一种隔离开关触头温度在线监测方法
一种隔离开关触头温度在线监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及温度监测领域，具体涉及一种隔离开关触头温度在线监测方法。
【背景技术】
[0002]隔离开关是变电站中非常重要的一次设备，由于设备制造、环境污染、地基变形、长期运行、严重超载运行、触点氧化、电弧冲击等原因，隔离开关在闭合时会出现闭合不到位、过位以及触点松动等问题，运行时亦存在发热、温度不断上升等安全隐患，如果不及时发现处理，容易导致起火或爆炸，造成大量的财产损失，这一问题在负荷增长较快的地区显得尤为普遍。
[0003]同时，随着电网电压等级不断提高，用电设备对供电可靠性的要求也越来越高;高压隔离开关在高电压、大电流状态下运行，其工作可靠性与触头温度升高有着密切的关系。在电网运行过程中，机械振动、触头烧蚀等原因都有可能使接触条件恶化，接触电阻增加，引起触点温度升高，加剧接触表面氧化，导致局部熔焊或接触松动处产生电弧放电，最终造成电器设备的损坏甚至停电等重大事故。
[0004]传统的测温方式为接触式测量，不适应于高电压、大电流环境下工作的部件，近几年应用较为广泛的红外热成像仪，由于其价格昂贵且需要人工操作，不适宜在线监测和自动化控制，而其他测量方法或因结构复杂成本较高，或因工作可靠性较低，都没能在生产现场大面积推广，无法对隔离开关触点进行点对点的实时在线监测，难以及时发现处理隔离开关触点温度升高导致的安全隐患。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种隔离开关触头温度在线监测方法，可以解决现有技术的测量方法由于成本高或可靠性低的原因，无法大面积对隔离开关触点进行点对点的实时在线监测，导致难以及时发现处理隔离开关触点温度升高导致的安全隐患的问题。
[0006]本发明通过以下技术方案实现:
一种隔离开关触头温度在线监测方法，包括以下步骤:
a.获取隔尚开关触头的发射率ε;
b.监测上述隔离开关触头的福射功率E，根据Stefan-BoLtzman定律:Ε=εσΤ4计算得到隔离开关触头的绝对温度Τ，其中σ为Stefan-BoLtzman常数；
c.对计算得到的隔离开关触头绝对温度T进行修正，得到隔离开关触头的温度监测值。
[0007]本发明的进一步方案是，所述步骤a先保持隔离开关触头处于恒温状态，然后分别通过发射率为1的接触式温度传感器检测隔离开关触头的温度标准值T标，通过红外测温仪检测隔离开关触头的温度实测值Τ?，根据公式ε=Τ标十算得到隔离开关触头的发射率ε。
[0008]本发明的进一步方案是，所述步骤b采用红外传感器监测隔离开关触头的辐射功率E0
[0009]本发明的进一步方案是，所述步骤c采用参数拟合算法对计算得到的隔离开关触头绝对温度T进行修正，得到隔离开关触头的温度监测值。
[0010]本发明与现有技术相比的优点在于:
一、发射率对于每一个隔离开关触头来说是固定值，在先获知发射率的情况下，只需实时监测隔离开关触头的辐射功率，即可计算、修正得到温度监测值，实时检测辐射功率不需要对隔离开关进行改造，成本低、可靠性高，便于在生产现场进行大面积的使用，可以及时发现运行状态下隔离开关触点温度升高的情况以便处理，降低安全隐患；
二、通过调整红外传感器距离被测温部位的距离、角度以及参数拟合算法提高测量精度，且适应于不同结构的隔离开关设备。
【附图说明】
[0011 ]图1为本发明的方法流程图。
[0012]图2为通过红外传感器监测隔离开关触头辐射功率的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示的一种隔离开关触头温度在线监测方法，包括以下步骤:
a.先保持非工作状态的隔离开关触头处于恒温状态，然后将发射率调整为1的接触式温度传感器贴在隔离开关触头上，检测隔离开关触头的温度标准值T标，再通过红外测温仪检测隔离开关触头的温度实测值Tii，根据公式ε=Τ标/Tiii十算得到隔离开关触头的发射率ε;
b.给隔离开关安装硫系红外玻璃，采用红外传感器监测隔离开关触头发射的红外线，并转换为电信号，所述电信号经过放大器和信号处理电路，并经过AD转换为所述隔离开关触头的辐射功率E，所述红外传感器距离隔离开关触头的距离大于隔离开关壁距离隔离开关触头的距离;根据Stefan-BoLtzman定律:Ε=εσΤ4计算得到隔离开关触头的绝对温度T，其中 σ为Stefan-BoLtzman 常数，取为5.67*10—8w/(m2*K4);
c.采用参数拟合算法对计算得到的隔离开关触头绝对温度T进行修正，得到隔离开关触头的温度监测值。
