[发明专利]一种高压开关触头温升在线监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用无线射频技术在线监测高压开关触头接点温升情况，进而对高压开关触头故障进行诊断，保障电力系统的安全运行的电路及其方法。  

背景技术

为了保证电力系统的安全运行，电力系统热故障诊断受到人们的普遍重视，高压母线在过负荷运行或高压开关的触头接触不良时，因接触电阻变大，在负载电流流过时会产生发热现象，此发热现象引起绝缘老化甚至击穿，从而引发短路，形成重大事故，造成重大经济损失。

在采用电力电缆输配电的供电系统中，有统计表明，90％以上的电缆运行故障是由接头故障引发的，接头接触电阻变大、过负荷等引起接头温度过高，是引发故障的主要原因。北京电科院调查和统计表明：整个90年代中国电力系统配电电压等级开关事故中温升故障占到8.9%，因此，检测和监视高压开关触点、母线和高压电缆接头的温度，提前发现和排除热故障隐患，对电力系统的安全可靠运行具有非常重要的意义。

国内外对于这方面技术的研究，根据传感器和被测对象接触与否，分为接触式测温和非接触式测温两种方法。非接触式测温方法采用热红外检测技术，它是根据物体相对辐射强度和温度之间存在一定的函数关系而制成的,其优点是测量范围大，准确度高,但是在实际应用中由于视角和仪器本身距离系数的限制而存在很大的局限性,红外测温仪的另外一个缺点是需要人工巡检，有时还会收到天气等因素的影响，它无法检测封闭在机柜内的高压开关触点，无法实现高压设备和温度在线检测的一体化集成。接触式测温方法则比较多，主要有以下几种:（1）色温片法,采用色片（也称示温记录标签），其受热后发生一系列化学和物理变化，由分子结构的改变，导致反射光的颜色发生变化，根据其颜色即可判断温度，缺点是准确度低、可靠性差，不能进行定量测量，而且对高压开关触点等来说，在封闭机柜内运行时几乎看不见颜色；（2）光纤测温技术，美国路克公司在美国电力研究所(EPRI)的资助下，研制了专为电力系统应用而开发生产监测变压器绕组温度的荧光光纤测温装置，这是一种全新的在线监测高压电气设备内部温度的技术，光纤具有良好的电气绝缘性能和抗电磁干扰能力，同时可以将探头埋设在电力设备内部的高压选定部位，直接测出该点的实际温度变化，但是光纤测温仪价格昂贵，光纤测温仪的安装和改造比较麻烦，长期运行后光纤的绝缘老化，引起高低压侧相互击穿问题，在国内光纤测温技术尚未推广使用;（3）其它接触测温：国内也出现过多种在线接触式测温方案，主要是把温度传感器安装在开关触头上，通过无线射频技术或光强调制技术把温度信号送到地面，然后由地面计算机对温度信号进行处理，这些方案无一例外都存在着如何给温度传感器供电的问题,通常有以下几种供电方式（1）电池法：最大缺点无法保证在整个高压侧非检修期正常供电；（2）光电池法：高压侧传感器使用硅光电池，由地面低压侧提供光源，从而使传感器得电，缺点是不易安装和安装后由于硅光电池面积过大影响高压侧的相间绝缘；（3）低压侧供电：缺点是存在着低压侧和高压侧相互馈电和击穿的潜在可能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种不需外接电源，而是利用高压开关流过的大电流通过电磁耦合获得电源供电电能的一种在线监测高压开关触头接点温升的装置，利用无线射频技术进而对高压开关触头故障进行诊断，保障电力系统的安全运行的方法。

为实现上述目的，而采用的技术方案是：

一种高压开关触头温升在线监测方法，其特征在于：

1、采用的设备是本发明的一种高压开关触头温升在线监测装置，包括发射部分电源电路、温度采集电路、发射部分微处理器、无线发射电路、无线接收电路、接收部分的微处理器、接收部分的显示电路和接收部分电源电路。

发射部分电源电路由电流感应线圈、环形铁芯和电压转换模块组成。

电流感应线圈绕在环形铁芯上，具体圈数需根据被测电流值大小按一定比例确定，电流感应线圈的二根引线与电压转换模块的对应接线端子连接，电压转换模块为整流、滤波、稳压电路模块。电压转换模块的电压输出端分别与温度采集电路、发射部分微处理器和无线发射电路的电压输入端连接。

温度采集电路的温度信号输出端与发射部分的微处理器的温度信号输入接口连接；发射部分的微处理器的信号输出端与无线发射电路的信号输入端连接。