隔离开关触头位置的实时在线检测装置

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010372565.8(22)申请日 2020.05.06(71)申请人 许昌许继软件技术有限公司地址 461000 河南省许昌市许继大道1706号申请人 许继集团有限公司　许继电气股份有限公司(72)发明人 陈斌　王广民　肖亮　张巧霞　张思远　陈哲　李宏川　李江林　慕宗君　张海庭　邵广时　沈志广　(74)专利代理机构 北京中政联科专利代理事务所(普通合伙) 11489代理人 陈超(51)Int.Cl.H04N 5/268(2006.01)H04N 7/18(2006.01)(54)发明名称基于隔离开关位置智能识别的一键顺控双确认系统及方法(57)摘要本发明涉及一种基于隔离开关位置智能识别的一键顺控双确认系统及方法，顺控监控主机确认需要进行顺控操作的隔离开关，将需要操作的隔离开关的编号和分合状态发送给视频监控主机，视频监控主机根据隔离开关编号调取摄像头相应预置位，然后获取实时视频发送给智能分析主机进行分析，将分析的结果写成e格式的文件，通过反向隔离装置把判断结果文件传给顺控监控主机，顺控监控主机解析结果文件，得到隔离开关位置和遥信进行双确认。

一键顺控要求顺控操作得到非同源信号的双确认，采用视频图像识别作为第二判据，具有判断准确、完全独立安装且不用停电、维护便捷、安全可靠的优点。

权利要求书2页 说明书7页 附图2页CN 111614913 A 2020.09.01C N 111614913A1.一种基于隔离开关位置智能识别的一键顺控双确认系统，其特征在于，包括顺控监控主机、视频监控主机、若干摄像机、智能防误主机、智能分析主机、正向隔离装置及反向隔离装置；所述顺控监控主机，根据倒闸指令，通过智能防误主机进行倒闸指令的防误校验；通过所述正向隔离装置将所述隔离开关的编号及分合状态发送到视频监控主机；接收所述视频监控主机发送的隔离开关位置识别结果，确认隔离开关的动作结果；所述视频监控主机根据所述隔离开关的编号获得隔离开关的位置，根据所述隔离开关的位置调用对应的摄像机至预定采集位置，采集所述隔离开关的图像；将摄像机采集的图像发送给所述智能分析主机；将所述智能分析主机得到的隔离开关位置识别结果通过所述反向隔离装置发送给所述顺控监控主机；所述智能分析主机根据图像判断隔离开关的位置并将判断结果发送给所述视频监控主机。

1号主变中压侧110kV停电接火“四措一案”编制：职务：项目总工审核：职务：部门主任批准：职务：公司副总经理监理审核：职务：项目总监XXXXXX有限公司XXXX项目部XXXX年XX月1号主变中压侧110kV停电接火“四措一案”根据《电力公司各级领导干部和管理人员作业现场到岗到位管理规定（试行）》，该作业为110千伏及以上输变电工程的扩建工程，本施工作业属于大型基建作业现场。

本期扩建工程工作量较大涉及范围较大，为保证设备安装、接火作业顺利完成，特编制如下作业方案。

一、工程概况XXXXX220kV汇集站增容扩建工程，本次扩建括1×240MVA主变，本期工程建设范围：2号、3号主变的220kV和110kV母联、母线PT间隔、相应母线及构架、2号、3号主变220kV、110kV侧等共用配电系统， 8条110kV进线、2条220kV 出线，主变35kV侧采用管母线接入工程属于增容扩建工程。

二、计划工作时间（电气接火）计划工作时间：XXXX年XXX月XX日XX:00，计划完工时间：XXXX年XX月XX日XX:00，此时间以停电时间为准。

三、本次作业内容1、施工部位：220kVXXXX汇集站增容扩建工程110kV区2、工作任务：一次110kVI、II母母线接火、设备安装及引线、二次保护接入及调试四、停电前工作任务负责人：XXXX1、做好进场施工前的各项准备工作2、完成110kV区设备安装、调试，二次接线、调试、高压试验3、完成110kV出线XX间隔I、II母母线引流线线夹压接4、完成110kV出线XX间隔XXXX接地开关引线一端压接5、完成110kV出线XX间隔XXXX隔离开关引线一端压接6、完成110kV出线XX间隔支柱绝缘子RTV防污闪涂料喷涂7、完成110kV出线XX间隔XXX隔离开关安装8、办理汇集站（第一种）工作票五、停电施工工作1、工作时间：XXXXX年XX月XX日XX:00—XXXX年XX月XX日XX:002、施工任务：一次110kVI、II母母线接火、设备安装及引线、二次保护接入及调试六、作业分工XXXX年XXXX月XX日—XX日工作时间及工作内容：备注：以上工作如有变化，时间顺延施工组织措施根据《电力公司各级管理人员作业现场到岗到位管理规定（试行）》，该工程工作到岗管理人员为：XXXXXXXXXXX总负责人：XXXXX 联系电话：1XXXXXXX00安全监护人：XXXX 联系电话：1XXXXXX80技术负责人：XXXX 联系电话：1XXXXX7为了实现本工程工作安全优质完成,建立施工现场组织机构体系，对现场进行全过程监控；建立健全现场各方面的管理措施，制定以下措施：1、施工现场管理人员职责：总负责人XXXXXX：落实本项工作的施工现场管理第一责任人，对现场和组织调度实施全过程管理；负责现场工作总体协调，确保工程施工安全顺利进行，并及时向有关部门汇报进展情况。