【主权项】
1.一种隔离开关触头温度在线监测方法，其特征在于包括以下步骤: a.获取隔尚开关触头的发射率ε; b.监测上述隔离开关触头的福射功率E，根据Stefan-BoLtzman定律:Ε=εσΤ4计算得到隔离开关触头的绝对温度Τ，其中σ为Stefan-BoLtzman常数； c.对计算得到的隔离开关触头绝对温度T进行修正，得到隔离开关触头的温度监测值。2.如权利要求1所述的一种隔离开关触头温度在线监测方法，其特征在于:所述步骤a先保持隔离开关触头处于恒温状态，然后分别通过发射率为1的接触式温度传感器检测隔离开关触头的温度标准值T标，通过红外测温仪检测隔离开关触头的温度实测值Τ?，根据公式e=Ite/T；ii十算得到隔离开关触头的发射率ε。3.如权利要求1所述的一种隔离开关触头温度在线监测方法，其特征在于:所述步骤b采用红外传感器监测隔离开关触头的辐射功率E。4.如权利要求1所述的一种隔离开关触头温度在线监测方法，其特征在于:所述步骤c采用参数拟合算法对计算得到的隔离开关触头绝对温度T进行修正，得到隔离开关触头的温度监测值。
【专利摘要】本发明公开了一种隔离开关触头温度在线监测方法，包括以下步骤：a.获取隔离开关触头的发射率ε；b.监测上述隔离开关触头的辐射功率E，根据Stefan-BoLtzman定律：E=εσT4计算得到隔离开关触头的绝对温度T，其中σ为Stefan-BoLtzman常数；c.对计算得到的隔离开关触头绝对温度T进行修正，得到隔离开关触头的温度监测值。发射率是固定值，在先获知发射率的情况下，只需实时监测隔离开关触头的辐射功率，即可计算、修正得到温度监测值，实时检测辐射功率不需要对隔离开关进行改造，成本低、可靠性高，便于在生产现场进行大面积的使用，可以及时发现运行状态下隔离开关触点温度升高的情况以便处理，降低安全隐患。
【IPC分类】G01J5/00
【公开号】CN105486409
【申请号】CN201510856612
【发明人】胥保成, 吴绍武, 王德全, 谢剑锋, 卢旻, 郭镭
【申请人】江苏省电力公司淮安供电公司, 南京优能特电力科技发展有限公司, 国家电网公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月30日
【技术领域】
[0001]本发明涉及温度监测领域，具体涉及一种隔离开关触头温度在线监测方法。
【背景技术】
[0002]隔离开关是变电站中非常重要的一次设备，由于设备制造、环境污染、地基变形、长期运行、严重超载运行、触点氧化、电弧冲击等原因，隔离开关在闭合时会出现闭合不到位、过位以及触点松动等问题，运行时亦存在发热、温度不断上升等安全隐患，如果不及时发现处理，容易导致起火或爆炸，造成大量的财产损失，这一问题在负荷增长较快的地区显得尤为普遍。
[0003]同时，随着电网电压等级不断提高，用电设备对供电可靠性的要求也越来越高;高压隔离开关在高电压、大电流状态下运行，其工作可靠性与触头温度升高有着密切的关系。在电网运行过程中，机械振动、触头烧蚀等原因都有可能使接触条件恶化，接触电阻增加，引起触点温度升高，加剧接触表面氧化，导致局部熔焊或接触松动处产生电弧放电，最终造成电器设备的损坏甚至停电等重大事故。
[0004]传统的测温方式为接触式测量，不适应于高电压、大电流环境下工作的部件，近几年应用较为广泛的红外热成像仪，由于其价格昂贵且需要人工操作，不适宜在线监测和自动化控制，而其他测量方法或因结构复杂成本较高，或因工作可靠性较低，都没能在生产现场大面积推广，无法对隔离开关触点进行点对点的实时在线监测，难以及时发现处理隔离开关触点温度升高导致的安全隐患。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种隔离开关触头温度在线监测方法，可以解决现有技术的测量方法由于成本高或可靠性低的原因，无法大面积对隔离开关触点进行点对点的实时在线监测，导致难以及时发现处理隔离开关触点温度升高导致的安全隐患的问题。
[0006]本发明通过以下技术方案实现:
一种隔离开关触头温度在线监测方法，包括以下步骤:
a.获取隔尚开关触头的发射率ε;
b.监测上述隔离开关触头的福射功率E，根据Stefan-BoLtzman定律:Ε=εσΤ4计算得到隔离开关触头的绝对温度Τ，其中σ为Stefan-BoLtzman常数；
c.对计算得到的隔离开关触头绝对温度T进行修正，得到隔离开关触头的温度监测值。
