電力高壓開(kāi)關(guān)柜熱故障熱成像無(wú)線遙控報(bào)警器及應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電力高壓設(shè)備的在線溫度監(jiān)視和過(guò)熱報(bào)警，特別是一種電力高壓開(kāi)關(guān)柜熱故障熱成像無(wú)線遙控報(bào)警器及應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有電力系統(tǒng)大多數(shù)變電站為無(wú)人值守變電站，一般都遠(yuǎn)離有人值守的主控室，許多甚至在遠(yuǎn)方異地的幾百千米距離外。無(wú)人值守變電站電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的斷路器、互感器、避雷器、隔離開(kāi)關(guān)、高壓引線、母線排等電力高壓設(shè)備在運(yùn)行中，由于電、磁作用，會(huì)產(chǎn)生熱量，特別在負(fù)荷增高、接觸不好，或設(shè)備發(fā)生過(guò)熱故障時(shí)，熱量會(huì)急劇上升，由于開(kāi)關(guān)柜柜內(nèi)是密封封閉的狹小空間，散熱條件差，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，會(huì)導(dǎo)致電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電力高壓設(shè)備發(fā)生過(guò)熱故障加劇，甚至造成設(shè)備燒毀，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的惡性事故。
[0003]現(xiàn)無(wú)人值守變電站電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的電力高壓設(shè)備的過(guò)熱監(jiān)視，一是定期派人派車到無(wú)人值守變電站電力高壓開(kāi)關(guān)柜的外面進(jìn)行有無(wú)損壞目測(cè)和聆聽(tīng)有無(wú)放電聲，二是采用將電力高壓開(kāi)關(guān)柜停電轉(zhuǎn)檢修狀態(tài)，再對(duì)柜內(nèi)電力高壓設(shè)備進(jìn)行直流電阻試驗(yàn)，這是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)柜內(nèi)是密封封閉運(yùn)行的柜內(nèi)電力高壓設(shè)備為高電壓，運(yùn)行中嚴(yán)禁打開(kāi)柜門，對(duì)于遠(yuǎn)方異地?zé)o人值守變電站電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電力設(shè)備的過(guò)熱監(jiān)視，至今沒(méi)有有效的在線連續(xù)在線實(shí)時(shí)監(jiān)視和報(bào)警裝置。
[0004]—種電力高壓開(kāi)關(guān)柜熱故障的智能熱成像無(wú)線遙控報(bào)警器能對(duì)電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)運(yùn)行的電力高壓設(shè)備進(jìn)行連續(xù)在線的非接觸紅外熱成像監(jiān)視，紅外熱成像攝像頭將熱成像視頻信號(hào)通過(guò)無(wú)線電收發(fā)裝置和光纖傳輸至遠(yuǎn)方異地有人值守主控室內(nèi)后臺(tái)的紅外熱成像顯示器和紅外熱成像處理器，紅外熱成像顯示器在屏幕上實(shí)時(shí)顯示紅外熱成像攝像頭在線傳輸來(lái)的電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)運(yùn)行中電力高壓設(shè)備熱成像視頻圖及詳細(xì)的溫度分布和溫度梯度顯示，紅外熱成像處理器將由傳輸來(lái)的視頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后再傳送至智能控制無(wú)線遙控報(bào)警系統(tǒng)中的PLC控制器，PLC控制器通過(guò)事先設(shè)計(jì)編程的程序?qū)邮盏降臒岢上駭?shù)字信號(hào)進(jìn)行分析比對(duì)，當(dāng)電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)某臺(tái)電力高壓設(shè)備或高壓導(dǎo)線、線夾、接頭發(fā)生過(guò)熱，其溫升熱成像圖譜信號(hào)超過(guò)設(shè)置值時(shí)，PLC控制器自動(dòng)控制報(bào)警器動(dòng)作，并能根據(jù)過(guò)熱輕重程度，分別發(fā)出輕度過(guò)熱、中度過(guò)熱和嚴(yán)重過(guò)熱的不同報(bào)警警示，有力保障電力高壓開(kāi)關(guān)柜電力高壓設(shè)備的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種電力高壓開(kāi)關(guān)柜熱故障熱成像無(wú)線遙控報(bào)警器及應(yīng)用方法，通過(guò)紅外熱成像對(duì)電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的電力高壓設(shè)備進(jìn)行紅外熱故障檢測(cè)，并能及時(shí)提醒工作人員采用防范措施。