进行检测，以此作为阈值和后续测量值比较分析的依据。监测系统采集到暂态对地电压信号TEV和超声信号实时测量值时后，根据预警等级表对放电水平进行如下判定当暂态对地电压信号TEV不大于20dB，且超声信号实时测量值不大于8dB，此时为
无预警；当暂态对地电压信号TEV大于20dB且不大于30dB，或者超声信号实时测量值大于SdB且不大于15dB，此时为一级预警；当暂态对地电压信号TEV大于30dB，或者超声信号实时测量值大于15dB，此时为
二级预警；步骤204、判断步骤203的判定结果是否为一级预警，如果是一级预警，则进入步骤205，采取历史数据比较分析法和同类设备比较分析法对测量结果的偶发性进行分析判断，如果判断结果为偶发性，则执行步骤209，不做判断，但是需要进行关注，如果不是偶发性，则进入步骤207，根据预警等级做出是否报警判定。步骤206，当诊断结果为中期预警及报警时，对开关柜初始温度值进行检测，以此作为阈值和后续测量值比较分析的依据。监测系统采集到实时温度测量值后，根据预警等级表对放电水平进行如下判定当实时温度测量值小于65°C ;此时为无预警，当实时温度测量值不小于65°C且小于70°C ;此时为一级预警。当实时温度测量值不小于70°C ;此时为二级预警。步骤207，根据预警等级做出是否报警判定。以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
权利要求
1.一种开关柜运行状态异常的诊断方法，其特征在于包括如下步骤 步骤一、根据监测信号将诊断划分为初期预警、中期预警及报警； 步骤二、设置所述监测信号的阈值，利用阈值将所述监测信号划分为若干等级； 步骤三、针对所述等级对所述开关柜运行状态异常进行判定。
2.根据权利要求1所述的开关柜运行状态异常的诊断方法，其特征在于所述监测信号包括暂态对地电压信号TEV、超声信号实时测量值、以及实时温度测量值。
3.根据权利要求2所述的开关柜运行状态异常的诊断方法，其特征在于所述初期预警为局部放电预警，所述初期预警的监测信号包括暂态对地电压信号TEV和超声信号实时测量值。
4.根据权利要求3所述的开关柜运行状态异常的诊断方法，其特征在于所述初期预警根据所述监测信号的阈值分为 无预警，即当暂态对地电压信号TEV不大于20dB，且超声信号实时测量值不大于SdB ； 一级预警，即当暂态对地电压信号TEV大于20dB且不大于30dB，或者超声信号实时测量值大于8dB且不大于15dB ； 以及二级预警，即当暂态对地电压信号TEV大于30dB，或者超声信号实时测量值大于15dB。
5.根据权利要求4所述的开关柜运行状态异常的诊断方法，其特征在于针对所述一级，采取历史数据比较分析法和同类设备比较分析法，从而判断测量结果的偶发性；其中 所述历史数据比较分析法为对该设备不同时间的测试结果进行分析，判断所述设备的放电趋势，从而比较分析得出设备的运行状况；所述同类设备比较分析法是将该开关柜与同一工况下的其他开关柜测试结果进行比较。
6.根据权利要求2所述的开关柜运行状态异常的诊断方法，其特征在于所述中期预警及报警为温度监测预警，所述中期预警及报警的监测信号为点式监测位置的实时温度测量值。
7.根据权利要求6所述的开关柜运行状态异常的诊断方法，其特征在于所述中期预警及报警根据参考阈值分为 无预警，即当实时温度测量值小于65°C ； 一级预警，即当实时温度测量值不小于65°C且小于70°C ； 二级预警，即当实时温度测量值不小于70°C。
8.根据权利要求1-7所述的开关柜运行状态异常的诊断方法，其特征在于所述阈值包括上阈值和下阈值。
全文摘要
本发明公开了一种开关柜运行状态异常的诊断方法，属于电力设备技术领域，包括如下步骤步骤一、根据监测信号将诊断划分为初期预警、中期预警及报警；步骤二、设置监测信号的阈值，利用阈值将监测信号划分为若干等级；步骤三、针对等级对开关柜运行状态异常进行判定。本发明通过综合暂态对地电压信号TEV、超声信号实时测量值、以及实时温度测量值，实现了多参数，全面、准确地对开关柜运行状态进行监测、诊断、和判定。通过采用局部放电监测和温度监测相辅相成、同时判定的方法，对预警和报警结果从多角度予以详细分析，降低了误报警率。同时实现了开关柜运行状态的实时监测与诊断，具有时效性强，工作效率高、便于管理和操作的优点。
文档编号G01R31/00GK103018603SQ201210528870
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者胡欣 申请人:天津亿利科能源科技发展股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
