一种电气预警保护方法

专利主权项内容

1.一种电气预警保护方法，其特征在于，采用以下电气预警保护系统，包括电气主回路、电流互感器、电压互感器、N个非接触式传感器、电气预警保护模块和显示终端，所述电流互感器、电压互感器接入电气主回路，所述电流互感器、电压互感器连接电气预警保护模块，所述N个非接触式传感器未接入电气主回路，所述N为大于1的自然数，所述N个非接触式传感器连接电气预警保护模块，所述电气预警保护模块连接显示终端；所述N个非接触式传感器包括温湿度红外传感器、特高频传感器、超声波传感器和视频探头；所述温湿度红外传感器、特高频传感器、超声波传感器和视频探头集成在一个测量盒子里形成一个多物理量综合传感器，所述测量盒子具有一个485串口或以太网口或无线通讯模块，所述盒子设置在电气设备和线路所在的空间里，所述温湿度红外传感器、特高频传感器、超声波传感器和视频探头通过所述485串口或以太网口或无线通讯模块连接到电气预警保护模块；所述电气预警保护模块包括电源单元、第一信号输入单元、第二信号输入单元、第一信号变换单元、第二信号变换单元、运算单元、同步时钟模块、定值管理单元、分析诊断单元、设置单元、通讯单元、存储单元、结果输出单元、显示单元以及预警报警和保护动作单元，所述电压互感器的信号、电流互感器的信号以及外部输入信号连接第一信号输入单元，所述N个非接触式传感器的信号连接第二信号输入单元，所述第一信号输入单元连接第一信号变换单元，所述第二信号输入单元连接第二信号变换单元，所述第一信号变换单元和第二信号变换单元连接运算单元，所述同步时钟模块、定值管理单元、分析诊断单元、设置单元和通讯单元均连接运算单元，所述同步时钟模块连接定值管理单元再连接分析诊断单元，所述设置单元连接通讯单元，所述分析诊断单元和通讯单元均连接存储单元，所述存储单元和通讯单元均连接结果输出单元，结果输出单元连接预警报警和保护动作单元；所述的电源单元给上述的各单元提供工作电源，所述的显示单元作为人机界面显示图谱、图像、输出画面和操作画面；所述显示终端采用移动式显示终端，通过一个485串口或以太网口或无线通讯模块与电气预警保护模块连接；电气预警保护方法具体包括以下过程：采用电流互感器和电压互感器采集电气主回路电流信号和电压信号，传输给电气预警保护模块；采用N个非接触式传感器采集电力系统内电气设备和线路的信号，所述N为大于1的自然数，传输给电气预警保护模块，所述N个非接触式传感器不接入电气主回路；电气预警保护模块建立相关的运算模型，计算电流互感器、电压互感器和N个非接触式传感器采集的信号；将运算模型的输出值与环境数据进行相位同步，识别干扰信号，实现缺陷和故障点的定位和报警；所述N个非接触式传感器同时采集温湿度信号、特高频信号、超声波信号和视频信号，所述温湿度信号、特高频信号、超声波信号和视频信号通过一个485串口或以太网口或无线通讯模块传输到电气预警保护模块；所述定位和报警信号通过无线网传输给移动终端进行显示；利用智能温湿度红外传感器预警实施过程为：循环检测环境温度信号、循环探测电气设备温度升高信号、探测温度升高信号空间位置；将温度升高信号与环境温度信号的相对温差，进行对比分析，转换两个对应测点之间的温差与其中温度升高点的温升之比的百分数，输入数学模型；结合电气保护采集到的传导负荷电流、运行电压数据进行比较，利用电流和电压的致热效应，排除用电负荷增加或设备堵转引起的过载发热引起的温度升高，将相应的故障传送至电气预警保护模块，增加电气热保护依据；去除干扰信号；进行温度升高点的温升时间和空间的相位同步；记录温度升高点的温度连续数据；绘制连续温升曲线；诊断缺陷类型；分析诊断温升趋势；成像定位识别；对比设定的异常参数进行预警；利用特高频智能传感器的预警实施过程为：循环采集环境电磁波信号，循环采集电气设备电流脉冲或线路纳秒级电流脉冲、特高频电磁波信号；将环境电磁波信号、电气设备电流脉冲或线路纳秒级电流脉冲、电磁波信号进行对比分析；发现异常信号后，对检测到的信号进行变换；对变化后的信号进行抑制干扰；排除干扰源；排除外部静电干扰；抑制连续周期性窄带干扰；抑制脉冲干扰；抑制白噪声干扰；对排除和抑制干扰后的异常信号进行数据记录和图谱记录，提取并记录数据，进行数据存储和数据上传；确认有异常电流脉冲和电磁波后，进行信号和图谱分析，并进行数据处理，对不同缺陷特征参数进行识别；根据相位图谱特征判断异常信号与电源信号的相关性，确认是否是局部放电，判断缺陷类型；利用多通道的电磁波和光波传输的时间差，时间差在波形和图谱上计算，和类似卫星空间定位原理，对缺陷和故障点进行定位识别；利用视频探头对缺陷和故障点进行成像定位识别；根据信号幅值、上升沿时间、频率分布、波形特征、反射波时间来判断信号源的方向和相位，进行缺陷定位分析；进行局部放电点的相位同步；完成缺陷定位；分析诊断缺陷和故障的发展趋势；对比设定的异常参数进行缺陷和故障预警；利用超声波传感器进行预警的实施过程为：循环检测环境背景超声波信号、循环测量电气设备不同相别的超声波信号；将背景超声波信号和测量电气设备不同相别的超声波信号，进行对比分析；发现异常信号后，对检测到的信号进行变换；对变化后的信号进行抑制干扰；对排除和抑制干扰后的异常信号进行数据记录和图谱记录，提取并记录数据，进行数据存储和数据上传；确认有信号的声音明显异常后，根据信号幅值、频率和带宽进行信号和图谱分析，并进行数据处理，对不同缺陷特征参数进行识别；根据相位图谱特征判断异常信号与电源信号的相关性，确认是否是局部放电，判断缺陷类型；利用多通道的超声波传输时间差，时间差在波形和图谱上计算，和类似卫星空间定位原理，对缺陷和故障点进行定位识别；利用视频探头对缺陷和故障点进行成像定位识别；根据不同相别信号的差异性、方向和位置来判断信号源的方向和相位，进行缺陷定位分析；进行局部放电点的相位同步；完成缺陷定位；分析诊断缺陷和故障的发展趋势；对比设定的异常参数进行缺陷和故障预警；利用视频探头进行预警的实施过程为：完成成像定位识别；确认温度升高点的设备元件信息；确认设备凝露点的具体状况；确认特高频和超声波信号异常时的缺陷和故障点进行成像定位识别；观察设备的内部情况和线路的周围环境情况；观察电气设备操作过程中的动作状态和运行状态；采集需要的实时图像画面。