一種電力高壓開關柜智能非電量保護裝置及控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力高壓開關柜內電力高壓設備的保護裝置，特別是一種電力高壓開關柜智能非電量保護裝置及控制方法。
【背景技術】
[0002]現有的電力高壓開關柜內的電力高壓設備在運行中，由于電、磁作用，會產生熱量，如在負荷急劇增高、接觸嚴重不良、設備嚴重受潮，或設備發生嚴重過熱故障時，溫度會迅速急劇上升，特別是發生突發性的惡性過熱故障時，如不及時切斷開關電源，將會導致電力高壓開關柜內燒毀并危及電網安全運行的惡性事故。而現有的電力高壓開關柜保護裝置多為涉及電、磁電量信號發生改變來進行的，當這些電量信號變化超過設置值時，保護裝置動作，保護了電力高壓開關柜的安全運行，但電力高壓開關柜內運行的高壓設備在發生過熱故障，或受潮，或設備接頭、接線松動、接觸不良等導致溫度上升等情況發生時，由設備電、磁電量信號發生改變進行保護有時就不靈敏、不可靠了，傳統方法只能采取停電，測量高壓設備和接頭的接觸電阻來判斷設備在運行時是否存在發熱故障，對于戶外電力高壓設備，現往往采用紅外測溫進行非接觸測溫，但電力高壓開關柜為封閉密封運行，且柜內設備和接線帶有高壓電，傳統的接觸式感溫和測溫探頭無法直接接觸帶有高壓電的導體表面，因此傳統電力高壓開關柜無法根據柜內設備溫度的變化來進行保護，即使采用包裹絕緣材料的測溫探頭接觸高壓電導體表面，也會因為絕緣材料均為不良導體而嚴重滯后熱傳導時間，導致測溫或應用溫升來進行非電量的保護效果大為降低。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種電力高壓開關柜智能非電量保護裝置及控制方法，以克服現有技術中存在的缺陷。
[0004]為實現上述目的，本發明的技術方案是:一種電力高壓開關柜智能非電量保護裝置，包括:嵌設于電力高壓開關柜柜內的紅外熱成像攝像單元、設置于所述電力高壓開關柜柜外且經第一光纖與所述紅外熱成像攝像單元相連的熱成像傳感單元、經第二光纖與所述熱成像傳感器相連且設置于后臺控制室內的顯示單元、經第三光纖與所述熱成像傳感器相連且設置于所述電力高壓開關柜柜外的AD轉換單元以及與所述AD轉換單元相連且設置于所述電力高壓開關柜柜外的控制單元;所述控制單元徑一驅動單元與設置于所述電力高壓開關柜柜內的跳閘回路保護單元相連。
[0005]在本發明一實施例中，所述跳閘回路保護單元包括一跳閘線圈常開電接點開關單元以及一跳閘線圈；所述跳閘線圈常開電接點開關單元的輸入端與所述驅動單元相連;所述跳閘線圈的輸入端與所述跳閘線圈常開電接點開關單元的輸出端相連;所述跳閘線圈的輸出端與設置于所述電力高壓開關柜柜內斷路器的動靜觸頭配合。
[0006]在本發明一實施例中，所述紅外熱成像攝像單元包括復數個紅外熱成像攝像頭。
[0007]在本發明一實施例中，所述電力高壓開關柜柜內設置有:母線排、斷路器、出線電纜、隔離開關、互感器、避雷器、接地刀閘以及高壓設備接線。
[0008]進一步的，還提供一種電力高壓開關柜智能非電量保護裝置的控制方法，包括如下步驟:
步驟S1:嵌設于電力高壓開關柜柜內的紅外熱成像攝像單元獲取所述電力高壓開關柜柜內電力高壓設備的熱成像視頻信號，且所述電力高壓開關柜柜內的跳閘回路保護單元處于斷開狀態；
步驟S2:所述紅外熱成像攝像單元將獲取的熱成像視頻信號傳送通過第一光纖傳送至設置于所述電力高壓開關柜柜外的所述紅外熱成像傳感單元；
步驟S3:所述紅外熱成像傳感單元將所述熱成像視頻信號分別放大后通過第二光纖以及第三光纖傳輸至設置于后臺控制室內的顯示單元以及設置于所述電力高壓開關柜柜外的AD轉換單元；
步驟S4:所述顯示單元實時顯示電力高壓開關柜內電力高壓設備熱成像視頻、溫度分布及溫度梯度，以供運行人員監視和分析；
