一種基于特征氣體檢測的開關柜內(nèi)絕緣件缺陷預測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電氣設備缺陷診斷領域，涉及一種基于特征氣體檢測的開關柜內(nèi)絕緣件缺陷預測方法。
【背景技術】
[0002]隨著電網(wǎng)的日益擴大，電網(wǎng)結構的日趨復雜，變電站無人值班的管理模式和綜合自動化的普及與推廣，高壓開關柜故障造成的停電事故給生產(chǎn)和生活帶來的損失越來越大。高壓開關柜是向用戶供電的最直接的設備，其運行可靠性，直接關系到供電質量和供電可靠程度。而開關柜故障的原因主要來自絕緣件的兩類缺陷所造成，一類是在有機絕緣材料表面爬電但未形成碳化通道缺陷，這種缺陷一旦形成會在長期的電力運行及材料老化過程中繼續(xù)惡化，使得絕緣材料表面貫穿造成嚴重的開關柜事故;另一類缺陷是開關柜內(nèi)絕緣件由于施工或生產(chǎn)工藝等原因導致的局部裂紋、起泡等現(xiàn)象引起的絕緣件表面局部放電，當絕緣劣化和局部放電水平達到一定時，就會引起開關柜的事故。如果發(fā)生開關柜異常造成用戶突然停電，不但給用戶造成很大的經(jīng)濟損失，而且會造成不良的社會影響。
[0003]目前對開關柜絕緣材料的監(jiān)測方法大都基于溫度監(jiān)控，但由于開關柜內(nèi)絕緣件頗多，單獨監(jiān)控一個溫度難以及時反應柜內(nèi)絕緣件的絕緣性能的劣化情況情況。同時，溫度的監(jiān)控也不能對開關柜絕緣件的缺陷作出早期預警，這兩點是溫度監(jiān)控的最大弊端。因此亟需研究柜內(nèi)其他在線監(jiān)測方法，以期及時發(fā)現(xiàn)異常，排除隱患。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是:主要針對有機絕緣件表面局部碳化缺陷及絕緣件表面局部放電缺陷，提出了一種通過特征氣體檢測進行該種缺陷預警方法，該方法思路新穎、操作簡單易行。
[0005]—種基于特征氣體檢測的開關柜內(nèi)絕緣件缺陷預測方法，包括以下步驟:
[0006]步驟1:利用氣體濃度傳感器采集開關柜內(nèi)氣體濃度；
[0007]所述氣體濃度包括C02、NH3、HCN及O3三種氣體濃度；
[0008]步驟2:依據(jù)步驟I采集的氣體濃度對開關柜內(nèi)絕緣件的材料絕緣性能進行判斷；
[0009]步驟2.1:若CO2濃度大于或等于CO2濃度設定閾值X1，則存在絕緣件材料絕緣性能發(fā)生改變；
[0010]步驟2.2:若NH3濃度大于或等于NH3濃度設定閾值X2，則存在絕緣件材料絕緣性能發(fā)生改變；
[0011 ]步驟2.3:若HCN濃度大于或等于HCN濃度設定閾值X3，則存在絕緣件材料絕緣性能發(fā)生改變；
[0012]步驟2.4:若O3濃度大于或等于O3濃度設定閾值X4，則存在絕緣件材料絕緣性能發(fā)生改變；
[0013]若以上條件均不滿足，則開關柜內(nèi)絕緣件的材料絕緣性能均為發(fā)生改變；
[0014]步驟3:依據(jù)步驟2的判斷結果，對開關柜內(nèi)絕緣件進行缺陷預測:
[0015]A:若步驟2.1-2.3中存在兩個或兩個以上的條件成立，則開關柜內(nèi)絕緣件存在缺陷；
[0016]B:若步驟2.4條件成立，則開關柜內(nèi)絕緣件存在缺陷。
[0017]所述O3濃度設定閾值X4取空氣中O3濃度的2-3倍。
[0018]基于步驟3得到的預測結果，通過報警裝置發(fā)出缺陷警報。
[0019]所述報警裝置為聲光報警裝置。
[0020]所述CO2濃度設定閾值X1取值為530PPM，NH3濃度設定閾值X2取值為4.5PPM，HCN濃度設定閾值X3取值為6.0PPM。
[0021]有益效果
[0022]本發(fā)明提供了一種基于特征氣體檢測的開關柜內(nèi)絕緣件缺陷預測方法，該方法根據(jù)有機絕緣材料在熱解時釋放出與材料有關的特征氣體及其絕緣件表面發(fā)生局部放電時產(chǎn)生臭氧氣體的特性，且因開關室體積小，在絕緣件表面出現(xiàn)局部碳化未形成貫穿通道時，以及較小的局部放電時，就能檢測出特征氣體，從而實現(xiàn)早期預警。使得有機絕緣材料表面未形成貫穿損壞之前以及絕緣件局部放電未造成事故之前預警，及時通知工作人員處理；該方法可對開關柜內(nèi)有機材料和無機材料絕緣件是否存在缺陷能進行再現(xiàn)檢測和預警;且由于只采用特征氣體作為檢測量，所以抗外界干擾能力強，預警準確率高;可以及時指導運維人員采取應對措施，避免設備損壞事故。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明所述方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
[0025]如圖1所示，一種基于特征氣體檢測的開關柜內(nèi)絕緣件缺陷預測方法，包括以下步驟:
[0026]步驟1:利用氣體濃度傳感器采集開關柜內(nèi)氣體濃度；
[0027]所述氣體濃度包括C02、NH3、HCN及O3三種氣體濃度；