变电检修工-中级工测试题与答案一、单选题（共45题，每题1分，共45分）1.下列螺栓（）不能用于户外隔离开关上。

A、M8以下不锈钢螺栓B、M10以上热镀锌螺栓C、冷镀锌螺栓D、M10以上不锈钢螺栓正确答案：C2.隔离开关接触后，检查所用塞尺是( )。

A、0.06mm×10mmB、0.07mm×10mmC、0.05mm×10mmD、0.15mm×10mm正确答案：C3.GIS全称气体绝缘组合电器设备主要把母线、断路器、CT、PT、隔离开关、（）都组合在一起。

A、避雷器B、接雷网C、接闪器D、引下线正确答案：A4.电力工业是为社会生产和人民生活提供电能的工业系统，它包括电力建设、发电、供电、设备制造等多种部门，是现代化和集约程度很高的技术高度密集的社会化大生产体系，电力行业特有工种就九十多个，因此，电力生产人员职业道德在其适用范围上具有丰富的( )。

A、多样性B、服从性C、公益服务性D、高度责仟心正确答案：A5.断路器安装后必须对其二次回路中的防跳继电器、非全相继电器进行传动，并保证在模拟手合于故障条件下断路器不会发生( ）。

A、跳跃现象B、误动现象C、拒动现象正确答案：A6.断路器SF6气体管道机械性损伤，明显变形，未破裂，应开展（）。

A、C类检修，必要时安排B类检修，更换管道B、B类检修，必要时安排A类检修，更换管道C、D类检修，必要时安排C类检修，更换管道正确答案：A7.隔离开关触头过热的原因有（）。

A、触关压紧弹簧过紧B、触头接触面氧化、接触电阻增大C、触头电位过高D、触头电位差过低正确答案：B8.空间点的三面投影与其三维坐标有一一对应的关系。

空间点到H面的距离为该点( )坐标的坐标值。

A、XB、YC、ZD、以上答案都不对正确答案：C9.构支架引下线腐蚀,腐蚀剩余导体面积小于( )，但能满足热容量时，进行防腐处理；不能满足热容量时，进行更换处理A、0.9B、0.7C、0.8D、0.6正确答案：C10.弹簧操动机构禁止（）。

地铁单向导通装置使用、安装、维护说明目录1. 概述 (1)2. 使用环境条件 (1)3. 主要规格和技术参数 (2)4. 结构简介和工作原理 (3)4.1 结构简介 (3)4.2 工作原理 (4)5. 安装与使用 (6)5.1 设备的安装 (6)5.2 设备的使用 (10)6. 维护保养及故障排除 (11)6.1 维护保养 (11)6.2 故障排除 (12)6.2.1 元器件检查 (12)6.2.2 动作检查 (13)6.2.3 更换元器件 (13)6.2.4 常见故障处理见下表： (14)6.2.5 主要配件明细表 (14)7. 包装运输及保存 (15)8. 易耗件清单 (15)附图1：单向导通装置原理图 (16)附图2：故障检测单元布线图 (18)附图3：单向导通装置外形图 (19)附图4：单向导通装置底座图 (20)附图5：单向导通装置二极管压装图 (21)附图6：单向导通装置一次铜排接口图 (23)1.概述在地铁（轻轨）轨道系统中，车场、车辆段、隧道、高架桥等特殊地段的轨道上需要设置绝缘接头，其目的是为了尽量减小杂散电流并缩小杂散电流影响的围，从而减小杂散电流对结构钢筋的腐蚀。

而在采用绝缘接头的钢轨部位，有机车运行时，为保证回流电流的正常流动，必须采用单向导通装置，并接于地铁轨道设置的绝缘结处，用于连接绝缘接头两端的钢轨，使钢轨中电流只流向一个方向，而在另一个方向截止。

