一种10kV开关柜的带电检测方法与流程

本发明涉及配电及测量测试领域，具体讲涉及一种10kV开关柜的带电检测方法。

背景技术：

10kV开关柜是一种配电开关设备。10kV开关柜主要包括隔离开关、断路器和测控保护装置，以及由断路器操作和保护的电动操作机构。隔离开关包括进线、出线隔离开关各一组、接地隔离开关一组。进线、出线隔离开关的作用是在10kV开关柜停运或检修时与其它电气连接部位有一个明显的断开点，以确保安全。接地隔离开关用于10kV线路检修的安全措施。断路器用于10kV线路停送电，目前一般使用10kV真空断路器。断路器包含电动操作机构，是操作断路器的分闸、合闸操作机构。在供电企业的变电站中，测控保护装置目前一般使用微机型综合继电保护装置及相关仪表来实现10kV开关柜运行情况的测量、控制和继电保护。微机型综合继电保护装置可支持对10kV开关柜“四遥”测控。

传统的10kV开关柜的带电检测方法主要是基于带电检测装置的量测数据，根据检测装置本身给定的参考阈值，对开关柜的健康状态进行定值判断。由于开关柜带电检测信号强弱受环境因素、测量位置、电压等级等多种因素影响，单一的阈值标准不能准确反映设备的健康状态，单一的检测技术和判断方法也不能及时准确的确定设备的故障位置、严重程度等，另外，对于不同故障程度的开关柜进行相同的检测过程，又会增加工作负担，降低工作效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种10kV开关柜的带电检测方法，该方法解决了10kV开关柜无法准确反映设备的健康状态、无法及时准确的确定设备的故障部位和严重程度以 及对不同故障程度的开关柜进行相同的检测过程会降低工作效率的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种10kV开关柜的带电检测方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：分别记录待测的10kV开关柜当前的超声波信号及暂态地电波信号的数据值；

步骤2：根据判断阈值及偏移量标准值，分别对所述10kV开关柜的超声波信号和暂态地电波信号进行初步带电检测，并得到初步检测结果；

步骤3：若所述10kV开关柜的超声波信号及暂态地电波信号的所述初步检测结果均为正常状态，则检测结束，判断所述10kV开关柜的运行状况良好；

若所述10kV开关柜的超声波信号及暂态地电波信号的所述初步检测结果全部或有任一个为非正常状态，则进入步骤4；

步骤4：对所述10kV开关柜的所述超声波信号及暂态地电波信号进行深度检测，进而判断所述10kV开关柜的运行状况。

优选的，所述非正常状态根据严重程度从低到高依次划分为预警状态、异常状态和严重故障状态。

优选的，所述步骤2，包括：

2-1.选择一种信号的数据值及其对应的所述判断阈值及偏移量标准值，所述信号包括超声波信号和暂态地电波信号；

2-2.比较并分析当前的所述数据值与其对应的判断阈值及偏移量标准值，得到所述初步检测结果；

所述判断阈值为依次递增的第一阈值、第二阈值和第三阈值；所述偏移量标准值为依次递增的第一偏移量标准值、第二偏移量标准值和第三偏移量标准值；

2-3.选择另一种所述信号的数据值及其对应的判断阈值及偏移量标准值；重复步骤2-2，直到得到所述10kV开关柜的所述超声波信号和暂态地电波信号的所述初步检测结 果。

优选的，所述2-2，包括：

2-2-1.比较当前的所述数据值与所述第一阈值；

若所述数据值小于所述第一阈值，则进入步骤2-2-2；

若所述数据值大于等于所述第一阈值，则进入步骤2-2-3；

2-2-2.横向分析所述数据值，比较其偏移量与第一偏移量标准值和第二偏移量标准值；

若所述数据值的偏移量小于所述第一偏移量标准值，则所述10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为正常状态；

若所述数据值的偏移量大于等于所述第一偏移量标准值且小于等于所述第二偏移量，则所述10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为异常状态；

若所述数据值的偏移量大于所述第二偏移量标准值，则所述10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为严重故障状态；

2-2-3.比较所述数据值与所述第二阈值及第三阈值；

若所述数据值大于所述第三阈值，则所述10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为严重故障状态；

若所述数据值大于等于第二阈值且小于等于第三阈值，则所述10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为异常状态；

若所述数据值小于所述第二阈值，则进入步骤2-2-4；

2-2-4.纵向分析所述数据值，比较其偏移量与所述第三偏移量标准值；

若所述数据值的偏移量大于等于所述第三偏移量标准值，则所述10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为严重故障状态；

