开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测装置及探测方法与流程

本发明属于配电运维，具体涉及一种开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测装置及探测方法。

背景技术：

1、高压开关柜主要由断路器、接地开关、避雷器、电流互感器、电压互感器及带电显示器等部件组成，在电力系统中起到通断、控制和保护等重要作用。近年来，随着电网规模的不断扩大和电压等级的逐步提高，确保高压开关柜的安全稳定运行对提高整个电力系统的可靠性具有重要意义。

2、开关柜的导线、绝缘体内部等处可能会产生绝缘缺陷，在额定电压下，当绝缘缺陷处集中的电场强度达到该区域的击穿场强时，就会出现局部放电现象，局部放电又会加速绝缘劣化，绝缘持续劣化会引起发热，甚至会引发电气火灾、停电等事故。

3、因此，通过对开关柜发热、局部放电等现象的综合检测，能够检测开关柜的早期或极早期的绝缘故障。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提供一种开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测装置及探测方法。

2、为解决上述之一或部分或全部技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测装置，包括控制终端、中继终端、与开关柜环境连通的管道、以及沿远离开关柜方向依次设置在所述管道上的局部放电探测装置、气泵、过滤器、热解粒子探测器和云雾探测器；

4、所述局部放电探测装置、所述气泵、所述热解粒子探测器和所述云雾探测器均利用通信连接的所述中继终端与所述控制终端通信连接；

5、所述局部放电探测装置位于所述管道的端部；

6、所述热解粒子探测器用于根据对空气中粉尘粒径的检测结果向所述控制终端发送检测正常信号或检测异常信号；

7、所述云雾探测器用于根据对空气云雾的检测结果向所述控制终端发送检测正常信号或检测异常信号；

8、所述局部放电探测装置用于根据对局部放电的检测结果向所述控制终端发送检测正常信号或检测异常信号。

9、进一步的，所述局部放电探测装置包括控制切换装置和两个不同类型的局部放电探测器，两个所述局部放电探测器均设置在所述管道上，且均与所述控制切换装置电性连接。

10、进一步的，两个所述局部放电探测器分别为超声波探测器和特高频探测器。

11、进一步的，单个所述中继终端用于汇聚并转发附近多个所述管道上所设置的所述局部放电探测装置、所述气泵、所述热解粒子探测器和所述局部放电探测装置的通信信号。

12、进一步的，还包括报警装置和设置在开关柜环境中的灭火装置。

13、进一步的，所述管道在所述局部放电探测装置与所述气泵之间设置有阀门；所述阀门自动随所述气泵的启动而打开，随所述气泵的关闭而关闭。

14、一种开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测方法，利用权利要求1-6任一项所述的探测装置实现，包括：

15、s1、将待检测开关柜环境中的空气输送至所述热解粒子探测器后，启动所述热解粒子探测器进行检测；

16、s2、接收所述热解粒子探测器的检测结果，若接收到检测异常信号，则启动所述局部放电探测装置和所述云雾探测器进行检测；若接收到检测正常信号，则进入待机状态等待返回s1启动下一次检测，或直接返回s1启动下一次检测；

17、s3、接收所述云雾探测器和所述局部放电探测装置的检测结果，若接收到的检测异常信号的数量大于检测正常信号的数量，则发出报警信号，否则进入待机状态等待返回s1启动下一次检测，或直接返回s1启动下一次检测。

18、进一步的，启动所述热解粒子探测器进行检测前关闭所述气泵。

19、进一步的，所述热解粒子探测器检测时获取含量最高的两种峰值粉尘的粒径，若其中任一个峰值粉尘粒径在2-20nm范围内，且另一峰值粉尘粒径在200-300nm范围内，则发出检测异常信号；否则发出检测正常信号。

20、进一步的，启动所述局部放电探测装置和所述云雾探测器进行检测的方法包括：启动所述气泵，将待检测开关柜环境中的空气输送至所述云雾探测器后，关闭所述气泵，启动所述局部放电探测装置和所述云雾探测器进行检测。

21、与现有技术相比，本发明有益效果如下：

22、本发明每根管道均连通一套探测组件，通过管道能够同时对不同开关柜环境中的气体进行获取，并配合过滤器、热解粒子探测器、云雾探测器和局部放电探测器，同时完成对不同环境的检测，能够有效的提高热解粒子探测的准确率，能够判断开关柜是否出现了早期或极早期的绝缘故障，并能够及时预防局部放电带来的危害。

