CN105301387A - 基于介质损耗监测的gis气室介质故障诊断系统及方法 - Google Patents
基于介质损耗监测的gis气室介质故障诊断系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105301387A CN105301387A CN201510649352.4A CN201510649352A CN105301387A CN 105301387 A CN105301387 A CN 105301387A CN 201510649352 A CN201510649352 A CN 201510649352A CN 105301387 A CN105301387 A CN 105301387A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air chamber
- dielectric loss
- gis
- medium
- tangent value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 title abstract description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 9
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 claims description 5
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 231100000004 severe toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Testing Relating To Insulation (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于介质损耗监测的GIS气室介质故障诊断系统，包括介质损耗测试模块、分析控制模块和输出显示模块；所述介质损耗测试模块检测气室高压导电杆与外壳间的介质损耗正切值和气室分布电容参数，并将检测的介质损耗正切值和电容参数发送给分析控制模块，所述分析控制模块根据介质损耗正切值和电容参数进行故障判别，并将判别结果输送至输出显示模块显示。同时也公开了本系统的诊断方法。本发明通过检测气室介质损耗正切值和气室分布电容参数的变化实现GIS气室介质故障类型的判别，可实现多种介质故障的监测，原理清晰，应用方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种输变电设备状态在线监测技术，具体是一种基于介质损耗监测的GIS气室介质故障诊断系统及方法，属于智能变电站技术领域
背景技术
气体绝缘组合电器(GasInsulatedSwitchgear，简称GIS)是把变电所里各种电气设备除变压器外全部组合装配在一个封闭的金属外壳里，GIS与传统敞开式高压配电装置相比，具有占地面积小、结构非常紧凑、安装快、不受外界环境的影响、运行可靠性高、检修周期长、安装方便等优点。GIS气室常充以一定压强的SF6气体，以实现导体对外壳、相间以及断口间的可靠绝缘。
当GIS制造、运输、安装和管理等环节出现问题后，易导致气室密封不良，SF6气体泄漏，气室内SF6的压强和密度减小，导致设备内部绝缘性能及灭弧性能降低；同时环境的水分和空气也会渗透至设备中，导致SF6气体中微水和微氧的含量超过规定标准，在电弧作用下的微水与SF6和金属发生水解反应，产生剧毒和腐蚀气体；局部放电也是GIS最常见的故障之一，局部放电时往往伴随着SF6的分解物，如SO2和SOF2等；GIS设备非正常状态下的局部过热和局部放电也将影响SF6气室的温度。以上故障的共同特征是均影响GIS气室中气体的介电常数。
目前，针对GIS气室介质故障采取不同的监测方法，如使用压力传感器监测GIS气体的压强、应用高分子电容式湿度传感器和压阻应变式压力传感器实现SF6气体中微水和密度监测、根据局放分解物的成分识别局部放电类型及判别局部放电程度等等。此外，根据局部放电时特高频电磁波的监测与分析，实现GIS局部放电故障的诊断。总之，尚未有适用于GIS气室介质故障的统一监测方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于介质损耗监测的GIS气室介质故障诊断系统及方法。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
基于介质损耗监测的GIS气室介质故障诊断系统，包括介质损耗测试模块、分析控制模块和输出显示模块；所述介质损耗测试模块检测气室高压导电杆与外壳间的介质损耗正切值和气室分布电容参数，并将检测的介质损耗正切值和电容参数发送给分析控制模块，所述分析控制模块根据介质损耗正切值和电容参数进行故障判别，并将判别结果输送至输出显示模块显示。
基于介质损耗监测的GIS气室介质故障诊断系统的诊断方法，包括以下步骤，
步骤一，建立GIS气室介质损耗数据库；
步骤二，测取GIS正常气室高压导电杆与外壳间的介质损耗正切值tanδ0和气室分布电容C0，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