若所述数据值的偏移量小于所述第三偏移量标准值，则所述10kV开关柜的运行状 态的初步检测结果为预警状态。

优选的，所述判断阈值和偏移量标准值均根据所述10kV开关柜的检测现场的温度、湿度或测量位置的不同而设为不同的值。

优选的，若检测得到的所述10kV开关柜的所述超声波信号和暂态地电波信号的初步检测结果不同，则以严重程度较高的所述初步检测结果作为最终的初步检测结果。

优选的，所述步骤4，包括：

综合应用所述10kV开关柜的所述超声波信号和所述暂态地电波信号并进行自学习智能检测和自适应智能检测；进而确定所述10kV开关柜的异常状态及故障部件，并得到所述超声波信号的深度检测结果。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种10kV开关柜的带电检测方法，该方法首先根据10kV开关柜带电检测的超声波信号、暂态地电波信号，对开关柜的健康状态进行初步判断，然后针对初步判断结果为非正常的开关柜，再进行深入判断，判断其可能出现的故障位置、严重程度等，最终确定带电检测结果。该方法解决了10kV开关柜无法准确反映设备的健康状态、无法及时准确的确定设备的故障部位和严重程度以及对不同故障程度的开关柜进行相同的检测过程会降低工作效率的问题；显著提高了不同运行环境、不同检测位置带电检测的准确性和有效性，同时提高了带电检测以及判断的效率，保证了10kV开关柜的稳定与可靠运行；推动了配电领域和测试测量领域的技术进步。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：

1、本发明所提供的技术方案中，通过根据超声波信号、暂态地电波信号对10kV开关柜带的运行状态进行初步判断，然后针对初步判断结果为非正常的开关柜，再进行深入判断，判断其可能出现的故障位置、严重程度等，最终确定带电检测结果。该方法解决了10kV开关柜无法准确反映设备的健康状态、无法及时准确的确定设备的故障部位和严重程度以及对不同故障程度的开关柜进行相同的检测过程会降低工作效率的问题；显著提高了不同运行环境、不同检测位置带电检测的准确性和有效性，同时提高了带电检测以及判断的效率，保证了10kV开关柜的稳定与可靠运行；推动了配电领域和测试测量领域的技术进步。

2、本发明所提供的技术方案，通过根据现场运行统计分析获取的不同温度、湿度、测量位置设定判定阈值，保证了对10kV开关柜带的检测的准确性和有效性。

3、本发明所提供的技术方案，通过综合应用定值判断法、横向分析法和纵向分析法，全面且有效地实现了10kV开关柜带的检测，同时提高了带电检测以及判断的效率。

4、本发明所提供的技术方案，深入判断是根据开关柜初步判断结果，应用自学习、自适应等智能方法对故障位置、严重程度等进行进一步判断，最终确定带电检测结果；解决了10kV开关柜无法准确反映设备的健康状态、无法及时准确的确定设备的故障部位和严重程度以及对不同故障程度的开关柜进行相同的检测过程会降低工作效率的问题。

5、本发明提供的技术方案，应用广泛，具有显著的社会效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明的一种10kV开关柜的带电检测方法的流程图；

图2是本发明的检测方法中步骤2的流程图；

图3是本发明的某10kV开关柜的带电检测方法第二步中的比较并分析当前的数据值与其对应的判断阈值及偏移量标准值并得到初步检测结果的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种10kV开关柜的带电检测方法，包括如下步骤：

步骤1：分别记录待测的10kV开关柜当前的超声波信号及暂态地电波信号的数据 值；

步骤2：根据判断阈值及偏移量标准值，分别对10kV开关柜的超声波信号和暂态地电波信号进行初步带电检测，并得到初步检测结果；

其中，判断阈值通过统计分析10kV开关柜的检测现场的温度、湿度及测量位置而设定；

步骤3：若10kV开关柜的超声波信号及暂态地电波信号的初步检测结果均为正常状态，则检测结束，判断10kV开关柜的运行状况良好；

若10kV开关柜的超声波信号及暂态地电波信号的初步检测结果全部或有任一个为非正常状态，则进入步骤4；

其中，非正常状态根据严重程度从低到高依次划分为预警状态、异常状态和严重故障状态；

步骤4：对10kV开关柜的超声波信号及暂态地电波信号进行深度检测，进而判断10kV开关柜的运行状况。

如图2所示，步骤2包括：

2-1.选择一种信号的数据值及其对应的判断阈值及偏移量标准值，信号包括超声波信号和暂态地电波信号；

2-2.比较并分析当前的数据值与其对应的判断阈值及偏移量标准值，得到初步检测结果；判断阈值为依次递增的第一阈值、第二阈值和第三阈值；偏移量标准值为依次递增的第一偏移量标准值、第二偏移量标准值和第三偏移量标准值；包括：