23、本发明中每个管道中均设置有阀门，当阀门打开后实现气泵与待检测空间的封闭，管道连通便于探测组件的布置，能够适应不同大小的待检测环境，同时管道直接获取便于获取待检测开关柜环境中的空气，减少外部空气的干扰，空气中原有的大颗粒异物通过过滤器过滤掉，减少空气中粉尘对检测结果产生的干扰。

24、本发明中不同管道的外侧均贴有不同类型的局部放电探测器，并通过控制切换装置切换不同的探测模式，不同的模式对应不同的局部放电探测器进行工作，例如可以先通过特高频传感器进行粗检测，然后再进行超声波细检测，从而达到精确检测局部放电的作用。

25、本发明中各设备通过中继终端与控制终端通信连通，连接方便，且控制终端可以为移动设备，实现随时随地对本申请进行观察及控制，同时热解粒子探测器、云雾探测器和局部放电探测装置中任意两个探测器检测结果出现异常均实现报警操作，检测效率更高，能够及时预防局部放电带来的危害。

技术特征：

1.一种开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测装置，其特征在于，包括控制终端、中继终端、与开关柜环境连通的管道、以及沿远离开关柜方向依次设置在所述管道上的局部放电探测装置、气泵、过滤器、热解粒子探测器和云雾探测器；

2.根据权利要求1所述的开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测装置，其特征在于，所述局部放电探测装置包括控制切换装置和两个不同类型的局部放电探测器，两个所述局部放电探测器均设置在所述管道上，且均与所述控制切换装置电性连接。

3.根据权利要求2所述的开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测装置，其特征在于，两个所述局部放电探测器分别为超声波探测器和特高频探测器。

4.根据权利要求1所述的开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测装置，其特征在于，单个所述中继终端用于汇聚并转发附近多个所述管道上所设置的所述局部放电探测装置、所述气泵、所述热解粒子探测器和所述局部放电探测装置的通信信号。

5.根据权利要求1所述的开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测装置，其特征在于，还包括报警装置和设置在开关柜环境中的灭火装置。

6.根据权利要求1所述的开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测装置，其特征在于，所述管道在所述局部放电探测装置与所述气泵之间设置有阀门；所述阀门自动随所述气泵的启动而打开，随所述气泵的关闭而关闭。

7.一种开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测方法，利用权利要求1-6任一项所述的探测装置实现，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测方法，其特征在于，启动所述热解粒子探测器进行检测前关闭所述气泵。

9.根据权利要求7所述的开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测方法，其特征在于，所述热解粒子探测器检测时获取含量最高的两种峰值粉尘的粒径，若其中任一个峰值粉尘粒径在2-20nm范围内，且另一峰值粉尘粒径在200-300nm范围内，则发出检测异常信号；否则发出检测正常信号。

10.根据权利要求7所述的开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测方法，其特征在于，启动所述局部放电探测装置和所述云雾探测器进行检测的方法包括：启动所述气泵，将待检测开关柜环境中的空气输送至所述云雾探测器后，关闭所述气泵，启动所述局部放电探测装置和所述云雾探测器进行检测。

技术总结
本发明提供了一种开关柜低温式云雾热解粒子极早期探测装置及探测方法，属于配电运维技术领域。所述探测装置包括控制终端、中继终端、与开关柜环境连通的管道、以及沿远离开关柜方向依次设置在所述管道上的局部放电探测装置、气泵、过滤器、热解粒子探测器和云雾探测器；所述局部放电探测装置、所述气泵、所述热解粒子探测器和所述云雾探测器均利用通信连接的所述中继终端与所述控制终端通信连接。本发明通过管道能够同时对不同开关柜环境中的气体进行获取，并配合过滤器、热解粒子探测器、云雾探测器和局部放电探测器，同时完成对不同环境的检测，能够判断开关柜是否出现了早期或极早期的绝缘故障，并能够及时预防局部放电带来的危害。

技术研发人员：刘富荣,苏海涛,张卓,张海星,姚勇,赵明,王磊,王晨晨,钟士华,郑娜,刘亚辉,叶青,赵颖煜,王栋,王振邦,李辉,禄鹏
受保护的技术使用者：河南九域恩湃电力技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/23