多维度同时域开关柜隐患智能综合诊断仪
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完成单位:国网山西临汾供电公司
登记编号:ZSCX-DL2019-J-2-84
登记年份:2019
发布时间:2019-11-18
成果主要完成人
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项目概况
开关柜安全可靠供电直接影响用户用电,据统计,山西公司开关柜2017年紧急检修停电270次,停电时间总计1625小时,引发的投诉量占总投诉量19%,开关柜状态管控水平亟待提升。
该技术创新采用多通道传感器数据采集技术,同时采集多面开关柜的三种局放检测信号并进行数据处理,提高了开关柜带电检测工作效率;采用智能专家系统对所采集到的信号进行分析确定放电类型,可对各类信号进行横向对比,迅速定位有缺陷的开关柜,排除了人为判断局放类型的主观性;将该技术创新和传统的开关柜交流耐压试验相结合,有利于发现开关柜设备在运输、安装、检修过程中因为设备工艺和检修质量导致的潜伏性放电故障。
采用该技术创新可将传统带电检测工作时间缩短70%,运维成本节省60%,提高局放类型识别正确率,避免开关柜设备重复性停电,提高供电可靠性,具有极高的经济价值和社会价值。
创新1:首创开关柜局放“3×N”同时域检测:从暂态地电压、超声波、特高频3维度同时检测,实现多面开关柜局放信号同时域采集,采用统计识别、线性分类、卷积神经网络对同时域局放图谱综合诊断;
创新2:首创智能诊断模块与升降压模块无线互联:App设定电压、局放阈值,无线操作调压器自动升降压、断电,结合“3×N”同时域检测法,实现升降压与诊断同步进行;
创新3:首创采用局放参数辅助诊断:依据绝缘性能与起始和熄灭电压值呈正比关系,与放电重复率呈反比关系特性,根据局放起始和熄灭电压幅值大小、放电重复率判断绝缘劣化程度及发展趋势,结合第创新1精准评估设备状态;
创新4:首次提出开关柜局放参数保护概念:不接地系统中,开关柜过电流保护缺乏事前预警功能,引入三种局放信号图谱、重复放电次数等局放参数保护概念,设定注意、告警等多段保护值,引入局放参数保护可填补开关柜事故前保护空白。
该技术创新已在山西公司试点应用,共发现缺陷1390项,严重及以上缺陷130项,已全部处理。
经济效益:防止设备损坏降低成本,避免重复停电,提高持续供电能力。以10kV出线开关柜触头仓故障为例,停电8小时损失电量约2万kW·h,电费损失1.0万元;检修人员7人、2辆车,运维成本0.16万元;备品备件费用0.8万元,共1.96万元;按每个地市公司每年25次更换触头仓计算可减少经济损失49万元,仅此一项全省可节约资金600万元。
时间效益:传统开关柜局放模式检测、数据分析、判断、回传等环节需6min/面,采用该技术仅需1min/面,时间成本节约83%,综合时间成本节约40%。
节省人工:耐压试验需3人,升压状态下带电检测需2人,共5人;采用该技术共需3人,人力成本节约40%。
本项目已在山西公司变电站带电检测和检修中试点应用,经技术查新,该项目技术领先、安全性高,可在国家电网、南方电网、各大发电集团及其他非电力行业范围内全面推广应用。