步驟S5:所述AD轉換單元將所述熱成像視頻信號轉換為熱成像數字信號，并傳輸至設置于所述電力高壓開關柜柜外的控制單元；
步驟S6:所述控制單元將所述熱成像數字信號與該電力高壓設備對應的預設高壓電力設備溫升閾值進行比對以及判斷分析；
步驟S7:若所述熱成像數字信號大于所述預設高壓電力設備溫升閾值時，所述控制單元發送控制指令至所述跳閘回路保護單元，所述跳閘回路保護單元啟動，與所述跳閘回路保護單元匹配的斷路器動作，斷開電源;否則，所述控制單元不動作。
[0009]在本發明一實施例中，在所述步驟SI中，所述跳閘回路保護單元中跳閘線圈常開電接點開關單元的處于斷開狀態。
[0010]在本發明一實施例中，在所述步驟S7中，所述控制單元發送控制指令至驅動單元，所述驅動單元控制所述跳閘線圈常開電接點開關單元閉合，所述跳閘回路保護單元中跳閘線圈接通上電，與所述跳閘線圈匹配的斷路器中的動觸頭脫離靜觸頭，切斷斷路器來電電源。
[0011]相較于現有技術，本發明具有以下有益效果:本發明所提出的一種電力高壓開關柜智能非電量保護裝置及控制方法，采用將紅外熱成像攝像頭裝進開關柜內進行連續在線非接觸的熱成像攝像的方式，通過光纖將熱成像信號引出，再進行后臺控制處理保護，特別對開關柜內高壓設備和高壓設備接線、接頭的突發性嚴重過熱能故障，能進行及時、準確、可靠的保護，有力保障電力高壓開關柜電力高壓設備的安全、經濟運行，與傳統電力高壓開關柜保護裝置相比，有著無可擬比的巨大優勢。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的一種電力高壓開關柜內電力高壓設備布置圖。
[0013]圖2為本發明的一種電力高壓開關柜智能非電量保護裝置工作原理圖。
[0014]圖3為本發明一實施例中當熱成像溫度圖譜處于正常時，跳閘線圈回路工作原理方框圖。
[0015]圖4為本發明一實施例中當熱成像溫度圖譜處于非正常狀態時，跳閘線圈常開電接點開關配合跳閘線圈回路動作工作原理方框圖。
[0016]【標號說明】:1-電力高壓開關柜柜體;2-紅外熱成像攝像單元;3-紅外線;4-斷路器;5-母線排;6-隔離開關靜觸頭裝置;7-高壓接線;8-互感器;9-接地刀閘；10-避雷器；11-出線電纜；12-光纖；13-顯示單元；14-AD轉換單元；15-控制單元；16-跳閘線圈常開電接點開關;17-跳閘線圈；18-斷路器動觸頭;19-斷路器靜觸頭;20-紅外熱成像傳感單元。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖，對本發明的技術方案進行具體說明。
[0018]本發明提供一種電力高壓開關柜智能非電量保護裝置，如圖1以及圖2所示，包括:嵌設于電力高壓開關柜柜I內的紅外熱成像攝像單元2、設置于所述電力高壓開關柜I柜外且經第一光纖與所述紅外熱成像攝像單元2相連的熱成像傳感單元20、經第二光纖與所述熱成像傳感器20相連且設置于后臺控制室內的顯示單元13、經第三光纖與所述熱成像傳感器20相連且設置于所述電力高壓開關柜I柜外的AD轉換單元14以及與所述AD轉換單元14相連且設置于所述電力高壓開關柜I柜外的控制單元15;所述控制單元15徑一驅動單元與設置于所述電力高壓開關柜I柜內的跳閘回路保護單元相連。在本實施例中，AD轉換單元、控制單元以及紅外熱成像傳感單元可根據電力高壓開關柜現場的具體情況進行對應設置，可進行集成，并設置于電力高壓開關柜的頂部外側，或外周側面上。此外，上述各單元在進行設置時，與帶電高壓設備保持足夠電壓等級的安全距離。
[0019]進一步的，在本實施例中，所述跳閘回路保護單元包括一跳閘線圈常開電接點開關單元16以及一跳閘線圈17;所述跳閘線圈常開電接點開關單元16的輸入端與所述驅動單元相連;所述跳閘線圈17的輸入端與所述跳閘線圈常開電接點開關單元16的輸出端相連；所述跳閘線