[发明专利]一种有载分接开关工作状态在线监测及预警方法

说明书

本发明涉及一种有载分接开关工作状态在线监测及预警方法，包括如下步骤：1，实时采集有载分接开关过渡触头支路元件的电压和电流参数；2，根据采集到的电压和电流参数，计算出以下参数：过渡电阻、过渡时间、过渡波形、三相同期性、接触电阻、动作程序；3，判断设备所处状态，并通过有载分接开关本体利用通讯模块与外界通讯，实现实时监测有载分接开关工作是否正常，以便及时发出报警并进行停机检修处理，建立预警机制。本发明，实现了OLTC工作状态在线监测，获得OLTC的实时设备参数，判断OLTC工作是否异常，以便做停机检修处理，防止事故发生，降低财产损失；同时，通过对历史数据进行分析计算，建立事故前的预警机制，提前退出运行状态。

技术领域

本发明涉及电力装置技术领域，具体说是一种有载分接开关工作状态在线监测及预警方法。

背景技术

随着新能源发电技术的大量涌入，电网电压的波动日趋频繁，需要有效、及时地调整电压变化，以符合配网用户的需求。有载分接开关(OLTC)成为调节电压、平衡电能进出的主要电力设备。有载分接开关在工作过程中处于不间断供电状态，能够保证用电负载在不停电的前提下，获得希望的电能质量。

大量OLTC的投入使用，在改善电能质量的同时，由于机械结构的老化、失效等原因，对电力系统的安全运行造成一定的隐患。轻则触发继电保护装置动作，甩掉负荷；重则烧毁电力变压器，造成巨大损失。因此，通过研究OLTC的工作过程，分析各个工作环节，统计多发的故障原因及现象，设计有针对性的工作状态在线监测装置，对保护电力财产，提高用电的可靠性具有重要意义。

通常，对电力设备的维护与检修主要以定期下线测试为主，不利于满足负荷对不间断用电的需求，在线监测系统在实际电力行业中应用较少，仍处于研究试验阶段，不能用于实际的生产中。相关的文献表明，工作状态在线监测从实际工程应用上，还有一定难度。

归纳OLTC常见的故障主要有：滑档、切换开关不工作、切换开关与选择器动作失调、切换波形异常、密封渗油、电动机构异常等。

从目前已有的发明专利来看，针对OLTC的主要有以下几种检测系统：

1.非电气参数检测

(1)振动、噪声信号检测

通过采集OLTC工作过程中的振动状态量，获取设备状态信息。《[201310346646.0]变压器有载分接开关机械状态的在线监测方法》，创新在于利用得到的振动信号，对其进行数学相空间重构。通过计算各个簇中心与第一个簇中心的绝对距离和相对误差，判断运行状态的优良。但由于绝缘油液的流动性，会对振动信号有一定的削弱，导致从变压器外壁获得失真的振动信号，降低了数据的有效性。

(2)机械转矩信号检测

通过采集OLTC工作过程中各个机械部件的应力、转速、驱动电流等信号变化。《[200910183544.5]一种有载分接开关传动部分故障诊断系统及其诊断方法》，创新在于利用转矩传感器间接的测量传动机构的转速变化情况，可以有效地检测设备外围传动机构的异常。但对于设备内部切换开关的物理特性不能获取。一旦发生过渡电阻故障，则无法查证。

(3)热源信号检测

通过采集OLTC切换开关切换过程中聚集在触头上的热量，间接反映触头金属的损耗程度。《[200910034700.1]有载分接开关触头过热故障诊断的方法及装置》，创新在于利用安装在切换开关枪机上方的光纤光栅温度传感器，对触头的温度进行检测，可反映出触头在切换过程中的磨损程度。但由于变压器油液具有流动性，会加速触头局部温度的扩散，不利于有效地温度测量和判断。

2.电气参数检测

(1)电流信号检测