一种开关柜温度预警方法及系统与流程

1.本发明涉及电力监测技术领域，尤其涉及一种开关柜温度预警方法及系统。


背景技术：

2.开关柜在长期运行中会因为开关的触头、母线连接和电缆连接等部位发热、局部放电等原因导致开关柜在运行过程中出现安全隐患。需要对这些数据特别是温度数据进行实时监测，并判断分析是否发出预警，否则很难在故障发生之前进行及时检修。
3.仅仅基于温度数据进行预警，考虑并不全面，缺乏对温升的考虑。仅仅考虑关键部位的温度情况，无法做到准确预警。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种开关柜温度预警方法及系统，基于关键部位和环境的温度数据进行综合研判，不仅能够提升运维检修的水平，而且能够提高检修准确性。
5.为达到上述目的，本发明提供了一种开关柜温度预警方法，包括：
6.采集各个关键部位的温度以及环境温度；
7.进行数据处理，获得各个关键部位的温度程度值以及温升指标函数值；
8.当各个关键部位的温度达到或超过温度报警阈值或者各个关键部位的温度未达到报警阈值，但至少一个关键部位的温度程度值和温升指标函数值均达到或超过对应阈值，发出红色预警信号；
9.当各个关键部位的温度未达到温度报警阈值，但至少一个关键部位的温度程度值和温升指标函数值之一达到或超过对应阈值，发出黄色预警信号。
10.进一步地，所述关键部位包括母线、断路器动静触头以及电缆堵头。
11.进一步地，温度程度值u1(t)以及温升指标函数值u2(t)为：
[0012][0013]
其中fg(t)为t时刻关键部位的温度，fh(t)为t时刻的环境温度。
[0014]
进一步地，t＝1,2,...24，取1天24点采样数据，间隔1小时。
[0015]
进一步地，当各个关键部位的温度未达到温度报警阈值，且各个关键部位的温度程度值和温升指标函数值之一未达到对应阈值时，不发出预警信号。
[0016]
进一步地，温度报警阈值为120℃，关键部位的温度程度值和温升指标函数值对应阈值均为0.7。
[0017]
进一步地，发出红色预警信号，停止使用开关柜供电，进行紧急维修；发出黄色预警信号，不必立即停止使用开关柜供电，安排维修。
[0018]
另一方面提供一种开关柜温度预警系统，包括：
[0019]
采集模块，采集各个关键部位的温度以及环境温度；
[0020]
数据处理模块，进行数据处理，获得各个关键部位的温度程度值以及温升指标函数值；
[0021]
预警模块，当各个关键部位的温度达到或超过温度报警阈值或者各个关键部位的温度未达到报警阈值，但至少一个关键部位的温度程度值和温升指标函数值均达到或超过对应阈值，发出红色预警信号；当各个关键部位的温度未达到温度报警阈值，但至少一个关键部位的温度程度值和温升指标函数值之一达到或超过对应阈值，发出黄色预警信号。
[0022]
进一步地，所述关键部位包括母线、断路器动静触头以及电缆堵头。
[0023]
进一步地，温度程度值u1(t)以及温升指标函数值u2(t)为：
[0024][0025]
其中fg(t)为t时刻关键部位的温度，fh(t)为t时刻的环境温度。
[0026]
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0027]
(1)本发明基于关键部位和环境的温度数据进行综合研判，不仅能够提升运维检修的水平，而且能够提高检修准确性。
[0028]
(2)本发明在进行温度预警时不仅要考虑温度也要考虑温升，这样一方面能够避免低温度高温升情况下不预警，另一方面可以避免高温度低温升情况过度预警。
附图说明
[0029]
图1是预警原理示意图；
[0030]
图2为预警逻辑示意图；
[0031]
图3为预警系统构成示意图。
具体实施方式
[0032]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0033]
母排、上下触头、接头等部位的温度不仅与流过该处的功率有关，还与接口的连接状况、接触状况、老化状况等有直接的关系。正是因为这种直接的关系，温度成为了表征开关柜运行状况的重要参数。结合图1，本发明基于关键部位和环境的温度数据进行综合研判，进行分级预警。
