[发明专利]一种SF6高压电气设备内部温度在线监测方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及高压电气设备温度监测装置，尤其涉及一种SF6高压电气设备内部温度在线监测方法、装置及系统。

背景技术

目前，随着经济高速发展，我国电力系统容量急剧扩大，特别是GIS等高压电气设备用量越来越多，六氟化硫(GIS)高压电气设备已广泛应用在电力部门、工矿企业。GIS电气设备工作时，温度是衡量电气设备运行状态的重要参数之一，各部件(特别是气室内部的各部件)正常发热不应超过其最高允许温度，才能保证设备的可靠安全运行。而现有的检测方法在GIS、SF6高压断路器等高压电气设备温度检测时存在的困难。

如红外检测仪检测GIS高压电气设备温度时存在以下主要问题：预防高压电气设备温度过热的措施是国家电网公司十八项电网重大反事故措施之一，对开关设备温度监测已引起电力系统的高度关注。《带电设备红外诊断技术应用导则》已经被普遍用于高压电气设备温度检测，从而保障了电网的安全运行。但是，由于GIS高压电气设备的气室是全封闭的，红外温度检测仪只能检测到设备的表面温度；在检测设备的某些地方时，红外检测仪的红外辐射会受到部件的阻挡，就只能检测到温度在表面的“投影”，而无法检测到内部的真实温度；红外检测仪是属于离线监测，不能及时反映气室温度的变化过程和及时发现设备异常，不能反映设备运行的动态变化，无法对设备内部温度变化趋势进行预测，不能实现设备的状态检修和真正意义上的电网自动化；并且检测成本高昂，供电公司为完成检测工作需配备巡检人员、设备车辆和高价值的检测仪器。包括检测时的停电营业损失在内，粗略计算，每个高压开关站的每年分摊的检测费用约在几万到几十万元左右。

红外辐射非接触式和采用热敏器件接触式温度在线监测也存在以下缺陷：非接触式测温的准确度和可靠性受镜头光学变形、拍摄角度、拍摄距离、表面形状、温度等因素影响测量温度不准；由于GIS高压电气设备的气室是全封闭的，难以测量，且GIS高压电气设备的电压等级高，对绝缘要求更高，接触式产品目前主要有无线电磁发射型、光纤型和敞开空气红外型三种产品，而这些产品只能是针对敞开式的12KV开关柜、环网柜，对于全封闭的GIS高压电气设备，还无能为力。

随着无人值守变电站向网络化、数字化方向发展以及对遥控、遥测的要求不断加强，在线远程监测六氟化硫高压电气设备内部的温度具有非常重要的实际意义，成为六氟化硫高压电气设备应用中重要研究方向。但是对SF6高压电气设备气室内部进行温度在线测量一直是个难题。由于高压电气设备气室是一个全密封的系统，其静止气体中的各点温度是不一样的，并且SF6气体的传热性能很差，所以不能简单在出气口进行直接测量其内部温度。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种能够解决在线测量不准及难以反映主气室温度问题的新型SF6高压电气设备内部温度在线监测方法及装置。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种SF6高压电气设备内部温度在线监测方法、装置及系统，实现对电气设备内部温度实时、准确的测量，降低检测成本，使之更适于工程应用。

为实现上述目的，本发明提供了一种SF6高压电气设备内部温度在线监测方法，包括：

测量所述SF6高压电气设备内部的气体的第一压力值和第一温度值，并根据所述SF6高压电气设备内部的气体的第一压力值和第一温度值，得到所述SF6高压电气设备内部的气体的密度值；

测量所述SF6高压电气设备内部的气体的第二压力值，并根据所述SF6高压电气设备内部的气体的第二压力值和所述SF6高压电气设备内部的气体的密度值，得到所述SF6高压电气设备的内部温度。

第一压力值和第一温度值为同一时间节点下测量得到的。

第二压力值为对应于当前所述SF6高压电气设备的内部温度的、测量的所述SF6高压电气设备内部的气体的压力值。

所述根据所述SF6高压电气设备内部的气体的第一压力值和第一温度值，得到所述SF6高压电气设备内部的气体的密度值的步骤还包括：对得到的所述SF6高压电气设备内部的气体的密度值进行修正。

进一步地，所述根据所述SF6高压电气设备内部的气体的第一压力值和第一温度值，得到所述SF6高压电气设备内部的气体的密度值的步骤具体包括：

根据第一气体密度曲线方程(1)计算所述SF6高压电气设备内部气体的密度值，所述第一气体密度曲线方程(1)如下：