用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障分析的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障分析的系統(tǒng)，且更具體地，涉及這樣一種用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障分析的系統(tǒng):其能夠通過向監(jiān)控者提供關(guān)于由檢測傳感器感測到的局部放電信號的局部放電信號信息和關(guān)于由靠近檢測傳感器的一個或者多個相鄰傳感器感測到的檢測信號的檢測信號信息，來允許用戶精確地分析氣體絕緣開關(guān)設(shè)備由于局部放電導(dǎo)致的故障。
【背景技術(shù)】
[0002]變電站位于輸電線路和配電線路之間，并將高輸電電壓轉(zhuǎn)換成低配電電壓。
[0003]變電站安裝有用于連接輸電線路至配電線路或者用于使兩種線路彼此分離的開關(guān)設(shè)備。這種開關(guān)設(shè)備叫做配電線路開關(guān)設(shè)備。
[0004]配電線路開關(guān)設(shè)備分成液壓型、磁力型、空氣型等等，且使用具有良好的絕緣性能的SF6的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(GIS)正被廣泛使用。
[0005]然而，盡管氣體絕緣開關(guān)設(shè)備具有這種良好的絕緣性能，但是當(dāng)電力系統(tǒng)上發(fā)生絕緣事故時，可能會導(dǎo)致社會混亂、經(jīng)濟損失等等。因此，絕對要求阻止這種絕緣事故。
[0006]因此，用于自動感測作為氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的熱降解的代表性原因的局部放電的技術(shù)正在被積極地研究。
[0007]局部放電(PD)是在高電壓的應(yīng)力下，沿著絕緣體的外圍或者內(nèi)部局部地發(fā)生的放電現(xiàn)象。局部放電通常因自然形成的間隙或者開關(guān)設(shè)備的熱降解而導(dǎo)致的局部裂縫而產(chǎn)生。
[0008]局部放電可能會因漏電而導(dǎo)致電力損失。在一些情況下，局部放電可能會導(dǎo)致絕緣材料的不可逆的物理或者化學(xué)變化。這可能會導(dǎo)致經(jīng)由配電線路的電力供應(yīng)的完全切斷，或者設(shè)備的爆炸。
[0009]常規(guī)的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(GIS)的這種局部放電是通過諸如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法或者模糊推理技術(shù)的人工智能技術(shù)來診斷的。更具體地，通過對于關(guān)于局部放電的測量數(shù)據(jù)的模式分析，來提取輸入變量、特征量數(shù)據(jù)，并通過諸如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法或者模糊推理技術(shù)的人工智能技術(shù)來推斷出結(jié)果。
[0010]圖1是示意性地示出根據(jù)常規(guī)技術(shù)的在線局部放電診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的視圖。
[0011]如圖1所示，通過安裝在開關(guān)設(shè)備處的放電檢測傳感器(未示出)來感測局部放電信號，并通過數(shù)據(jù)采集裝置(DAU)l來收集關(guān)于感測信號的信息。然后，經(jīng)由DAU通信服務(wù)器2將信息存儲在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器3中。
[0012]局部放電信號之中的關(guān)于局部放電電荷量和局部放電次數(shù)的信息存儲有時間信息。通過局部放電診斷算法4來識別故障模式，并將指示故障類型和所出現(xiàn)信號的圖表輸出到屏幕5。
[0013]可以以多種方式來實現(xiàn)輸出到屏幕5的指示局部放電的診斷屏幕。例如，指示局部放電的診斷屏幕可以實現(xiàn)為局部放電發(fā)生事件的列表、判定結(jié)果圖表、2D圖表、3D圖表等等。
[0014]局部放電發(fā)生事件的列表顯示全部局部放電的發(fā)生歷史記錄，而判定結(jié)果圖表以關(guān)于每個故障的比例的形式來顯示關(guān)于局部放電發(fā)生事件的故障分析的結(jié)果。2D圖表以2D形式顯示局部放電信號的相位、大小和次數(shù)。而3D圖表以3D形式顯示局部放電信號的相位、大小和次數(shù)。
[0015]數(shù)據(jù)意指從局部放電發(fā)生事件的列表中選出的關(guān)于單個傳感器的局部放電信號的數(shù)據(jù)。
[0016]然而，在用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電診斷的常規(guī)系統(tǒng)中，僅僅將關(guān)于由檢測傳感器感測到的局部放電信號的信息提供給監(jiān)控者。這可能會給精確診斷在已經(jīng)發(fā)生局部放電的位置上是否存在開關(guān)設(shè)備的故障，以及精確診斷故障發(fā)生的原因帶來困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]因此，詳細說明書的方案是提供一種用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障分析的系統(tǒng)，其通過將關(guān)于由檢測傳感器感測的局部放電信號的局部放電信號信息和關(guān)于由鄰近檢測傳感器的一個或多個相鄰傳感器感測的檢測信號的檢測信號信息提供至監(jiān)控者，能夠精確地分析由于局部放電導(dǎo)致的氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的故障。
[0018]為了獲得這些和其他優(yōu)點并根據(jù)該說明書的目的，正如這里具體實施和概括描述的，提供了一種用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障分析的系統(tǒng)，包括:檢測傳感器，其配置為感測由氣體絕緣開關(guān)設(shè)備產(chǎn)生的信號；一個或者多個相鄰傳感器，其靠近檢測傳感器布置，并配置為感測從檢測傳感器的周圍產(chǎn)生的信號；控制器，其配置為判定由檢測傳感器感測的信號是否為局部放電信號，配置為當(dāng)感測到局部放電信號時，基于由相鄰傳感器感測的檢測信號來計算局部放電電荷量和局部放電次數(shù)，如果判定出由檢測傳感器感測的信號是局部放電信號，配置為當(dāng)局部放電電荷量和局部放電次數(shù)大于基準(zhǔn)值時顯示關(guān)于局部放電信號的局部放電信號信息和關(guān)于檢測信號的檢測信號信息，并配置為當(dāng)局部放電電荷量和局部放電次數(shù)小于基準(zhǔn)值時僅僅顯示關(guān)于局部放電信號的局部放電信號信息；以及顯示單元，其配置為在控制器的控制下，僅僅顯示局部放電信號信息，或者顯示局部放電信號信息和檢測信號信息。
