[发明专利]一种基于特征气体检测的开关柜内绝缘件缺陷预测方法

说明书

技术领域

本发明属于电气设备缺陷诊断领域，涉及一种基于特征气体检测的开关柜内绝缘件缺陷预测方法。

背景技术

随着电网的日益扩大，电网结构的日趋复杂，变电站无人值班的管理模式和综合自动化的普及与推广，高压开关柜故障造成的停电事故给生产和生活带来的损失越来越大。高压开关柜是向用户供电的最直接的设备，其运行可靠性，直接关系到供电质量和供电可靠程度。而开关柜故障的原因主要来自绝缘件的两类缺陷所造成，一类是在有机绝缘材料表面爬电但未形成碳化通道缺陷，这种缺陷一旦形成会在长期的电力运行及材料老化过程中继续恶化，使得绝缘材料表面贯穿造成严重的开关柜事故；另一类缺陷是开关柜内绝缘件由于施工或生产工艺等原因导致的局部裂纹、起泡等现象引起的绝缘件表面局部放电，当绝缘劣化和局部放电水平达到一定时，就会引起开关柜的事故。如果发生开关柜异常造成用户突然停电，不但给用户造成很大的经济损失，而且会造成不良的社会影响。

目前对开关柜绝缘材料的监测方法大都基于温度监控，但由于开关柜内绝缘件颇多，单独监控一个温度难以及时反应柜内绝缘件的绝缘性能的劣化情况情况。同时，温度的监控也不能对开关柜绝缘件的缺陷作出早期预警，这两点是温度监控的最大弊端。因此亟需研究柜内其他在线监测方法，以期及时发现异常，排除隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：主要针对有机绝缘件表面局部碳化缺陷及绝缘件表面局部放电缺陷，提出了一种通过特征气体检测进行该种缺陷预警方法，该方法思路新颖、操作简单易行。

一种基于特征气体检测的开关柜内绝缘件缺陷预测方法，包括以下步骤：

步骤1：利用气体浓度传感器采集开关柜内气体浓度；

所述气体浓度包括CO₂、NH₃、HCN及O₃三种气体浓度；

步骤2：依据步骤1采集的气体浓度对开关柜内绝缘件的材料绝缘性能进行判断；

步骤2.1：若CO₂浓度大于或等于CO₂浓度设定阈值X₁，则存在绝缘件材料绝缘性能发生改变；

步骤2.2：若NH₃浓度大于或等于NH₃浓度设定阈值X₂，则存在绝缘件材料绝缘性能发生改变；

步骤2.3：若HCN浓度大于或等于HCN浓度设定阈值X₃，则存在绝缘件材料绝缘性能发生改变；

步骤2.4：若O₃浓度大于或等于O₃浓度设定阈值X₄，则存在绝缘件材料绝缘性能发生改变；

若以上条件均不满足，则开关柜内绝缘件的材料绝缘性能均为发生改变；

步骤3：依据步骤2的判断结果，对开关柜内绝缘件进行缺陷预测：

A：若步骤2.1-2.3中存在两个或两个以上的条件成立，则开关柜内绝缘件存在缺陷；

B：若步骤2.4条件成立，则开关柜内绝缘件存在缺陷。

所述O₃浓度设定阈值X₄取空气中O₃浓度的2-3倍。

基于步骤3得到的预测结果，通过报警装置发出缺陷警报。

所述报警装置为声光报警装置。

所述CO₂浓度设定阈值X₁取值为530PPM，NH₃浓度设定阈值X₂取值为4.5PPM，HCN浓度设定阈值X₃取值为6.0PPM。

有益效果

本发明提供了一种基于特征气体检测的开关柜内绝缘件缺陷预测方法，该方法根据有机绝缘材料在热解时释放出与材料有关的特征气体及其绝缘件表面发生局部放电时产生臭氧气体的特性，且因开关室体积小，在绝缘件表面出现局部碳化未形成贯穿通道时，以及较小的局部放电时，就能检测出特征气体，从而实现早期预警。使得有机绝缘材料表面未形成贯穿损坏之前以及绝缘件局部放电未造成事故之前预警，及时通知工作人员处理；该方法可对开关柜内有机材料和无机材料绝缘件是否存在缺陷能进行再现检测和预警；且由于只采用特征气体作为检测量，所以抗外界干扰能力强，预警准确率高；可以及时指导运维人员采取应对措施，避免设备损坏事故。

附图说明

图1为本发明所述方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。