步骤三，计算步骤二测得的介质损耗正切值和气室分布电容的比值τ0，τ0＝tanδ0/C0，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
步骤四，对GIS待检气室分别设置k类不同气室介质故障；
步骤五，分别测取不同气室介质故障下高压导电杆与外壳间的介质损耗正切值tanδi和气室分布电容Ci，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
其中，i为整数，i∈[1,k]；
步骤六，计算步骤五中测得的介质损耗正切值和气室分布电容的比值τi，τi＝tanδi/Ci，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
步骤七，测取GIS待检气室高压导电杆与外壳间的介质损耗正切值tanδn和气室分布电容Cn，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
步骤八，计算步骤七测得的介质损耗正切值和气室分布电容的比值τn，τn＝tanδn/Cn，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
步骤九，若|tanδn-tanδ0|>M1或|Cn-C0|>M2，其中M1、M2为故障阀值，则GIS判定气室故障，进入步骤十，否则回到步骤七；
步骤十，将步骤八中测得的介质损耗正切值和气室分布电容的比值τn与步骤六中的τi作对比，若τn＝τi，则判定GIS待检气室发生第i类故障。
设置有5类不同气室介质故障，包括气室漏气、增加微水含量、增加微氧含量、充入局部放电分解物和增加气室温度。
本发明所达到的有益效果：本发明通过检测气室介质损耗正切值和气室分布电容参数的变化实现GIS气室介质故障类型的判别；可实现多种介质故障的监测，原理清晰，应用方便。
附图说明
图1为GIS气室的结构图。
图2为本发明系统的结构框图；
图3本发明诊断方法的流程图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，气体绝缘组合电器(GIS)是由数个独立气室组成的，气室结构见图1。当GIS气室介质故障后，即气室漏气(第1类故障)、增加微水含量(第2类故障)、增加微氧含量(第3类故障)、充入局部放电分解物(第4类故障)和增加气室温度(第5类故障)，GIS外壳和高压导电杆之间气体介质的改变，将引发GIS气室介质损耗正切值和气室分布电容的改变，因而可基此实现GIS气室介质故障的诊断和识别。
如图2所示，基于介质损耗监测的GIS气室介质故障诊断系统，包括介质损耗测试模块、分析控制模块和输出显示模块。
介质损耗测试模块检测气室高压导电杆与外壳间的介质损耗正切值和气室分布电容参数，并将检测的介质损耗正切值和电容参数发送给分析控制模块，分析控制模块根据介质损耗正切值和电容参数进行故障判别，并将判别结果输送至输出显示模块显示。
上述系统的诊断方法，具体步骤如图3所示：
步骤一，建立GIS气室介质损耗数据库；
步骤二，测取GIS正常气室高压导电杆与外壳间的介质损耗正切值tanδ0和气室分布电容C0，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
步骤三，计算步骤二测得的介质损耗正切值和气室分布电容的比值τ0，τ0＝tanδ0/C0，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
步骤四，对GIS待检气室分别设置k类不同气室介质故障；
K＝5，即上述的5类气室介质故障，气室漏气(第1类故障)、增加微水含量(第2类故障)、增加微氧含量(第3类故障)、充入局部放电分解物(第4类故障)和增加气室温度(第5类故障)；
步骤五，分别测取不同气室介质故障下高压导电杆与外壳间的介质损耗正切值tanδi和气室分布电容Ci，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
其中，i为整数，i∈[1,k]；
步骤六，计算步骤五中测得的介质损耗正切值和气室分布电容的比值τi，τi＝tanδi/Ci，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
步骤七，测取GIS待检气室高压导电杆与外壳间的介质损耗正切值tanδn和气室分布电容Cn，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
步骤八，计算步骤七测得的介质损耗正切值和气室分布电容的比值τn，τn＝tanδn/Cn，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
步骤九，若|tanδn-tanδ0|>M1或|Cn-C0|>M2，其中M1、M2为故障阀值，则GIS判定气室故障，进入步骤十，否则回到步骤七；
步骤十，将步骤八中测得的介质损耗正切值和气室分布电容的比值τn与步骤六中的τi作对比，若τn＝τi，则判定GIS待检气室发生第i类故障。
设置有5类不同气室介质故障，包括气室漏气、增加微水含量、增加微氧含量、充入局部放电分解物和增加气室温度。
