一种基于无源无线测温的电力设备老化分析系统及分析方法与流程

本发明涉及一种基于无源无线测温的电力设备老化分析系统及装置，属于电力行业设备检测技术领域。

背景技术：

近年来,随着电力负荷的迅猛增长,一些供电设备长时间处于满载或接近满负荷运行,一旦供电设备或线路发生故障,其故障点的电流和相关导电回路的电流都将急剧增加,设备接头比同等截面的导线更难以承受这样的超限负荷,无论是对设备,还是对设备接头的危害,都将会很大。发生短路时,线路中的电流增加为正常时的几倍甚至几十倍,而产生的热量又和电流的平方成正比,使得温度急剧上升,而大大超过允许范围,威胁电气设备的正常运行。电气设备的运行实践证明,当导体和设备的温度超过一定范围以后,将会加速绝缘材料的老化,降低绝缘强度,缩短使用寿命,显著地降低金属导体机械强度,进一步恶化导电接触部分的连接状态,导致设备接头温度的进一步快速升高,其后果是:轻者开始松动,逐渐演变成接头发热并恶性循环；重者则可能发生接头熔断、爆炸事故。电气运行维护人员通过玻璃窗进行封闭式电气设备的日常检查,无法进行直观的观测,运行监视也越来越困难,特别是设备接头的发热情况无法在运行时进行监测,目前最常用的红外测温无法进行,无法及时发现发热异常。那么,如何准确、迅速、安全的测定运行中封闭电气设备的温度是一个很迫切的问题。

无源无线声表面波传感器是适应市场和技术发展趋势的一种新型传感器，一经出现便以其微型、无源无线、高精度等特性受到了认可，可以弥补上述传统温度传感器所存在的各种缺陷，在环网柜测温管理系统中得到很好的应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构组成合理，使用可靠安全，对电力设备的短路、过热、接触不良、过负荷、三相不平衡、漏电等进行可靠监测，及时发现，并能够对实时温度进行数据分析，预先获知设备老化程度，提前应对可能由温度过高导致的电力设备故障，对电力系统可靠运行提供良好基础设施保障的基于无源无线测温的电力设备老化分析系统及方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种基于无源无线测温的电力设备老化分析系统，它包括多个安装在电力设备各温度采集点上进行温度信号采集的无源无线声表面波传感器，所述的无源无线声表面波传感器通过连接采集器后，经网关连接于采集数据接收服务器和数据实时分析服务器并构成分析系统，该分析系统在根据无源无线声表面波传感器采集并保存的温度信息后，统计出每个测量点的温度历史数据及测量点与环境温差的变化趋势，根据年时间范围内测量点与环境温差变化趋势，分析判断设备是否存在老化现象及老化程度是否达到必须报废的程度。

一种利用所述基于无源无线测温的电力设备老化分析系统进行分析方法，该分析方法是：

a）获取即时准确的温度信息：采用无源无线声表面波传感器获知温度采集点的温度信息数据，并在温度信息数据上报后进行数据的筛选，排除受干扰数据和其它异常数据、保证分析过程建立在可靠的数据基础之上；

b）设备老化分析判定依据：根据温差范围制定三种热缺陷范围，以此判定设备的老化程度。

作为优选：所述的三种热缺陷范围及判定老化程度是：

（1）一般性热缺陷，温升范围在10~20℃；前推一年的历史温升数据，如果温升是逐步升高，判定是设备开始发生老化现象，而且日益严重，此种情况应该引起注意；如果不是逐步升高，则检查是否由于负荷电流超标引起，并加强跟踪，防止缺陷程度的加深；

（2）严重性热缺陷，测量点温升范围在20~40℃，或者实际温度在60~80℃；前推一年的历史温升数据，如果温升是逐步升高，判定是设备开始发生老化现象，而且日益严重，准备更换设备；否则判定为突发性电流影响，此种情况缺陷处已造成严重热损伤，对设备运行构成严重威胁，要严加监视，条件允许要停电处理；

（3）危险性热缺陷，测量点温升超过40℃，或者最高温度超过国际GB763-90所规定的该材料最高允许值；如果前推一年历史温升发现此测量点温升一直持续走高，达到峰值并稳定，判定设备寿命结束，必须更换；否则判定为突发性电流影响；该种缺陷随时可能造成突发性停电或短路爆炸事故，应立即退出运行，进行彻底检修。

