[发明专利]一种监测电气设备是否电接触过热的装置及其方法

说明书

本公开揭示了一种监测电气设备是否电接触过热的装置，包括：集气单元、气体检测单元、数据处理单元、数据存储单元和显示及预警单元。本公开还揭示了一种用于监测电气设备是否电接触过热的方法。本公开能够基于对电力复合脂热分解特征气体的分析为电气设备电接触过热的评估和预警提供依据，具有不受空间位置限制、无需大量布点、准确度高、结构简单、便于操作等特点。

技术领域

本公开属于电力设备技术领域，具体涉及一种监测电气设备电接触过热的装置及其方法。

背景技术

目前，我国电力系统不断地向高电压、远距离、大容量、智能化方向发展，然而，不断提高的电压等级以及输电容量引发了电力系统中电气设备电接触过热的问题。常见的电气设备电接触包括母排连接处、高压隔离开关、馈电线、电车受电弓、电刷、过桥引线接头等。电气设备电接触是微观上的导体间的点接触，其实际有效的接触面积远远小于表面名义面积，致使电气设备电接触接触电阻较大，并且在通电工作时电接触产生的热量又同时导致接触电阻增大，最终导致电气设备因电接触过热、打火而引起火灾等严重事故。

电接触过热一般会伴有持续的局部异常高温，并发生在电气设备电连接处，具有隐蔽性高和早期温升缓慢的特点。电气设备电接触往往涂敷电力复合脂，以减小接触电阻、提高通流能力。在过热的局部高温作用下，电力复合脂中的基础油或添加剂会因热应力发生一定程度的分解并逸出，产生诸如乙醛、甲醇和丙醛等特征气体。

这些特征气体与故障点处的过热程度存在密切联系。因此，可以通过检测电力复合脂在不同过热温度下的分解气体组分，寻找出能够有效表征过热温度的特征分解气体参量，为电力设备电接触过热评估和预警提供依据，避免电力系统发生停电、火灾甚至爆炸等严重问题。

目前电气设备电接触过热的监测主要通过测温来实现，包括热电偶测温法、测温片测温法、红外测温法、光纤测温法以及无线测温法。这些方法在一定程度上实现了对电气设备电接触温度的监测，但同时也存在着不足。热电偶测温法无法直接指示温度的数值，也无法记录历史数据；测温片测温需要人工定时查看，且只能在故障后才起作用，无法实现对故障的预警；红外测温法要求被测物体与测量仪器间不能被遮挡，而为了保证安全，电气设备诸如开关柜等在运行过程中柜门是不能开启的，因此红外测温无法反映运行过程中电气设备电接触的真实温度；光纤测温法利用光纤将温度传感器测得的温度上传到相应的设备，使得原本空气绝缘部分的爬电距离因光纤的直接连接大大缩短，降低了高压电力设备的绝缘等级；无线测温法利用温度传感器和无线电射频技术解决了光纤测温法的绝缘问题，但其传感器的供电问题一直没有得到很好的解决。

发明内容

针对以上不足，本公开的目的在于提供一种用于监测电气设备电接触过热的装置及监测方法，能够基于对电力复合脂热分解特征气体的分析为电气设备电接触过热的评估和预警提供依据，具有不受空间位置限制、无需大量布点、准确度高、结构简单、便于操作等特点。

为实现以上目的，下面对本公开的技术方案进行详细描述。

一种用于监测电气设备是否电接触过热的装置，包括：

集气单元，用于收集电气设备所在空间内的气体；

气体检测单元，包括针对不同特征气体的气体传感器阵列，用于对所收集到的气体进行不同特征气体的检测；

数据存储单元，用于存储电气设备正常运行时各个气体传感器的响应阈值、电气设备的导体材料的最大承受能量阈值、电气设备的电接触部位的承受能量值及电气设备的电接触温度值；

数据处理单元包括预处理单元和对比单元，其中：

所述预处理单元用于对经所述气体检测单元的检测结果进行预处理，并根据预处理结果确定各个气体传感器的响应值、电气设备的电接触温度值；