综上所示，本发明通过检测气室高压导电杆与外壳间的介质损耗正切值和气室分布电容参数，将检测到的数据与历史故障数据作对比，从而实现GIS气室介质故障类型的判别，原理清晰，应用方便。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.基于介质损耗监测的GIS气室介质故障诊断系统，其特征在于：包括介质损耗测试模块、分析控制模块和输出显示模块；所述介质损耗测试模块检测气室高压导电杆与外壳间的介质损耗正切值和气室分布电容参数，并将检测的介质损耗正切值和电容参数发送给分析控制模块，所述分析控制模块根据介质损耗正切值和电容参数进行故障判别，并将判别结果输送至输出显示模块显示。
2.基于权利要求1所述的基于介质损耗监测的GIS气室介质故障诊断系统的诊断方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤一，建立GIS气室介质损耗数据库；
步骤二，测取GIS正常气室高压导电杆与外壳间的介质损耗正切值tanδ0和气室分布电容C0，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
步骤三，计算步骤二测得的介质损耗正切值和气室分布电容的比值τ0，τ0＝tanδ0/C0，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
步骤四，对GIS待检气室分别设置k类不同气室介质故障；
步骤五，分别测取不同气室介质故障下高压导电杆与外壳间的介质损耗正切值tanδi和气室分布电容Ci，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
其中，i为整数，i∈[1,k]；
步骤六，计算步骤五中测得的介质损耗正切值和气室分布电容的比值τi，τi＝tanδi/Ci，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
步骤七，测取GIS待检气室高压导电杆与外壳间的介质损耗正切值tanδn和气室分布电容Cn，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
步骤八，计算步骤七测得的介质损耗正切值和气室分布电容的比值τn，τn＝tanδn/Cn，并保存至GIS气室介质损耗数据库中；
步骤九，若|tanδn-tanδ0|>M1或|Cn-C0|>M2，其中M1、M2为故障阀值，则GIS判定气室故障，进入步骤十，否则回到步骤七；
步骤十，将步骤八中测得的介质损耗正切值和气室分布电容的比值τn与步骤六中的τi作对比，若τn＝τi，则判定GIS待检气室发生第i类故障。
3.根据权利要求2所述的基于介质损耗监测的GIS气室介质故障诊断系统的诊断方法，其特征在于：设置有5类不同气室介质故障，包括气室漏气、增加微水含量、增加微氧含量、充入局部放电分解物和增加气室温度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510649352.4A CN105301387B (zh) | 2015-10-09 | 2015-10-09 | 基于介质损耗监测的gis气室介质故障诊断系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510649352.4A CN105301387B (zh) | 2015-10-09 | 2015-10-09 | 基于介质损耗监测的gis气室介质故障诊断系统及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105301387A true CN105301387A (zh) | 2016-02-03 |
| CN105301387B CN105301387B (zh) | 2018-01-30 |
Family
ID=55198884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510649352.4A Expired - Fee Related CN105301387B (zh) | 2015-10-09 | 2015-10-09 | 基于介质损耗监测的gis气室介质故障诊断系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105301387B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105571795A (zh) * | 2016-03-15 | 2016-05-11 | 国网江苏省电力公司南京供电公司 | 一种gis漏气故障诊断系统及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101363893A (zh) * | 2008-09-28 | 2009-02-11 | 北京航空航天大学 | 手持式gis气室故障检测仪 |
| CN103234576A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-08-07 | 国家电网公司 | 一种用于智能变电站中电力设备的状态监测系统 |
| CN103323718A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-09-25 | 成都高斯电子技术有限公司 | 一种容性高压设备绝缘老化诊断试验系统及其工作方法 |
| CN104217110A (zh) * | 2014-09-01 | 2014-12-17 | 深圳供电局有限公司 | 一种利用基准态分析的gis状态评估方法及装置 |