本发明基于无源无线测温的电力设备老化分析程序，采用模块化设计将系统的设计任务分为两个功能模块，温度信息实时接入和设备老化情况分析模块。在准确接收到采集点上报的温度信息后,对所有数据进行综合分析,根据实时温度和温升范围判定设备是否存在老化现象及设备老化程度是否达到报废标准。

本发明具有结构组成合理，使用可靠安全，对电力设备的短路、过热、接触不良、过负荷、三相不平衡、漏电等进行可靠监测，及时发现，并能够对实时温度进行数据分析，预先获知设备老化程度，提前应对可能由温度过高导致的电力设备故障，对电力系统可靠运行提供良好基础设施保障等特点。

附图说明

图1是本发明的系统构成框图。

图2是本发明所述的老化分析步骤图。

具体实施方式

下面将结合后附图对本发明作详细的介绍：图1所示，本发明所述的一种基于无源无线测温的电力设备老化分析系统，它包括多个安装在电力设备各温度采集点上进行温度信号采集的无源无线声表面波传感器1，所述的无源无线声表面波传感器1通过连接采集器2后，经网关3连接于采集数据接收服务器和数据实时分析服务器4并构成分析系统，该分析系统在根据无源无线声表面波传感器1采集并保存的温度信息后，统计出每个测量点的温度历史数据及测量点与环境温差的变化趋势，根据年时间范围内测量点与环境温差变化趋势，分析判断设备是否存在老化现象及老化程度是否达到必须报废的程度。

本发明所述的一种利用基于无源无线测温的电力设备老化分析系统进行分析方法，该分析方法是：

a）获取即时准确的温度信息：采用无源无线声表面波传感器获知温度采集点的温度信息数据，并在温度信息数据上报后进行数据的筛选，排除受干扰数据和其它异常数据、保证分析过程建立在可靠的数据基础之上；

b）设备老化分析判定依据：根据温差范围制定三种热缺陷范围，以此判定设备的老化程度。

图2所示，以上还包括：统计测量点与环境温差5，分析温差走势6，并在分析基础上分别作出：设备正常7、设备老化8以及设备淘汰9三种老化判定。

本发明所述的三种热缺陷范围及判定老化程度是：

（1）一般性热缺陷，温升范围在10~20℃；前推一年的历史温升数据，如果温升是逐步升高，判定是设备开始发生老化现象，而且日益严重，此种情况应该引起注意；如果不是逐步升高，则检查是否由于负荷电流超标引起，并加强跟踪，防止缺陷程度的加深；

（2）严重性热缺陷，测量点温升范围在20~40℃，或者实际温度在60~80℃；前推一年的历史温升数据，如果温升是逐步升高，判定是设备开始发生老化现象，而且日益严重，准备更换设备；否则判定为突发性电流影响，此种情况缺陷处已造成严重热损伤，对设备运行构成严重威胁，要严加监视，条件允许要停电处理；

（3）危险性热缺陷，测量点温升超过40℃，或者最高温度超过国际GB763-90所规定的该材料最高允许值；如果前推一年历史温升发现此测量点温升一直持续走高，达到峰值并稳定，判定设备寿命结束，必须更换；否则判定为突发性电流影响；该种缺陷随时可能造成突发性停电或短路爆炸事故，应立即退出运行，进行彻底检修。

实施例：本发明所述的分析方法包括以下步骤进行：

步骤一：安装无源无线测温硬件设备，安装无源无线测温硬件设备，确保对关键节点进行有效温度监控。

步骤二：部署服务器和环境配置，部署采集数据接收服务器和数据实时分析服务器。

步骤三：设定报警阈值和分析节点温度，打开设置界面，对不同测量点高温阈值进行手动设定。

步骤四：发生高温预警后自动弹出预测原因，当测量点温度超过阈值时，程序自动报警并分析可能出现高温现象的原因，以供检修人员参考。

步骤五：定期主动分析，排除安全隐患，服务器定期主动对每个测温点进行温度分析，分析测量点温升走势，当发现有测量点温升持续走高时，及时提醒用户，将潜在的危险提前发现并做出及时报告。