110kVGIS在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及智能電網(wǎng)在線監(jiān)測技術領域，尤其是110kV GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)，主要由智能傳感器、110kV在線監(jiān)測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理終端三部分組成，智能傳感器包括SF6微水密度傳感器、局放傳感器、機械特性位移傳感器和機械特性電流互感器；110kV在線監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)字化采集模塊、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)建模計算模塊、flash存儲模塊和對外端口；110kV在線監(jiān)測系統(tǒng)將智能傳感器獲得的相關數(shù)據(jù)進行數(shù)字化建模、計算以及存儲并保證數(shù)據(jù)管理終端對其進行訪問。在線監(jiān)測系統(tǒng)主要針對GIS局部放電、GIS氣體微水狀態(tài)、斷路器機械特性的集中監(jiān)測，并建立起故障診斷模型，進而判斷變壓器老化程度，估計其使用壽命。
【專利說明】
11OkVG IS在線監(jiān)測系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及智能電網(wǎng)在線監(jiān)測的技術領域，尤其是IlOkVGIS在線監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]智能電網(wǎng)是未來電力系統(tǒng)的發(fā)展方向，智能變電站作為其核心部分，對變電站各類設備實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測，對減小設備的運行維護成本、提高設備運行可靠性、延長設備使用壽命具有重大意義。因此，狀態(tài)監(jiān)測技術成為實現(xiàn)智能變電站的核心技術。狀態(tài)監(jiān)測技術采取連續(xù)性與離線監(jiān)測相結合的方法，應用現(xiàn)代電子合計算機技術、現(xiàn)代分析技術預測設備可能發(fā)生的故障，以期達到預支維修和有效維修的目的，對電流設備運行起保障作用。
[0003]GIS全封閉式組合電器是由母線、接地開關、隔離開關、斷路器、互感器、貝類器、出線終端和連接件組成，這些設備都被封閉在充有SF6氣體的金屬接地外殼中。由于GIS的封閉性，早期故障難以發(fā)現(xiàn)，因此在線監(jiān)測能夠及時掌握設備運行情況，對GIS的安全運行意義重大。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種IlOkVGIS在線監(jiān)測系統(tǒng)，主要針對GIS局部放電、GIS氣體微水狀態(tài)、斷路器機械特性的集中監(jiān)測，并建立起故障診斷模型，進而判斷變壓器老化程度，估計其使用壽命。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:IlOkVGIS在線監(jiān)測系統(tǒng)，主要由智能傳感器、IlOkV在線監(jiān)測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理終端三部分組成，智能傳感器包括SF6微水密度傳感器、局放傳感器、機械特性位移傳感器和機械特性電流互感器；I1kV在線監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)字化采集模塊、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)建模計算模塊、flash存儲模塊和對外端口；IlOkV在線監(jiān)測系統(tǒng)將智能傳感器獲得的相關數(shù)據(jù)進行數(shù)字化建模、計算以及存儲并保證數(shù)據(jù)管理終端對其進行訪問。
[0006]進一步具體地說，上述技術方案中所述SF6微水密度傳感器用于平衡主汽室與采樣點的濕度;所述局放傳感器通過超高頻傳感器耦合電纜接頭內(nèi)部局部放電所產(chǎn)生的超高頻電磁波來檢測定位;所述機械特性位移傳感器通過與動觸頭連桿相連的位移傳感器的電壓變化間接的得到行程值并可計算出相應的速度值;所述機械特性電流互感器用于獲取分合閘時線圈電流和電機電流。
[0007]本實用新型的有益效果是:該在線監(jiān)測系統(tǒng)中的各個技術元件的植入與接入均保證GIS設備本體的安全可靠，不影響原有的電場分布、內(nèi)部絕緣和機械操作，所有部件集成于一個設備裝置中，實現(xiàn)模塊化、一體化安裝，保證設備的抗干擾和穩(wěn)定性，適用110KV高壓電柜;可以通過RS485、I2C、A/D等采樣或通訊形式與GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，通過數(shù)據(jù)建模、計算分析得出GIS氣體微水狀態(tài)、局部放電狀態(tài)、機械觸頭行程曲線、分合閘線圈電流波形、儲能電機電流波形、輔助觸點開關狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并可以通過標準MODBUS協(xié)議與各種數(shù)據(jù)管理終端通訊，實現(xiàn)當前、歷史數(shù)據(jù)的比對、分析。
【附圖說明】

[0008]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0009]圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]見圖l，110kV GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)，主要針對GIS局部放電、GIS氣體微水狀態(tài)、斷路器機械特性的集中監(jiān)測，并建立起故障診斷模型，進而判斷變壓器老化程度，估計其使用壽命，信息的高度融合和運用110KV在線監(jiān)測系統(tǒng)進行多信息的綜合分析判斷。主要由智能傳感器、IlOkV在線監(jiān)測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理終端三部分組成，智能傳感器的種類由所需監(jiān)測的種類、數(shù)量、范圍所決定，智能傳感器包括SF6微水密度傳感器、局放傳感器、機械特性位移傳感器和機械特性電流互感器;IlOkV在線監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)字化采集模塊、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)建模計算模塊、flash存儲模塊和對外端口。
