CN202260233U - 气体绝缘金属封闭开关设备用gis间隔智能监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种气体绝缘金属封闭开关设备用GIS间隔智能监测装置，是一种具有针对GIS间隔运行状态进行实时状态监测的复合集成型多功能的智能电子装置，包括背板和总线接口，背板上设有若干插槽，其中担负数据集成、综合分析判断的智能分析模块(主IED)安装于背板的插槽中，总线接口上设有若干连接对应插槽的接口；所述电子装置还包括若干分功能监测模块，监测模块热插拔的安装于背板上对应的插槽中，插入分功能监测模块的插槽通过相应的数据总线连接主IED。本实用新型解决了原来众多IED设备占用空间大，连接复杂，安装调试不方便，兼容性差的问题，实现了复合化、小型化、硬件功能模块化、通讯统一化，数据传输高效、准确。

Description

气体绝缘金属封闭开关设备用GIS间隔智能监测装置

【技术领域】

本实用新型涉及智能电网所使用的智能化GIS的智能监测电子装置，属输配电的智能电网领域。

【背景技术】

国家电网公司提出建设“统一坚强的智能电网”，作为智能电网的重要组成部分和关键节点，智能变电站的设计和建设应当充分体现“信息化、自动化和互动化”的特点和需求。而智能化的GIS是智能变电站的关键设备。而各种智能电子装置是组成智能化GIS的基本元素。在发展初期阶段，由于各种电子装置由不同的专业厂家制造，各厂家设计制造的尺寸各异，安装在智能组件柜内整体效果差；而且各厂家设备接口协议、报文格式不统一，信息交互性差，不利于设备间的调试互通。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种气体绝缘金属封闭开关设备用GIS间隔智能监测装置，已解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种气体绝缘金属封闭开关设备用GIS间隔智能监测装置，包括主IED、若干监测模块、背板和总线接口，背板上设有若干插槽，主IED安装于背板的插槽中，总线接口上设有若干连接对应插槽的接口；监测模块热插拔的安装于背板上对应的插槽中，插入监测模块的插槽通过相应的数据总线连接主IED；所述若干监测模块包括SF₆气体状态监测模块、机械特性监测模块、避雷器监测模块中的一个或多个。

背板上设有给各插槽供电的供电系统，该供电系统支持热插拔，且具有双冗余结构。

总线接口上集成RS232、RS422、RS485、CAN、以太网总线，用于对应的传感器通过总线接口连接监测模块。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优点：本实用新型将GIS设备每间隔使用的多个监测分IED装置进行了集成，将所有监测类传感器信号传输到一个高度集成的装置中，这样将原来一个间隔若干类传感器分别传输给各自IED的模式改变为用一个集成式的GIS间隔智能监测装置，解决了原来众多IED设备占用空间大，连接复杂，安装调试不方便，兼容性差的缺点，同时大大减少了现场接线，数据传输简单方便易管理。同时，该装置内置的多个模块根据工程需要，可选择性安装，部署灵活，可扩展性强，减少资金投入和运行维护成本。本实用新型使本间隔内监测信息上传满足IEC61850标准的要求，所有信息统一建模，可实现与其他设备的无缝连接。装置内置电源和对外光纤接口均采用冗余配置，提高设备可靠性。本实用新型一种装置能够实现多功能监测，并通过主IED进行复合集成。

【附图说明】

图1为本实用新型气体绝缘金属封闭开关设备用GIS间隔智能监测装置的结构框图。

【具体实施方式】

请参阅图1所示，本实用新型一种气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)用GIS间隔智能监测装置，包括SF₆气体状态监测模块1、机械特性监测模块2、避雷器监测模块3、主IED4等。实现了尺寸小、集成度高、稳定性好、不易受环境干扰，而且易安装、相对多个智能电子装置投资小、可实现模块化选择性组装的要求。

本实用新型通过统一各IED的尺寸、通信接口、协议等，设计连接背板、外形结构，完成各智能电子装置的集成化，实现一台装置集成各项监测功能，同时各模块又可独立工作，根据工程需要，按需配置。

本实用新型气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)用GIS间隔智能监测装置作为智能变电站过程层设备，承担状态监测结果的综合分析，并与相关系统进行信息互动。各监测模块(1、2、3)的评价结果通过过程层网络采用召唤服务传输至主IED4，主IED4汇总并综合分析，采用IEC61850协议接入站控层网络，其中监测数据仅在召唤时传送。