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種電力高壓開(kāi)關(guān)柜熱故障熱成像無(wú)線遙控報(bào)警器，包括電力高壓開(kāi)關(guān)柜、紅外熱成像裝置、無(wú)線發(fā)送裝置、無(wú)線接收裝置、智能熱成像報(bào)警裝置;所述電力高壓開(kāi)關(guān)柜包括封閉的金屬外殼，該外殼內(nèi)安裝電力高壓設(shè)備包括手車斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、避雷器、高壓接線、母排線、出線電纜，所述隔離開(kāi)關(guān)通過(guò)高壓接線經(jīng)互感器與避雷器、出線電纜連接，所述隔離開(kāi)關(guān)還與所述母排線連接;所述紅外熱成像裝置包括安裝于電力高壓開(kāi)關(guān)柜外殼內(nèi)的紅外熱成像攝像頭、安裝于變電站主控室內(nèi)的紅外熱成像處理器和紅外熱成像顯示器，所述紅外熱成像攝像頭通過(guò)光纖與無(wú)線發(fā)送裝置連接，所述紅外熱成像處理器和紅外熱成像顯示器通過(guò)光纖與無(wú)線接收裝置連接;所述智能熱成像報(bào)警裝置包括與所述紅外熱成像處理器連接的控制器及與所述控制器連接的報(bào)警器;所述紅外熱成像攝像頭對(duì)電力高壓開(kāi)關(guān)柜外殼內(nèi)的電力高壓設(shè)備進(jìn)行紅外熱成像拍攝，并將拍攝的紅外熱成像信號(hào)通過(guò)光纖傳輸至無(wú)線發(fā)送裝置發(fā)送至無(wú)線接收裝置，再由無(wú)線接收裝置通過(guò)光纖將紅外熱成像信號(hào)傳輸給紅外熱成像顯示器和紅外熱成像處理器，紅外熱成像顯示器實(shí)時(shí)顯示電力高壓設(shè)備的紅外熱成像圖，紅外熱成像處理器將紅外熱成像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后傳輸至控制器，控制器對(duì)接收到的紅外熱成像數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，判斷電力高壓設(shè)備是否發(fā)生熱故障，并控制報(bào)警器報(bào)警與否。
[0007]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述控制器為PLC處理器。
[0008]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述報(bào)警器為蜂鳴器、喇機(jī)、閃光燈中的一種或多種的組入口 ο
[0009]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述紅外熱成像攝像頭至少設(shè)置一個(gè)。
[0010]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述無(wú)線發(fā)送裝置將由紅外熱成像攝像頭傳輸來(lái)的開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電力高壓設(shè)備的紅外熱成像信號(hào)通過(guò)無(wú)線通訊協(xié)議允許的頻率波段，發(fā)射至變電站主控室內(nèi)的無(wú)線電接收裝置。
[0011]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述控制器預(yù)先設(shè)置有針對(duì)不同電力高壓設(shè)備的溫升圖譜，以便于控制器根據(jù)接收到的紅外熱成像數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，從而判斷電力高壓設(shè)備是否發(fā)生熱故障，并控制報(bào)警器報(bào)警與否。
[0012]本發(fā)明還提供了一種基于上述所述電力高壓開(kāi)關(guān)柜熱故障熱成像無(wú)線遙控報(bào)警器的應(yīng)用方法，包括如下步驟，
1)開(kāi)啟電力高壓開(kāi)關(guān)柜熱故障熱成像無(wú)線遙控報(bào)警器，紅外熱成像攝像頭開(kāi)始對(duì)電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)有關(guān)運(yùn)行的電力高壓設(shè)備進(jìn)行紅外熱成像拍攝，形成紅外熱成像信號(hào)；
2)紅外熱成像攝像頭將紅外熱成像信號(hào)通過(guò)光纖傳輸至無(wú)線發(fā)送裝置；
3)無(wú)線發(fā)送裝置將由紅外熱成像攝像頭傳輸來(lái)的電力高壓設(shè)備的紅外熱成像信號(hào)通過(guò)無(wú)線通訊協(xié)議允許的頻率波段，發(fā)射至變電站主控室內(nèi)的的無(wú)線接收裝置；