装置设置有隔离开关，用于在单向导通装置出现故障时连接绝缘结两端钢轨，使列车能够正常运行。

柜设置的数据采集控制及远程通信系统可实时检测主回路的运行状态，并具有远端通信接口，可连接到控制信号盘的通讯网络上，在监测系统的主控机上实时观测单向导通装置的运行情况，以便在发生故障时及时处理。

2.使用环境条件安装型式：户外安装，有防雨及接地措施环境温度：-15℃～ +40℃，24小时平均温度不超过35℃。

相对湿度：日平均值不大于95%，月平均值不大于90%（25℃）；有凝露发生。

实时在线无线温度监测预警系统的研究与应用摘要高压供配电系统运行稳定性与电气元器件连接点温度密切相关，通过与传统测温方法对比，实时在线无线温度监测解决了密封高压开关柜内部各连接点温度无法检测难题，满足了供电系统安全稳定运行的要求，降低了劳动强度，提高了人身安全性。

同时，避免了堆积灰尘后易使绝缘性降低导致爬电事故的发生，应用效果好。

关键词实时在线；无线；温度；监测中图分类号tm73 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）41-0146-020 引言高压供配电网络中设备之间的连接点是电力输送的最薄弱环节，主要是连接点发热，如断路器、隔离开关触点与母线连接处及电缆终端头等部位。

随着开关切断电路次数的增加，负荷的增大及长时间运行的振动与灰尘污染等，动、静触头间的接触压力和接触面积不断下降，接触电阻增大，导致连接点发热并形成恶性循环，温升、氧化，电阻持续增大，接触点持续升温将会导致绝缘老化，甚至绝缘损坏击穿。

在研究固体电解质的击穿理论中，就有电击穿、热击穿和电化学击穿的理论[1]。

据资料统计发生在变配电站的电力事故，40%是由高压电气设备过热所致。

1 现状分析与选型国内对高压电气设备连接点的温升测量普遍使用的方法为示温蜡片或定期用红外线测温仪（或红外热像仪）逐点测温。

示温蜡片现已逐渐淘汰，而用红外测温仪（或红外热像仪）逐点测温的方法有很多弊端，需人员定期巡测，易导致与高压带电体近距离接触威胁人身安全，测量误差较大，设备漏检发生故障的机率大。

而中置式开关柜内部的断路器、刀闸和动静触头等设备的位置更加隐蔽，红外线测温仪已无法进行人工巡查测温。

因此实时监测高压设备连接点温度变化是非常必要的。

通过对传统高压配电系统连接点测温与新技术实时在线无线测温系统进行研究对比，实时在线无线温度监测预警系统不但可以节省大量的人力，物力，与示温蜡片、红外测温相比，系统还具有测温精度高，响应速度快，体积小，易安装，组网灵活、实时在线，抗干扰性强等优点，是传统测温方式的一次革命。

高压隔离开关在线监测技术探讨2013年国家电网公司印发的《电力安全工作规程变电部分》中关于判断设备实际位置提出了“至少应有两个非同样原理”的要求，2014年《国家电网公司2014年调度控制工作会议工作报告》中要求实施“双确认”信息改造、扩展远方操作范围以及积极开展故障停运情况下的远方试送，本文针对上述两项要求、就提高隔离开关操作可靠性展开讨论。

1 现状分析随着无人值守变电站越来越多，要求我们的设备不论是一次还是二次都要具有较高的可靠性，同时对在线运行的设备要有实时监测手段，实时掌握设备的运行状况。

一次设备的重要部分——隔离开关触点的状态监测及自动实时监测至今还没有实现，绝大多数变电站仍然依靠人工测量，如定期派人到现场用红外线或激光测温仪远距离测量，或者是人工观察、贴片观察等，但这些都不具有状态监测、实时监测、实时报警、及时处理等功能。

因此，亟需一种有效的检测手段，实现变电站隔离开关状态的实时监测报警，杜绝因隔离开关闭合不到位、过位、触点松动、驱动机构故障、发热以及温度上升而产生的安全事故，使原来的定期检修逐步过渡到定点检修，提高供电可靠性，减少安全监测盲区，减少人为疏忽而导致的安全事故。

2 出现问题、原因分析及防范措施高压隔离开关虽然结构较为简单，但其触头、触指裸露在恶劣的户外环境下运行，触头、触指接触处易氧化，导致接触电阻增大而发热。

如果不对这些发热的接触部位的温度进行监测，将导致设备烧损甚至火灾的发生。

宿州供电公司部分变电站现场摄像头不仅数量有限，拍摄有死角，而且会受网络带宽限制，导致图像质量受损，监控画面会有失真现象，还有可能造成画面滞后，不能及时地监测隔离开关工况。