SF₆气体状态监测模块1通过布置于本体中各气室的传感器，对SF₆气体状态信号进行采集并处理，然后通过背板5总线(如RS485)上传给主IED4，实现各气室的SF₆气体状态在线监测功能。

在有断路器的间隔，装置内配置一个机械特性监测模块2，通过在断路器及操动机构的主要监测部位安装的不同的信号传感器，实时在线测量和记录动触头行程曲线、分合闸操动线圈电流波形、储能电机电流波形、辅助触点开关状态等参量，通过对曲线(时间-行程曲线、操作线圈电流曲线)的全面对比分析，结合机构标准曲线，判断机械状态的变化以及发展趋势(行程状态、时间发展、速度变化、拒动、偷跳等可能出现情况的判断)，并把操动机构的机械特性参数和状态结果通过背板5总线(如CAN)实时上传给主IED4。

避雷器监测模块3，用于监测避雷器的漏电流有效值及泄漏电流的变化、动作次数等，可以判断避雷器内部是否异常。将分析结果通过背板5总线上传至主IED4。

除了主IED4外，其他模块之间不进行数据交换；主IED4与各模块之间使用IEC61850进行数据交互，根据需要，亦支持TCP/IP、Modbus、CANBUS等协议或标准；各模块与传感器之间的接口支持数字和模拟量的传感器信号，接口标准支持RS485、CAN、以太网、开关量、电流/电压的模拟量等。

本实用新型将GIS设备每间隔使用的多个监测类IED装置进行了集成，将所有监测类传感器信号传输到一个高度集成的装置中，这样将原来一个间隔若干类传感器分别传输给各自IED的模式改变为用一个集成式的GIS间隔智能监测装置，解决了原来众多IED设备占用空间大，连接复杂，安装调试不方便，兼容性差的缺点，同时大大减少了现场接线，数据传输简单方便易管理。

同时，该装置内置的多个模块根据工程需要，可选择性安装，部署灵活，可扩展性强，减少资金投入和运行维护成本。

本实用新型使本间隔内监测信息上传满足IEC61850标准的要求，所有信息统一建模，可实现与其他设备的无缝连接。装置内置电源和对外光纤接口均采用冗余配置，提高设备可靠性。

根据IED内部板卡的尺寸，接口，通讯协议等，制定标准的尺寸(长X宽)、规定统一的接口和通讯协议，各板卡采用总线背板5的形式进行互联互通，使其可安装在符合标准的机箱内。

连接背板5，根据需要，可集成RS232、422、485、CAN、以太网等总线以及供电系统，并根据通讯需要设计相应的抗干扰电路；连接背板5设计标准插槽，并对各模块板卡进行热插拔设计，对背板5上的供电系统进行热插拔和双冗余设计。SF₆气体状态监测模块1、机械特性监测模块2、避雷器监测模块3、主IED4的板卡尺寸进行标准化，使其可以插入背板5上的插槽中。统一的总线接口6，与背板5上的插槽针脚定义一致，保证功能和供电的正常。

Claims (3)

1.一种气体绝缘金属封闭开关设备用GIS间隔智能监测装置，其特征在于，包括主IED(4)、若干监测模块、背板(5)和总线接口(6)，背板(5)上设有若干插槽，主IED(4)安装于背板(5)的插槽中，总线接口(6)上设有若干连接对应插槽的接口；监测模块热插拔的安装于背板(5)上对应的插槽中，插入监测模块的插槽通过相应的数据总线连接主IED(4)；所述若干监测模块包括SF₆气体状态监测模块(1)、机械特性监测模块(2)、避雷器监测模块(3)中的一个或多个，并通过主IED(4)进行复合集成。

2.根据权利要求1所述的一种气体绝缘金属封闭开关设备用GIS间隔智能监测装置，其特征在于，背板(5)上设有给各插槽供电的供电系统，该供电系统支持热插拔，且具有双冗余结构。

3.根据权利要求1所述的一种气体绝缘金属封闭开关设备用GIS间隔智能监测装置，其特征在于，总线接口(6)上集成RS232、RS422、RS485、CAN、以太网总线，用于对应的传感器通过总线接口连接监测模块。

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