[发明专利]高压开关触头温度在线监测装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种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。

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及其方法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的方法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及其方法，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装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种在线监测高压开关触头接点 温升监测装置，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。