[0028]步驟2:依據(jù)步驟I采集的氣體濃度對開關柜內(nèi)絕緣件的材料絕緣性能進行判斷；
[0029]步驟2.1:若CO2濃度大于或等于CO2濃度設定閾值X1，則存在絕緣件材料絕緣性能發(fā)生改變；
[0030]步驟2.2:若NH3濃度大于或等于NH3濃度設定閾值X2，則存在絕緣件材料絕緣性能發(fā)生改變；
[0031 ]步驟2.3:若HCN濃度大于或等于HCN濃度設定閾值X3，則存在絕緣件材料絕緣性能發(fā)生改變；
[0032]步驟2.4:若O3濃度大于或等于O3濃度設定閾值X4，則存在絕緣件材料絕緣性能發(fā)生改變；
[0033]所述CO2濃度設定閾值X1取值為530PPM，NH3濃度設定閾值X2取值為4.5PPM，HCN濃度設定閾值X3取值為6.0PPM，所述O3濃度設定閾值X4取值為0.3PPM。
[0034]若以上條件均不滿足，則開關柜內(nèi)絕緣件的材料絕緣性能均為發(fā)生改變；
[0035]步驟3:依據(jù)步驟2的判斷結果，對開關柜內(nèi)絕緣件進行缺陷預測:
[0036]A:若步驟2.1-2.3中存在兩個或兩個以上的條件成立，則開關柜內(nèi)絕緣件存在缺陷；
[0037]B:若步驟2.4條件成立，則開關柜內(nèi)絕緣件存在缺陷。
[0038]基于步驟3得到的預測結果，通過報警裝置發(fā)出缺陷警報。
[0039]所述報警裝置為聲光報警裝置。
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明精神和原則之內(nèi)，所作任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種基于特征氣體檢測的開關柜內(nèi)絕緣件缺陷預測方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:利用氣體濃度傳感器采集開關柜內(nèi)氣體濃度； 所述氣體濃度包括CO2、NH3、HCN及O3三種氣體濃度； 步驟2:依據(jù)步驟I采集的氣體濃度對開關柜內(nèi)絕緣件的材料絕緣性能進行判斷； 步驟2.1:若CO2濃度大于或等于CO2濃度設定閾值X1，則存在絕緣件材料絕緣性能發(fā)生改變； 步驟2.2:若NH3濃度大于或等于NH3濃度設定閾值X2，則存在絕緣件材料絕緣性能發(fā)生改變； 步驟2.3:若HCN濃度大于或等于HCN濃度設定閾值X3，則存在絕緣件材料絕緣性能發(fā)生改變； 步驟2.4:若O3濃度大于或等于O3濃度設定閾值X4，則存在絕緣件材料絕緣性能發(fā)生改變； 若以上條件均不滿足，則開關柜內(nèi)絕緣件的材料絕緣性能均為發(fā)生改變； 步驟3:依據(jù)步驟2的判斷結果，對開關柜內(nèi)絕緣件進行缺陷預測: A:若步驟2.1-2.3中存在兩個或兩個以上的條件成立，則開關柜內(nèi)絕緣件存在缺陷； B:若步驟2.4條件成立，則開關柜內(nèi)絕緣件存在缺陷。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述O3濃度設定閾值X4取空氣中O3濃度的2-3 倍。3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于步驟3得到的預測結果，通過報警裝置發(fā)出缺陷警報。4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述報警裝置為聲光報警裝置。5.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述CO2濃度設定閾值X1取值為530PPM，NH3濃度設定閾值X2取值為4.5PPM，HCN濃度設定閾值X3取值為6.0ΡΡΜ。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于特征氣體檢測的開關柜內(nèi)絕緣件缺陷預測方法，該方法根據(jù)有機絕緣材料在熱解時釋放出與材料有關的特征氣體及其絕緣件表面發(fā)生局部放電時產(chǎn)生臭氧氣體的特性，且因開關室體積小，在絕緣件表面出現(xiàn)局部碳化未形成貫穿通道時，以及較小的局部放電時，就能檢測出特征氣體，從而實現(xiàn)早期預警。使得有機絕緣材料表面未形成貫穿損壞之前以及絕緣件局部放電未造成事故之前預警，及時通知工作人員處理；該方法可對開關柜內(nèi)有機材料和無機材料絕緣件是否存在缺陷能進行再現(xiàn)檢測和預警；且由于只采用特征氣體作為檢測量，所以抗外界干擾能力強，預警準確率高；可以及時指導運維人員采取應對措施，避免設備損壞事故。
【IPC分類】G01R31/12
【公開號】CN105589017
【申請?zhí)枴緾N201510934813
【發(fā)明人】汪霄飛, 朱亮, 單周平, 黎智宇, 鄺佳軍
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學研究院
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月15日