[0007]本发明的进一步方案是，所述步骤a先保持隔离开关触头处于恒温状态，然后分别通过发射率为1的接触式温度传感器检测隔离开关触头的温度标准值T标，通过红外测温仪检测隔离开关触头的温度实测值Τ?，根据公式ε=Τ标十算得到隔离开关触头的发射率ε。
[0008]本发明的进一步方案是，所述步骤b采用红外传感器监测隔离开关触头的辐射功率E0
[0009]本发明的进一步方案是，所述步骤c采用参数拟合算法对计算得到的隔离开关触头绝对温度T进行修正，得到隔离开关触头的温度监测值。
[0010]本发明与现有技术相比的优点在于:
一、发射率对于每一个隔离开关触头来说是固定值，在先获知发射率的情况下，只需实时监测隔离开关触头的辐射功率，即可计算、修正得到温度监测值，实时检测辐射功率不需要对隔离开关进行改造，成本低、可靠性高，便于在生产现场进行大面积的使用，可以及时发现运行状态下隔离开关触点温度升高的情况以便处理，降低安全隐患；
二、通过调整红外传感器距离被测温部位的距离、角度以及参数拟合算法提高测量精度，且适应于不同结构的隔离开关设备。
【附图说明】
[0011 ]图1为本发明的方法流程图。
[0012]图2为通过红外传感器监测隔离开关触头辐射功率的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示的一种隔离开关触头温度在线监测方法，包括以下步骤:
a.先保持非工作状态的隔离开关触头处于恒温状态，然后将发射率调整为1的接触式温度传感器贴在隔离开关触头上，检测隔离开关触头的温度标准值T标，再通过红外测温仪检测隔离开关触头的温度实测值Tii，根据公式ε=Τ标/Tiii十算得到隔离开关触头的发射率ε;
b.给隔离开关安装硫系红外玻璃，采用红外传感器监测隔离开关触头发射的红外线，并转换为电信号，所述电信号经过放大器和信号处理电路，并经过AD转换为所述隔离开关触头的辐射功率E，所述红外传感器距离隔离开关触头的距离大于隔离开关壁距离隔离开关触头的距离;根据Stefan-BoLtzman定律:Ε=εσΤ4计算得到隔离开关触头的绝对温度T，其中 σ为Stefan-BoLtzman 常数，取为5.67*10—8w/(m2*K4);
c.采用参数拟合算法对计算得到的隔离开关触头绝对温度T进行修正，得到隔离开关触头的温度监测值。
【主权项】
1.一种隔离开关触头温度在线监测方法，其特征在于包括以下步骤: a.获取隔尚开关触头的发射率ε; b.监测上述隔离开关触头的福射功率E，根据Stefan-BoLtzman定律:Ε=εσΤ4计算得到隔离开关触头的绝对温度Τ，其中σ为Stefan-BoLtzman常数； c.对计算得到的隔离开关触头绝对温度T进行修正，得到隔离开关触头的温度监测值。2.如权利要求1所述的一种隔离开关触头温度在线监测方法，其特征在于:所述步骤a先保持隔离开关触头处于恒温状态，然后分别通过发射率为1的接触式温度传感器检测隔离开关触头的温度标准值T标，通过红外测温仪检测隔离开关触头的温度实测值Τ?，根据公式e=Ite/T；ii十算得到隔离开关触头的发射率ε。3.如权利要求1所述的一种隔离开关触头温度在线监测方法，其特征在于:所述步骤b采用红外传感器监测隔离开关触头的辐射功率E。4.如权利要求1所述的一种隔离开关触头温度在线监测方法，其特征在于:所述步骤c采用参数拟合算法对计算得到的隔离开关触头绝对温度T进行修正，得到隔离开关触头的温度监测值。
【专利摘要】本发明公开了一种隔离开关触头温度在线监测方法，包括以下步骤：a.获取隔离开关触头的发射率ε；b.监测上述隔离开关触头的辐射功率E，根据Stefan-BoLtzman定律：E=εσT4计算得到隔离开关触头的绝对温度T，其中σ为Stefan-BoLtzman常数；c.对计算得到的隔离开关触头绝对温度T进行修正，得到隔离开关触头的温度监测值。发射率是固定值，在先获知发射率的情况下，只需实时监测隔离开关触头的辐射功率，即可计算、修正得到温度监测值，实时检测辐射功率不需要对隔离开关进行改造，成本低、可靠性高，便于在生产现场进行大面积的使用，可以及时发现运行状态下隔离开关触点温度升高的情况以便处理，降低安全隐患。
【IPC分类】G01J5/00
【公开号】CN105486409
【申请号】CN201510856612
【发明人】胥保成, 吴绍武, 王德全, 谢剑锋, 卢旻, 郭镭
【申请人】江苏省电力公司淮安供电公司, 南京优能特电力科技发展有限公司, 国家电网公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月30日
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