| CN104535902A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-04-22 | 国家电网公司 | 局部放电脉冲检测系统 |
-
2015
- 2015-10-09 CN CN201510649352.4A patent/CN105301387B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101363893A (zh) * | 2008-09-28 | 2009-02-11 | 北京航空航天大学 | 手持式gis气室故障检测仪 |
| CN103234576A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-08-07 | 国家电网公司 | 一种用于智能变电站中电力设备的状态监测系统 |
| CN103323718A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-09-25 | 成都高斯电子技术有限公司 | 一种容性高压设备绝缘老化诊断试验系统及其工作方法 |
| CN104217110A (zh) * | 2014-09-01 | 2014-12-17 | 深圳供电局有限公司 | 一种利用基准态分析的gis状态评估方法及装置 |
| CN104535902A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-04-22 | 国家电网公司 | 局部放电脉冲检测系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 徐敏锐 等: "GIS内电压互感器现场误差智能化校验系统设计与实现", 《电测与仪表》 * |
| 赵承楠 等: "252kVGIS特快速暂态过电压和电流的影响因素分析", 《高压电器》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105571795A (zh) * | 2016-03-15 | 2016-05-11 | 国网江苏省电力公司南京供电公司 | 一种gis漏气故障诊断系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105301387B (zh) | 2018-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101726514B (zh) | 基于回复电压的油浸式变压器固体绝缘含水量评估方法 | |
| CN103105568A (zh) | 变压器油纸绝缘电热联合老化与局部放电一体化实验装置 | |
| CN110926778A (zh) | 基于异常振动的气体绝缘组合开关设备机械故障诊断方法 | |
| CN101713810A (zh) | 一种监测油纸绝缘状态的试验装置 | |
| CN104849630B (zh) | 一种用于测量气体绝缘组合开关盆式绝缘子缺陷的装置 | |
| CN202661229U (zh) | 一种监测环网柜内sf6气体的装置 | |
| CN108761320A (zh) | 开关柜综合在线监测分析平台 | |
| CN103234576A (zh) | 一种用于智能变电站中电力设备的状态监测系统 | |
| CN201477083U (zh) | 一种变压器油中溶解气体在线监测装置 | |
| CN110018328A (zh) | 一种基于瞬态油流特征的电力变压器在线监测装置及方法 | |
| CN103033706A (zh) | 一种利用等温松弛电流法评估架空绝缘导线的方法 | |
| CN109120062B (zh) | 一种即插即用的采集单元、智能gis系统及传感器识别方法 | |
| CN202205650U (zh) | 12kV具有真空度、温度在线检测的真空灭弧室 | |
| CN105301387A (zh) | 基于介质损耗监测的gis气室介质故障诊断系统及方法 | |
| CN203148469U (zh) | 基于ZigBee网络的开关柜环境状态参数监测装置 | |
| CN204758759U (zh) | 一种用于测量气体绝缘组合开关盆式绝缘子缺陷的装置 | |
| CN105571795B (zh) | 一种gis漏气故障诊断系统及方法 | |
| CN101603948A (zh) | 一种薄膜烧结电磁线在线耐压检测方法及装置 | |
| CN207502638U (zh) | 监测装置及监测系统 | |
| CN203275582U (zh) | 气体绝缘状态模拟检测装置 | |
| CN110057489A (zh) | 一种基于瞬态油压特征的电力变压器在线监测装置及方法 | |
| CN214623009U (zh) | 一种油气套管结构的变压器局部放电试验方波校准电路 | |
| CN205280505U (zh) | 一种盆式绝缘子耐压能力无损检测装置 | |
| CN114062861A (zh) | 同轴气体开关的高温脉冲大电流放电试验装置及试验方法 | |
| CN103559992A (zh) | 一种电力变压器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180130 |