[发明专利]基于光学技术的GIS刀闸气室故障诊断的方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于光学技术的GIS刀闸气室故障诊断的方法及装置，其方法包括：基于散射原理的光学传感器通过观察孔监测GIS刀闸气室颗粒浓度和大小；基于反射原理的光学传感器通过观察孔监测气室筒体、盆式绝缘子表面沉积颗粒大小；利用紫外光学传感器监测筒体内壁以及触头表面光洁度；光学传感器测量模块监测数通过通信模块实时传输至管理平台的存储模块，诊断模块对存储数据进行筛查并报警；报警信息通过通信模块传送至运检人员。本发明实施例通过直接检测引起GIS刀闸内部放电原因的颗粒浓度、大小以及触头、筒壁光洁度等参数，判断其参数是否达到引起放电的阈值，真正做到提前预警。

技术领域

本发明涉及电力检测技术领域，特别涉及一种基于光学技术的GIS刀闸气室故障诊断的方法及装置。

背景技术

近年来，由于气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)具有占地面积小、受气候条件的影响小、使用周期长、维护工作少、装置结构紧凑、便于安装、适用于地形复杂、地势狭小的区域特点，广泛用于电力行业。然而随着GIS变电站数量不断增加，GIS设备故障也越来越多。GIS刀闸作为其主要运动部件，由于经常倒闸操作需要，动静触头存在摩擦，导致气室内部存在磨损金属颗粒。加之，GIS设备在生产、装配、运输等过程中会不可避免地在设备内部产生悬浮颗粒、内壁及绝缘子表面脏污等，急剧降低SF₆气体的绝缘水平，导致发生闪络，严重时导致绝缘击穿，SF₆分解，从而造成停电事故。然而引起闪络放电的脏污物、金属颗粒和悬浮物尺寸是亚毫米级，甚至是微米级，且GIS设备停电检查非常困难。因此，急需一种不停电高灵敏度的故障诊断方法。

目前，针对GIS刀闸气室故障诊断方法很多，常用的就是局部放电超声波检测方法和气相色谱检测方法。局部超声检测方法主要是利用GIS内部发生局部放电时，气体瞬间受热膨胀，产生冲击波，通过检测这种冲击波发现内部绝缘缺陷的异常。该方法仅根据局部放电幅值大小很难确定放电点位置以及放电的严重程度。气相色谱检测方法，主要是利用GIS刀闸内部放电产生后，SF₆会发生分解，通过检测SF₆分解产物H₂O、H₂S、SO₂等组分气体含量来判断GIS刀闸故障。此外，气相色谱检测方法、局部放电方法均不是直接检测引起放电因素参数，而是检测放电产生的超声波和分解产物，为间接方式，灵敏度不高。因此，只有等到GIS刀闸气室内部已经放电才能使用，不能做到提前预警。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题，提供一种基于光学技术的GIS刀闸气室故障诊断的方法及装置，通过直接检测引起GIS刀闸内部放电原因的颗粒浓度、大小以及触头、筒壁光洁度等参数，判断其参数是否达到引起放电的阈值，真正做到提前预警。

本发明实施例提供一种GIS刀闸气室故障诊断装置，所述GIS刀闸气室故障诊断装置包括：光学传感器测量模块、存储模块、诊断模块、通信模块，其中：所述光学传感器测量模块包括基于散射原理的光学传感器、基于反射原理的光学传感器以及紫外光学传感器，用于监测气室内部颗粒浓度、大小以及触头、筒壁光洁度；所述存储模块用于实时存储光学传感器测量模块监测数据以及报警信息；所述诊断模块基于光学传感器测量模块监测阈值进行报警；所述通信模块用于将光学传感器测量模块监测数据以及报警信息实时传输到管理平台进行存储，并将报警信息通过手机GSM发送至运检人员。

所述光学传感器测量模块基于散射法检测技术监测气室内部颗粒浓度。

所述光学传感器测量模块基于反射法检测技术监测气室内部金属颗粒聚集尺寸大小。

所述光学传感器测量模块基于紫外检测技术监测气室内部光洁度。

相应的，本发明实施例还提供了一种基于光学技术的GIS刀闸气室故障诊断的方法，所述方法基于诊断装置实现，包括以下步骤：

S1：基于散射原理的光学传感器通过观察孔监测GIS刀闸气室颗粒浓度和大小；