2-2-1.比较当前的数据值与第一阈值；

若数据值小于第一阈值，则进入步骤2-2-2；

若数据值大于等于第一阈值，则进入步骤2-2-3；

2-2-2.横向分析数据值，比较其偏移量与第一偏移量标准值和第二偏移量标准值；

若数据值的偏移量小于第一偏移量标准值，则10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为正常状态；

若数据值的偏移量大于等于第一偏移量标准值且小于等于第二偏移量，则10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为异常状态；

若数据值的偏移量大于第二偏移量标准值，则10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为严重故障状态；

2-2-3.比较数据值与第二阈值及第三阈值；

若数据值大于第三阈值，则10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为严重故障状态；

若数据值大于等于第二阈值且小于等于第三阈值，则10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为异常状态；

若数据值小于第二阈值，则进入步骤2-2-4；

2-2-4.纵向分析数据值，比较其偏移量与第三偏移量标准值；

若数据值的偏移量大于等于第三偏移量标准值，则10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为严重故障状态；

若数据值的偏移量小于第三偏移量标准值，则10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为预警状态；

其中，若检测得到的10kV开关柜的超声波信号和暂态地电波信号的初步检测结果不同，则以严重程度较高的初步检测结果作为最终的初步检测结果。

2-3.选择另一种信号的数据值及其对应的判断阈值及偏移量标准值；重复步骤2-2，直到得到10kV开关柜的超声波信号和暂态地电波信号的初步检测结果。

其中，步骤4包括：

综合应用所述10kV开关柜的所述超声波信号和所述暂态地电波信号并进行自学习智能检测和自适应智能检测；进而确定所述10kV开关柜的异常状态及故障部件，并得 到所述超声波信号的深度检测结果。

本发明以先进行超声波信号的初步检测为例，提供一种10kV开关柜的带电检测方法的应用例，包括：

第一步：分别记录待测的10kV开关柜当前的超声波信号及暂态地电波信号的数据值；

如图3所示，第二步，包括：

1.设定超声波信号的数据值H对应的判断阈值A₁、A₂和A₃及偏移量标准值ΔB₁、ΔB₂和ΔB₃；

2.包括；

(1).比较超声波信号的数据值H与第一阈值A₁；

若H<A₁，则进入步骤(2)；

若H≥A₁，则进入步骤(3)；

(2).横向分析数据值H，比较其偏移量ΔH与第一偏移量标准值ΔB₁和第二偏移量标准值ΔB₂；

若ΔH<ΔB₁，则10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为正常状态；

若ΔB₁≤ΔH≤ΔB₂，则10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为异常状态；

若ΔH>ΔB₂，则10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为严重故障状态；

(3).比较数据值H与第二阈值A₂及第三阈值A₃；

若H>A₃，则10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为严重故障状态；

若A₂≤ΔH≤A₃，则10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为异常状态；

若H<A₂，则进入步骤(4)；

(4).纵向分析数据值H，比较其偏移量ΔH与第三偏移量标准值ΔB₃；

若ΔH≥ΔB₃，则10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为严重故障状态；

若ΔH<ΔB₃，则10kV开关柜的运行状态的初步检测结果为预警状态；

其中，若检测得到的10kV开关柜的超声波信号和暂态地电波信号的初步检测结果不同，则以严重程度较高的初步检测结果作为最终的初步检测结果；例如，本应用例中，若10kV开关柜的超声波信号的初步检测结果为严重故障状态，暂态地电波信号为预警状态，则判断此10kV开关柜的运行状态为严重故障状态。

3.设定暂态地电波信号的数据值G对应的判断阈值及偏移量标准值；重复步骤2-2，直到得到10kV开关柜的超声波信号和暂态地电波信号的初步检测结果。

第三步：若10kV开关柜的超声波信号及暂态地电波信号的初步检测结果均为正常状态，则检测结束，判断10kV开关柜的运行状况良好；

若10kV开关柜的超声波信号及暂态地电波信号的初步检测结果全部或有任一个为非正常状态，则进入步骤4；

其中，非正常状态根据严重程度从低到高依次划分为预警状态、异常状态和严重故障状态；

第四步：综合应用所述10kV开关柜的所述超声波信号和所述暂态地电波信号并进行自学习智能检测和自适应智能检测；进而确定所述10kV开关柜的异常状态及故障部件，并得到所述超声波信号的深度检测结果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。