[0011]GIS局部放電監(jiān)測采用超高頻法，靈敏度高，檢測范圍廣，超高頻局部放電傳感器安裝在GIS的盆式絕緣子處，由于超高頻信號無法穿透金屬封閉外殼，因此在由金屬材料制成的盆式絕緣子的外圈預留一定區(qū)域的非金屬空間，以方便局放傳感器的安裝與檢測。局放傳感器通過超高頻傳感器耦合電纜接頭內(nèi)部局部放電所產(chǎn)生的超高頻電磁波來檢測定位。GIS內(nèi)部發(fā)送局部放電時，由于放電處電荷迅速轉移，形成持續(xù)時間短的電流脈沖(ns級)，并產(chǎn)生頻率分量及其豐富的電磁信號(高達GHz)，通過傳感局部放電所產(chǎn)生的電信號進行局部放電檢測，可以及早發(fā)現(xiàn)早期的局部放電。
[0012]GIS氣體微水狀態(tài)監(jiān)測采用對SF6氣體隔離室監(jiān)測點的密度、微水和溫度的實時監(jiān)測，通過RS485通信模式與110KV在線監(jiān)測系統(tǒng)交互，將實時數(shù)據(jù)整理、保存，方便后臺監(jiān)控軟件或其他終端設備調(diào)用、監(jiān)測和分析。SF6微水密度傳感器由溫度傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器組成可以確保快速測量和長期穩(wěn)定工作，經(jīng)過微循環(huán)系統(tǒng)，使得主汽室與采樣點的濕度能夠達到平衡，保證測量的準確性;最后通過RS485輸出信號。
[0013]斷路器機械特性的集中監(jiān)測通過在斷路器及GIS操動機構的主要部位安裝不同的信號傳感器，實時在線測量和記錄觸頭行程曲線、分合閘線圈電流波形、儲能電機電流波形、輔助觸點開關狀態(tài)等參數(shù)，通過110KV在線監(jiān)測系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析，計算出分合閘時間、速度等參數(shù)，綜合判斷機構的運行狀態(tài)及歷史變化趨勢，最后通過RS485傳輸給后臺監(jiān)控軟件或其他終端設備調(diào)用、分析。機械特性位移傳感器是通過與動觸頭連桿相連的位移傳感器的電壓變化，間接的得到行程值，并可計算出現(xiàn)相應的速度值。結合電流互感器，獲取分合閘時相關線圈電流和電機電流。
[0014]該IlOkVGIS在線監(jiān)測系統(tǒng)的在線監(jiān)測方法，具體監(jiān)測步驟如下:
[0015]步驟I:智能傳感器中的SF6微水密度傳感器、局放傳感器、機械特性位移傳感器和機械特性電流互感器分別實現(xiàn)各自的數(shù)據(jù)采集；
[0016]步驟2:步驟I中采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?10KV在線監(jiān)測系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)建模、計算以及存儲；UOKV在線監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)字化采集模塊對智能傳感器獲得的相關數(shù)據(jù)進行數(shù)字化建模，110KV在線監(jiān)測系統(tǒng)中的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)建模計算模塊對數(shù)字化采集模塊建模后的數(shù)據(jù)進行計算，I1KV在線監(jiān)測系統(tǒng)中的flash存儲模塊對在線監(jiān)測數(shù)據(jù)建模計算模塊計算后的數(shù)據(jù)進行存儲；
[0017]步驟3:步驟2中的數(shù)據(jù)通過110KV在線監(jiān)測系統(tǒng)中的對外端口傳送到數(shù)據(jù)管理終端實現(xiàn)不同信息間的演示和分析，數(shù)據(jù)管理終端對在線監(jiān)測數(shù)據(jù)建模計算模塊計算的數(shù)據(jù)或flash存儲模塊存儲的數(shù)據(jù)進行訪問。
[0018]110KV在線監(jiān)測系統(tǒng)通過不同的通訊、數(shù)據(jù)采集方式把上述傳感器獲得的相關數(shù)據(jù)進行數(shù)字化處理，然后運用不同的建模公式分別計算出GIS內(nèi)部微水密度、局部放電量、斷路器分合閘時的觸頭行程、速度、開距、分合閘線圈電流及次數(shù)等，并將數(shù)據(jù)存儲到FLASH中，設計存儲FLASH可以保存12個月到18個月數(shù)據(jù)；同時保證數(shù)據(jù)管理終端的訪問。數(shù)據(jù)管理終端以PC端為主要載體，實現(xiàn)系統(tǒng)化、集成化顯示，并可以進行大數(shù)據(jù)比對分析，高級授權也可進行遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)。
[0019]以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要如權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【主權項】
1.1lOkV GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:主要由智能傳感器、IlOkV在線監(jiān)測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理終端三部分組成，智能傳感器包括SF6微水密度傳感器、局放傳感器、機械特性位移傳感器和機械特性電流互感器;IlOkV在線監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)字化采集模塊、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)建模計算模塊、flash存儲模塊和對外端口； IlOkV在線監(jiān)測系統(tǒng)將智能傳感器獲得的相關數(shù)據(jù)進行數(shù)字化建模、計算以及存儲并保證數(shù)據(jù)管理終端對其進行訪問。2.如權利要求1所述的I1kVGIS在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述SF6微水密度傳感器用于平衡主汽室與采樣點的濕度;所述局放傳感器通過超高頻傳感器耦合電纜接頭內(nèi)部局部放電所產(chǎn)生的超高頻電磁波來檢測定位;所述機械特性位移傳感器通過與動觸頭連桿相連的位移傳感器的電壓變化間接的得到行程值并可計算出相應的速度值;所述機械特性電流互感器用于獲取分合閘時線圈電流和電機電流。
【文檔編號】G01R31/12GK205720541SQ201620556435
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】陳海昆, 唐建中, 蔣亞峰, 顧蕓冉, 王鳳云
【申請人】上海市南電力（集團）有限公司, 上海南華蘭陵電氣有限公司