2.1 防范措施宿州供电公司基于多年的运行维护经验，发现通过基于模态分析法的高压隔离开关振动状态监测技术，可以实现变电站高压隔离开关状态的实时监测报警。

减少因高压隔离开关主刀动触头导电部分传动连杆脱落、两侧刀头受自身重力自然下沉、闭合不到位、过位、触点松动、发热以及温度不断上升而产生的安全事故。

10kV及以下变电所设计规范GB50053－94主编部门：中华人民共和国机械工业部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1994年11月1日关于发布国家标准《10kV及以下变电所设计规范》的通知建标［1994］201号根据国家计委计综［1986］250号文的要求，由机械工业部中电设计研究院负责主编，会同有关单位共同修订的国家标准《10kV及以下变电所设计规范》，已经有关部门会审。

现批准《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94为强制性国家标准，自1991年11月1日起施行。

原国家标准《工业与民用10kV及以下变电所设计规范》GBJ53－83同时废止。

本规范由机械工业部负责管理，其具体解释等工作由机械工业部中电设计研究院负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。

中华人民共和国建设部1994年3月23日第一章总则第1.0.1条为使变电所设计做到保障人身安全、供电可靠、技术先进、经济合理和维护方便，确保设计质量，制订本规范。

第1.0.2条本规范适用于交流电压10kV及以下新建、扩建或改建工程的变电所设计。

第1.0.3条变电所设计应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设和远期发展的关系，远近结合，以近期为主，适当考虑发展的可能。

第1.0.4条变电所设计应根据负荷性质、用电容量、工程特点、所址环境、地区供电条件和节约电能等因素，合理确定设计方案。

第1.0.5条变电所设计采用的设备和器材，应符合国家或行业的产品技术标准，并应优先选用技术先进、经济适用和节能的成套设备和定型产品，不得采用淘汰产品。

第1.0.6条10kV及以下变电所的设计，除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行的有关设计标准和规范的规定。

第二章所址选择第2.0.1条变电所位置的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定：一、接近负荷中心；二、进出线方便；三、接近电源侧；四、设备运输方便；五、不应设在有剧烈振动或高温的场所；六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧；七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定；九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。

RGZ-4热故障预警系统的应用【摘要】RGZ-4热故障预警系统简介,在6千伏开关上安装试验,发现开关触头过热,采取措施处理问题,保证安全供电的可靠性。

【主题词】RGZ-4热故障预警系统开关应用电力系统中高压开关采用封闭开关柜封闭安装,由于触头为封闭状态,触头是否接触良好,是否过热,在运行过程中我们不能检测到。

只能在每年的检修期间,测量接触电阻,打开观察触头。

如果因为触头接触不好,接触电阻增大,极易造成触头温度过高,甚至将绝缘外壳烧毁,造成接地、短路事故。

RGZ-4型热故障预警系统是在高压设备带电情况下,实现实时在线温度检测、升温预警并与计算机联网的一种数字化、智能化设备。

可广泛应用于钢铁、矿山、石化、铁路及电力行业的发电厂、供电局、电业局、变电所等各类高压开关柜触头及接点、变压器一、二次套管、箱式变电站、高压母线接头、封闭母线、穿墙套管、高压电缆接头、户外羊角开关、刀闸开关等运行时易发热而不易检测的部位进行温度实时监测,且特别适用于无人值守的变电站实现远程远距离检测和数据化管理。

RGZ-4型热故障预警系统由计算机、数据接收机和温度采集器组成。

每个开关柜作为基础单元,设立一个独立的数据接收机。

开关柜内每个检测点设立一个独立的温度采集器。

一、安装试验:在今年北油气变电所6千伏母线检修期间,我们在1号、2号主变6千伏侧开关分别加装RGZ-4热故障预警系统预警值设定在70℃、报警值设定在80℃)。

该系统是在高压带电状况下实现实时在线温度监测、超温预警并能实现与计算机联网的一种数字化、智能化设备(此次未装)。

安装后试验合格,投入运行。

6月22日北I-1装置检修完毕,设备陆续投运,北油气变电所两台主变压器达到正常运行负荷。

二、发现问题:6月23日21:50北油气变电所岗位值班人员在现场巡检时发现6千伏5001、5002开关柜上RGZ-4热故障报警装置报警。

5001开关报警装置数据显示为:5002开关报警装置数据显示为:当时由于开关触头温度报警装置为检修期间新投入设备,无法判断是误报警还是开关触头确实过热。

RK900A型开关柜智能操控装置使用说明书西安罗克赛思自动话控制工程有限公司一、概述RK900A型开关柜智能多参数操控装置适用于6KV至35KV户内各中置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种开关柜。