[0019]用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障分析的系統(tǒng)可以進一步包括存儲單元，其配置為如果局部放電電荷量和局部放電信號大于基準(zhǔn)值，則在控制器的控制下，將相鄰傳感器的關(guān)于大于基準(zhǔn)值的局部放電電荷量和局部放電次數(shù)的檢測信號信息存儲在其中。
[0020]顯示單元可以進一步配置為顯示檢測傳感器和相鄰傳感器的位置信息。
[0021]局部放電信號信息和檢測信號信息可以是PRPD模式信息。
[0022]本發(fā)明可具有下述的優(yōu)點。
[0023]首先，將由檢測傳感器感測的局部放電信號信息和由靠近檢測傳感器布置的相鄰傳感器感測的檢測信號信息通過單個屏幕提供給監(jiān)控者(監(jiān)視者或者用戶)。這可以允許監(jiān)控者更精確地判定氣體絕緣開關(guān)設(shè)備是否已發(fā)生故障，以及氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的故障原因。
[0024]其次，當(dāng)搜索局部放電發(fā)生的歷史記錄時，監(jiān)控者不僅可以檢查已經(jīng)感測到局部放電信號的檢測傳感器的歷史記錄信息，而且還可以檢查靠近檢測傳感器布置的相鄰傳感器的歷史記錄信息。這可以提高用戶分析故障的便利性，或者提高故障分析的準(zhǔn)確性。
[0025]通過下文給出的詳細描述，本申請進一步的適用范圍將變得更加明顯。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，由于在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變化和修改通過詳細描述對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將變得顯而易見，所以僅僅通過說明的方式給出詳細描述和具體示例，而詳細描述和具體示例表示本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
【附圖說明】
[0026]所包括的附圖提供了對本發(fā)明的進一步理解，其包含在本說明書中且構(gòu)成本說明書的一部分，附圖示出了示例性實施例并且與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0027]圖中:
[0028]圖1是示意性地示出根據(jù)常規(guī)技術(shù)的在線局部放電診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的視圖；
[0029]圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障分析的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的視圖；
[0030]圖3是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障分析的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的視圖；
[0031]圖4A是示出根據(jù)本發(fā)明的在氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的顯示單元上顯示用于局部放電信號的PRPD屏幕的示例性視圖；
[0032]圖4B是示出在顯示單元的屏幕上顯示檢測傳感器和相鄰傳感器的位置信息的示例性視圖；
[0033]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于分析氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障的方法的流程圖；以及
[0034]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于分析氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0035]下文中，將參考附圖更詳細地說明根據(jù)本發(fā)明實施例的用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障分析的系統(tǒng)。
[0036]圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障分析的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的視圖。圖3是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障分析的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的視圖。圖4A是示出用于局部放電信號的PRPD屏幕的示例性視圖。圖4B是示出在顯示單元的屏幕上顯示檢測傳感器和相鄰傳感器的位置信息的示例性視圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于分析氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障的方法的流程圖。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于分析氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障的方法的流程圖。
[0037]如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的局部放電故障分析的系統(tǒng)包括檢測傳感器100、相鄰傳感器200、控制器300和顯示單元400。
[0038]檢測傳感器100附著于氣體絕緣開關(guān)設(shè)備內(nèi)的特定位置，并配置為感測由氣體絕緣開關(guān)設(shè)備產(chǎn)生的局部放電信號。而且檢測傳感器100配置為檢測因局部放電引起的電流脈沖信號，或者檢測因局部放電引起的超聲波信號。
[0039]檢測傳感器100實現(xiàn)為UFH傳感器、VHF傳感器、HF傳感器、超聲波傳感器和TEV傳感器中的其中一個。但是本發(fā)明并不限于這些，并且可以使用各種傳感器作為檢測傳感器 100。
[0040]相鄰傳感器200以一個或多個被布置在檢測傳感器100附近，并檢測從檢測傳感器100的周圍產(chǎn)生的信號。
[0041]類似于檢測傳感器100，相鄰傳感器20