[发明专利]一种变电站开关柜多运行状态智能监测系统及评估方法

说明书

本发明提供一种变电站开关柜多运行状态智能监测系统，包括MCU及与MCU连接的局部放电传感器、温度传感器、湿度传感器、电压传感器、电流传感器、电源模块、FLASH存储器、蓝牙模块、RS485模块和GPRS模块；本发明还提供一种变电站开关柜多运行状态智能评估方法，该评估方法采用模糊和证据推理融合，根据多参量对开关柜多运行状态进行智能评估，且MCU中嵌入有与该评估方法对应的开关柜多运行状态智能评估系统。本发明可以在线监测开关柜内部的运行状态，并对开关柜运行状态实时智能评估，具有灵敏度高和便于安装的特点，由此可以保障供电的可靠性，确保电力用户用电的时效性，满足用户的用电需求，从而提升电网企业安全生产的管理水平。

技术领域

本发明涉及变电站设备技术领域，具体涉及一种变电站开关柜多运行状态智能监测系统及评估方法。

背景技术

高压开关柜是电力系统变电与配电系统之间的枢纽设备，主要由高压断路器、隔离开关、高压操作机构、高压自动重合器及装载这些设备的柜体等元件构成，在配电网系统中起着通断、控制或保护等作用。高压开关柜制造业是电力工业中的重要组成部分，其一旦发生故障严重影响电力系统的供电可靠性。

国家电网安全运行分析报告表明电力系统6～10kV开关柜事故中，载流和绝缘破损引起的故障占总数的比例最大。当开关柜负荷超过额定负荷时，其内部温度会上升，严重的会导致开关柜内部导体发生烧损。内部绝缘故障或放电一方面是由于小型开关柜加工厂现场安装过程中清洁不彻底，导致高压断路器内残留少量杂质；另一方面是由于施工方在现场安装或开关柜运行很长时间后，内部绝缘发生破损引发内部放电故障。此外，开关柜内部绝缘在高温与湿度的作用下，会发生老化与放电现象的产生，同时放电现象又会导致温度上升，进一步加剧开关柜内部故障的发展。

长期以来，电力企业一直沿用低效的“到期必修”的预防性试验(即定期检修制度)对开关柜进行检修，造成了应修隐患设备漏检修，影响了其技术性能和使用寿命，严重的情况下会造成故障或事故，影响供电可靠性；此外，在不该检修时安排停电检修，从而造成了人力、物力和财力的浪费。近年来，随着配电网网规模的快速发展以及开关柜质量要求的迅速提升，当前的开关柜定期检修制度已不适应电网及设备的管理要求。因此，充分利用开关柜在线监测系统、巡检、各种试验、检修辅助决策系统等手段，开展科学的开关柜在线监测和故障诊断势在必行。

本发明的发明人经过研究发现，近年来电力运行部门除了对开关柜进行预防性试验外，也在积极探索开关柜运行状态的在线监测，但是当前仍缺乏对开关柜多种运行状态信息的监测与评估。

发明内容

针对现有电力运行部门当前仍缺乏对开关柜多种运行状态信息监测的技术问题，本发明提供一种变电站开关柜多运行状态智能监测系统，该系统安装在开关柜内部，能够满足变电站开关柜多运行状态监测要求。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种变电站开关柜多运行状态智能监测系统，包括MCU及与MCU连接的局部放电传感器、温度传感器、湿度传感器、电压传感器、电流传感器、电源模块、FLASH存储器、蓝牙模块、RS485模块和GPRS模块；所述局部放电传感器用于检测开关柜内部的局部放电信号，所述温度传感器用于检测开关柜内部的温度，所述湿度传感器用于检测开关柜内部的湿度，所述电压传感器用于检测开关柜电压互感器二次侧的电压并转化为幅值小的电压，所述电流传感器用于检测开关柜电流互感器二次侧的电流并转化为幅值小的电压，所述电源模块用于接入外部电源并转换成各模块用电，所述FLASH存储器用于存储包括局部放电信号、温度、湿度、电压和电流在内的开关柜多运行状态参数信息，所述蓝牙模块用于将开关柜多运行状态参数信息通过无线方式传输给主站，所述RS485模块用于将开关柜多运行状态参数信息通过总线方式传输给主站，所述GPRS模块用于将MCU对于开关柜多运行状态的评估结果通过短信方式发送给管理人员。

进一步，所述MCU选用意法半导体公司生产的型号为STM32F215RET6的微控制单元。