[0034]
提供一种开关柜温度预警方法，包括如下步骤：
[0035]
(1)采集各个关键部位的温度以及环境温度。
[0036]
所述关键部位包括但不限于母线、断路器动静触头以及电缆堵头，是开关柜中温度最高的几个部位。
[0037]
(2)进行数据处理，获得各个关键部位的温度程度值以及温升指标函数值。
[0038]
在研判开关柜是否需要检修时，综合考虑关键部位温度和柜内环境温度，分别建立温度指标函数和主要考虑温升数据的指标函数来量化关键部位温度和温升的程度，如公式(1)所示。
[0039][0040]
式中：u1(t)表征为t时刻温度的程度值，变化范围为0～1，u2(t)为t时刻主要考虑温升数据的指标函数值，变化范围为0～1，越接近1表示程度越高，当关键部位温度超过120℃时，无论温升多少都需要及时预警。fh(t)为t时刻的环境温度，fg(t)为t时刻接头处的温度；t＝1,2,...24，即取1天24点采样数据。取0.7为预警门槛值。
[0041]
(3)进行判断：当各个关键部位的温度达到或超过温度报警阈值或者各个关键部位的温度未达到报警阈值，但至少一个关键部位的温度程度值和温升指标函数值均达到或超过对应阈值，发出红色预警信号；当各个关键部位的温度未达到温度报警阈值，但至少一个关键部位的温度程度值和温升指标函数值之一达到或超过对应阈值，发出黄色预警信号；当各个关键部位的温度未达到温度报警阈值，且各个关键部位的温度程度值和温升指标函数值之一未达到对应阈值时，不发出预警信号。
[0042]
预警研判逻辑如图2所示。在进行温度预警时不仅要考虑温度也要考虑温升，这样一方面能够避免低温度高温升情况下不预警，另一方面可以避免高温度低温升情况过度预警。因此，在只考虑绝对温度数据建立的指标函数u1(t)的同时，添加主要考虑温升数据的指标函数u2(t)来共同评判是否预警，如上面逻辑图2所示：1)当关键部位温度超过120℃时，u1(t)、u2(t)值无论是否超过0.7，发出红色预警；2)当关键部位温度低于120℃时，u1(t)、u2(t)值都超过0.7，发出红色预警；3)当关键部位温度低于120℃时，u1(t)、u2(t)值有且仅有其中一个超过0.7，发出黄色预警；4)当关键部位温度低于120℃时，u1(t)、u2(t)值都不超过0.7，不发出预警。
[0043]
红色预警表明开关柜严重异常，需要紧急维修甚至更换零部件；黄色预警相较红色预警异常程度较轻，但仍需要尽快检查维修。
[0044]
另一方面提供一种开关柜温度预警系统，如图3所示，包括采集模块、数据处理模块以及预警模块。
[0045]
采集模块，采集各个关键部位的温度以及环境温度。所述关键部位包括母线、断路器动静触头以及电缆堵头。
[0046]
数据处理模块，进行数据处理，获得各个关键部位的温度程度值以及温升指标函数值。
[0047]
温度程度值u1(t)以及温升指标函数值u2(t)为：
[0048]
[0049]
其中fg(t)为t时刻关键部位的温度，fh(t)为t时刻的环境温度。
[0050]
预警模块，当各个关键部位的温度达到或超过温度报警阈值或者各个关键部位的温度未达到报警阈值，但至少一个关键部位的温度程度值和温升指标函数值均达到或超过对应阈值，发出红色预警信号；当各个关键部位的温度未达到温度报警阈值，但至少一个关键部位的温度程度值和温升指标函数值之一达到或超过对应阈值，发出黄色预警信号。
[0051]
综上所述，本发明一种开关柜温度预警方法及系统，采集各个关键部位的温度以及环境温度；进行数据处理，获得各个关键部位的温度程度值以及温升指标函数值；当各个关键部位的温度达到或超过温度报警阈值或者各个关键部位的温度未达到报警阈值，但至少一个关键部位的温度程度值和温升指标函数值均达到或超过对应阈值，发出红色预警信号；当各个关键部位的温度未达到温度报警阈值，但至少一个关键部位的温度程度值和温升指标函数值之一达到或超过对应阈值，发出黄色预警信号。本发明基于关键部位和环境的温度数据进行综合研判，不仅能够提升运维检修的水平，而且能够提高检修准确性。
[0052]
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。