4)無(wú)線接收裝置將接收到的紅外熱成像信號(hào)分別通過(guò)光纖傳送至紅外熱成像顯示器和紅外熱成像處理器；
5)紅外熱成像顯示器在屏幕上實(shí)時(shí)顯示電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)運(yùn)行中電力高壓設(shè)備熱成像視頻和詳細(xì)的溫度分布及溫度梯度情況，以供運(yùn)行人員監(jiān)視和分析；
6)紅外熱成像處理器將由紅外熱成像攝像頭傳輸來(lái)的紅外熱成像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后再傳送至智能熱成像報(bào)警器的控制器；
7)控制器預(yù)先設(shè)置有針對(duì)電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)不同電力高壓設(shè)備的熱成像的標(biāo)準(zhǔn)溫升視頻圖譜，與接收到由紅外熱成像處理器傳輸來(lái)的紅外熱成像數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析比對(duì)處理；
8)當(dāng)電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)中的電力高壓設(shè)備或高壓導(dǎo)線、線夾、接頭發(fā)生過(guò)熱，其溫升熱成像視頻圖譜信號(hào)超過(guò)設(shè)置值時(shí)，控制器自動(dòng)控制報(bào)警器動(dòng)作，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
[0013]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明能通過(guò)紅外熱成像攝像頭對(duì)電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的斷路器、互感器、避雷器、隔離開(kāi)關(guān)、高壓引線、母線排等電力高壓設(shè)備進(jìn)行非接觸連續(xù)在線測(cè)溫和設(shè)備的過(guò)熱故障報(bào)警，PLC控制器根據(jù)預(yù)先編程設(shè)置的各類設(shè)備熱成像視頻標(biāo)準(zhǔn)圖譜軟件，對(duì)所傳輸來(lái)的設(shè)備紅外熱成像視頻圖信號(hào)進(jìn)行分析判斷、比對(duì)處理，當(dāng)電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)某臺(tái)電力高壓設(shè)備或高壓導(dǎo)線、線夾、接頭發(fā)生過(guò)熱，其溫升熱成像視頻信號(hào)超過(guò)設(shè)置值時(shí)，PLC控制器自動(dòng)控制報(bào)警器動(dòng)作，進(jìn)行聲光報(bào)警警示，及時(shí)提醒工作人員采用防范措施，與傳統(tǒng)電力高壓開(kāi)關(guān)柜電力高壓設(shè)備過(guò)熱故障要靠眼睛目測(cè)、耳朵聆以及將高壓設(shè)備停電轉(zhuǎn)檢修進(jìn)行直流電阻試驗(yàn)的方法，或要等到設(shè)備過(guò)熱故障嚴(yán)重發(fā)展到過(guò)熱的高壓設(shè)備電、磁保護(hù)動(dòng)作時(shí)相比，有著巨大優(yōu)勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的電力高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電力高壓設(shè)備布置圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的電力高壓開(kāi)關(guān)柜熱故障的智能熱成像無(wú)線遙控報(bào)警器工作原理圖。
[0016]圖中:1-電力高壓開(kāi)關(guān)柜;2-紅外熱成像攝像頭;3-紅外線;4-手車斷路器開(kāi)關(guān)裝置;5-高壓接線；6-隔離開(kāi)關(guān)靜觸頭裝置;7-互感器;8-避雷器;9、光纖；10-顯示器；Il-PLC控制器；12-報(bào)警器；13-接地刀閘；14、母線排；15、出線電纜；16、紅外熱成像處理器；17、無(wú)線發(fā)送裝置;18、無(wú)線電波;19、無(wú)線接收裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0018]如圖1-2所示，本發(fā)明的一種電力高壓開(kāi)關(guān)柜熱故障熱成像無(wú)線遙控報(bào)警器，包括電力高壓開(kāi)關(guān)柜、紅外熱成像裝置、無(wú)線發(fā)送裝置、無(wú)線接收裝置、智能熱成像報(bào)警裝置;所述電力高壓開(kāi)關(guān)柜包括封閉的金屬外殼，該外殼內(nèi)安裝電力高壓設(shè)備包括手車斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、避雷器、高壓接線、母排線、出線電纜，所述隔離開(kāi)