具有动态模拟指示、带电显示及闭锁、温湿度控制、断路器分合状态指示、储能指示、接地开关状态指示、断路器手车位置指示、分合闸指示、人体感应带电提示及柜内照明、触头无线测温、智能语音防误提示、远方/就地操作、远程通信等功能。

二、功能特点♦功能强大用于6KV至35KV户内开关柜，适用于中置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种开关柜。

具有动态一次模拟图、带电显示及闭锁、温湿度控制、断路器分合状态指示、储能指示、接地开关状态指示、小车位置指示、分合闸指示、预分预合闪光指示、人体感应带电提示及柜内照明、触头无线测温、语音防误提示、远方/就地操作、远程通信等功能。

♦智能化采用单片机控制，与常规的开关柜状态显示器相比，增加了智能化功能。

除可显示开关分合状态外，还可对误操作做出语音提示、判断断路器手车是处于试验位置与工作位置之间还是处于柜体之外并做出指示，具备RS485远程通信接口、人体感应语音提示等功能。

♦抗干扰能力强采用独特的抗干扰技术。

♦高可靠性采用工业级电子元件，具有可靠性高、寿命长、抗干扰能力强等特点。

发光模块采用进口发光芯片，户外高亮级。

♦寿命长产品设计寿命30年。

♦量身定做根据用户不同需求，量身定作不同的功能组合。

♦精致美观外观设计新颖独特，做工精致美观，简化、美化了开关柜面板。

三、主要技术指标1．温湿度测量温度测量范围：-20～+100℃湿度测量范围：0～99%RH温度测量精度：±1℃湿度测量精度：±5.0%RH2．触头/电缆搭接头温度测量温度测量范围：0～+125℃温度测量精度：±1℃3．吸收功耗电压：＜0.6VA(500V)/0.2VA(100V)电流：＜0.1VA(5A)4．过载能力电压：2倍连续电流：2倍额定连续，20倍1秒5．可编程设定编程模式：(密码)2000显示内容：画面选择通讯：波特率：1200/2400/4800/9600校验位：无校验位地址：1～2476．通讯串行口：RS485(标准)通讯规约：MODBUS－RTU7．绝缘强度对象：在输入／电源之间引用标准：IEC688－1992试验方法：AC2kV 1分钟漏电流2mA8．人体接近感应时间：≤3秒；人体接近语音提示时间：0～29秒9．数据保存时间：≥10年10．电磁兼容（1）1.2/50-8/20us浪涌电源：4kV(1.2×50μs)I/O线：2kV（2）快速瞬变脉冲串：电源：4kV,2.5kHz I/O线：2kV, 5kHz（3）静电放电：接触放电：6kV 气隙放电：8kV（4）射频电磁场：10V/m中等强度的电磁辐射(如距离不少于1米的手提对讲机)11．稳定性温度范围：-25～+55℃温度影响：100ppm/℃12．工作条件温度：-25～+55℃湿度：5～95％无凝露13．储藏条件温度：-40～+85℃湿度：5～95％无凝露14．工作电源电源电压：AC 85～265V, DC100～280V 整机功耗：＜7W(节能方式：＜5W) 四、操作指南1.盘面布局2.符号定义01：上试验位置指示11：远方/就地转换开关02：电量测试显示12：上工作位置指示03：加热指示灯13：三相带电指示及闭锁及通讯指示04：过热指示灯14：储能指示05：排风指示灯15：语音提示06：液晶显示界面16：储能旋钮07：断路器分指示17：断路器合指示08：按键部分18：分/合闸转换开关09：接地开关合指示19：下试验位置指示10：接地开关分指示20：下工作位置指示另注:按键部分退出本菜单层面、返回选择菜单的上一级菜单层面在本菜单层，向上移至选择菜单相邻的另一个项目或键入数值时作为递增的功能键在本菜单层，移至选择菜单的下层或键入数值时作为递减的功能键移至选择菜单后进入下一级菜单层面，或键入数值时作为移动光标位置以及保存设置后的参数功能键3．菜单主菜单二级子菜单三级子菜单系统参数设定密码管理密码修改密码(出厂密码2000)通讯参数设定通讯地址1~247波特率1200 bps2400 bps4800 bps9600 bps 温度设置温度上限设置温度下限设置湿度设置湿度上限设置湿度下限设置4．操作菜单结构说明：(在阅读本节内容之前，请先仔细读懂“说明”所述)1、为了简化，本文在某些举例中，省去了“编程模式”一环。