一种集成式隔离断路器缺陷库评估的数据重构方法与流程

文档序号:14403145阅读:179来源:国知局

本发明涉及电力设备技术领域,具体为一种集成式隔离断路器缺陷库评估的数据重构方法。



背景技术:

随着变电站的快速智能化发展,智能变电站越来越多的建立投运,一批新型的智能变电设备也应用而生,尤其是集成式隔离断路器的投入使用。

当前,集成式隔离断路器的投运时间较短,与其运行相关的数据相对较少,难以对应地建立一个数据完备的缺陷库,进而影响到对集成式隔离断路器状态的评估。在传统变电站中,断路器、操动机构、接地开关、电流互感器等设备投运时间较长,积累的缺陷数据十分丰富。集成式隔离断路器是在传统断路器的基础上,将隔离开关、电流互感器、接地开关、监控元件集成在断路器上,相当于将传统变电站中分散安装的断路器、操动机构、接地开关、电流互感器等连接起来构成的一个新设备,从而可以考虑传统变电站的设备缺陷数据。传统的电力设备缺陷库主要包含设备类型、部件、缺陷描述、分类依据、缺陷分类等统计内容,对数据利用不够充分。在大数据环境下,集成式隔离断路器缺陷库的建立需要大量的数据补充,如何处理传统断路器的数据,对其数据进行充分利用,是一个尚待解决的问题。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提供了一种集成式隔离断路器缺陷库评估的数据重构方法,将传统断路器的数据进行一定的处理,转换为集成式隔离断路器可利用数据,对集成式隔离断路器缺陷库进行数据补充。

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种集成式隔离断路器缺陷库评估的数据重构方法,包括以下步骤:

步骤1,将集成式隔离断路器各部件与对应在传统变电站中的部件进行对比;

步骤2,对于原理相同的部件,虽然在结构设计上有所不同,由于运行原理相同,两者发生的故障类型基本相同,将该部件的缺陷数据写入集成式隔离断路器缺陷库;

步骤3,对于结构原理有差异的部件,根据两个部件相关资料,判断集成式隔离断路器中该部件相对于传统的部件进行了哪些改进,根据改进的内容得到这些改进消除的故障因素,进而剔除传统部件缺陷库中因改进而消除的缺陷数据,剩下的缺陷数据写入集成式隔离断路器缺陷库;

步骤4,从整体上考虑集成式隔离断路器,根据各部件集成得到的总体改进,将从步骤2、步骤3中得到集成式隔离断路器缺陷库中的数据进行优化处理,得到更接近实际情况的集成式隔离断路器缺陷库。

所述的步骤4中,数据优化处理方法如下:

步骤4.1,从部件数量入手,智能变电站中集成式隔离断路器的其中一个部件数量为x1,对应在传统变电站中的相同部件数量为x2,其比例为n=x1/x2,由于集成式隔离断路器大幅减少了部件数量,其发生故障比例也应当减小,按照比例n进行合适的缺陷数据筛选,删除同类型缺陷数据,避免后期数据分析中出现较大误差;

步骤4.2,从集成结构和环境入手,集成式隔离断路器多个部件进行了封装,尤其是传动机构和监测控制装置,受到外界环境影响较小,因此,对于主要由外部环境因素造成的缺陷故障数据可以进行删除。

所述集成式隔离断路器主要部件包含断路器本体、操动机构、接地开关、电子式电流互感器、集成智能组件的监测控制装置,在传统变电站中,也包含断路器、操动机构、接地开关、电磁式电流互感器、监测控制装置。

有益效果:本发明具有如下优点:1.充分利用传统断路器、操动机构、接地开关、电流互感器、监测控制装置的缺陷数据,对现有的集成式隔离断路器缺陷库进行了大量的数据补充;2.该数据重构方式的数据来源于实际情况,在适当处理后,数据偏离较小。

附图说明

图1为本发明方法流程图。

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。基于本发明中的实施例,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。

实施例:

一种集成式隔离断路器缺陷库评估的数据重构方法,包括以下步骤:

步骤1,假设断路器、操动机构、接地开关、电流互感器、监测控制装置的缺陷数据集合分别为m={m1、m2、m3、m4、m5},每个设备包含不同故障种类,可表示为mi={mi1、mi2、......min},数据重构后,集成式隔离断路器缺陷数据集合为m'={m1'、m'2、m3'、m'4、m5'}。将集成式隔离断路器各部件与传统变电站对应部件进行对比,各部件的对比结果如表1所示。

表1

步骤2,由步骤1中得到的对比结果可知,集成式隔离断路器中断路器部分与常规的sf6断路器基本相同,都为单断口自能灭弧室结构,灭弧原理相同。操动机构主要都为弹簧机构和液压机构,工作原理相同。接地开关都与隔离开关(集成式隔离断路器中隔离开关功能集成于断路器触头)设有闭锁功能,工作原理也相同,因此,可以将传统变电站中断路器、操动机构、接地开关、监控设备的缺陷数据写入集成式隔离断路器缺陷库,即m1'=m1、m'2=m2、m3'=m3。

步骤3,根据产品相关资料,对集成式隔离断路器中电流互感器、监测控制设备的改进点进行分析。

对于电流互感器,集成式隔离断路器中采用了电子式电流互感器,相比于电磁式电流互感器,其优势在于电子式电流互感器不用铁芯做磁耦合,高压侧和低压侧只存在光纤联系,高压回路与二次回路在电气上完全隔离,二次回路没有开路危险,抗电磁干扰能力强,同时,减少了电流互感器的安装数量,提高系统可靠性。根据上述改进说明,删除由传输过电压(m41)、二次回路开路(m42)、二次回路两点接地(m43)、电磁干扰(m44)等导致的缺陷故障数据,此外的缺陷数据可写入集成式隔离断路器缺陷库,即经过m4-m41-m42-m43-m44重构后的缺陷数据为m'4={m45、m46......m4n}。

对于监测控制装置,差异主要体现在设备与监控装置连接与交互方式上的不同,传统变电站中一次设备和录波、保护、测控等二次设备之间多采用二次电缆连接,两个设备间实现通讯需要单独接线,线路较多。集成式隔离断路器中,不需要设备之间单独连线,大量减少电缆线路。在信息采集上,具有信息校验功能,信息集成度高,如电流互感器监测的三相电流信号不需要分别取接受,而是用一个合并单元接受三个信号。因此,由于信号出错(m51)、线路受损(m52)、线路短路(m53)导致的监控设备发生故障的可能大幅减小。根据上述改进说明,删除大部分由信号出错、线路受损或短路导致的缺陷故障数据,此外的缺陷数据可写入集成式隔离断路器缺陷库,即经过m5-m51-m52-m53重构后的缺陷数据为m5'={m54、m55......m5n}。

步骤4,传统变电站中,每个断路器两侧设有隔离开关,隔离开关旁都需要配置相应的接地开关,隔离开关与接地开关之间设有闭锁装置,断路器与隔离开关也设有一套闭锁装置。集成式隔离断路器中隔离开关集成于断路器其灭弧室内,只需一套接地开关,断路器(隔离开关)与接地开关设有一套闭锁系统。两者相比之下,接地开关减少了一半,传动机构(闭锁机构和弹簧机构)数量为原来的1/4。按照上述分析,可以按照一定比例削减接地开关和传动机构的缺陷故障数据,即经过m2/4、m3/2的数据削减。

分析集成式隔离断路器因集成带来的整体优势,以智能组件柜为例,集成式隔离断路器智能组件柜包含了开关设备控制器、合并单元、控制面板、测控装置、交换机、机械特性监测ied(集成sf6气体监测功能)。在传统变电站中,监测控制组件安装比较分散,由单独的线缆连接,相比较集成式隔离断路器封装在一个柜子中,更容易受到外部环境影响,如暴雨、台风自然灾害因素的影响(mix,x对应一种外部环境导致的故障),因此对于外部环境造成的缺陷故障数据可以进行适当的删除,即m-mix。

通过上述4项步骤,将传统变电站中缺陷故障数据进行重构得到集成式隔离断路器缺陷数据库m',这些数据可以有效的补充现有集成式隔离断路器缺陷库,为集成式隔离断路器缺陷故障分析作参考,也为大数据应用提供数据基础。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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