CN202903956U

CN202903956U - Gis局放在线监测系统

Info

Publication number: CN202903956U
Application number: CN 201220622835
Authority: CN
Inventors: 王茂祥; 赵震杰
Original assignee: CHANGZHOU AITE TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: CHANGZHOU AITE TECH CO., LTD.
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2022-11-22

Abstract

本实用新型涉及光机电一体化高性能仪表技术领域，尤其是一种GIS局放在线监测系统，由现场传感器，前置监测仪，后台监视系统三大模块组成，现场传感器包括多个高频传感器和噪音传感器，前置监测仪包括多个数据采集单元，后台监视系统包括数据分析单元和上位机，所述的多个高频传感器分别通过同轴电缆与相应的数据采集单元相连接，噪音传感器通过同轴电缆与最后一节数据采集单元相连，所有的数据采集单元均通过光纤与数据分析单元相连，数据分析单元通过光纤与上位机相连。所述的数据采集单元比高频传感器多一个。本实用新型可减少维护费用、避免故障发生、且对设备性能进行准确评估。

Description

GIS局放在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及光机电一体化高性能仪表技术领域，尤其是一种GIS局放在线监测系统。

背景技术

常用的电力设备绝缘中总会有不同程度的缺陷，这些缺陷就是固体或液体介质中含有的各种杂质、水分、气隙等。在固体绝缘中常常存在着局部损坏或气隙，在液体绝缘中常常存在着气泡。这些缺陷中，有些是在各种运行因素（电场温度变化、机械应力、受潮等）长期作用下，绝缘老化、分解、破坏、裂化过程中产生的，有些是制造过程中未去干净的，这些缺陷是引起变压器局部放电的主要原因。因为在有缺陷的部位电场分布比其它地方集中，当外部施加电压升高到一定程度时，这些部位的电场达到足够大，超过了该处物质的游离场强时，就会产生游离放电，称为局部放电。局部放电是指两个电极之间的绝缘介质中局部被击穿的现象。

气泡的介电常数比周围绝缘的介电常数小很多，夹在绝缘体内气隙的电场强度大于绝缘体中的电场强度，气泡的击穿场强又比周围绝缘体的击穿场强低很多，所以绝缘体内的气泡是导致绝缘体局部放电的主要原因。

此外，在绝缘内部有突出的支边或尖端的金属表面，其电场强度比较大，也容易产生局部放电。因此，局部放电可能发生在气体中，也可能发生在油中，还有可能发生在导体（电极）的边缘上。局部放电是各种绝缘结构中普遍存在的现象，局部放电可能发生在绝缘体的表面或内部，分别称之为表面局部放电和内部局部放电。

局部放电给变压器绝缘带来极大的危害。造成破坏作用的因素有：热力作用、带电微粒的轰击、局部放电时产生活性物质的作用以及冲击波和辐射射线的作用等。变压器发生局部放电时，放电处会产生高温，高温易使固体绝缘老化，对有机物和合绝缘材料的寿命影响很大；高温还会使绝缘油裂化。放电处还会发生化学反应，产生臭氧和氧化氮等气体，这些气体对绝缘材料起腐蚀作用，破坏绝缘的分子结构，使绝缘遭受损伤。

GIS故障很少，但万一发生故障后果相当严重。GIS检修工作比较繁杂，时间长，其停电范围有时涉及非故障元件；而且检修工艺要求十分精细，稍有不慎就可能会造成检修质量问题。因此，采用不解体的方法从外部对设备运行进行状态评估，即对GIS设备状态进行监测及检修有相当重要和迫切的需求。

实用新型内容

为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供了一种GIS局放在线监测系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种GIS局放在线监测系统，由现场传感器，前置监测仪，后台监视系统三大模块组成，现场传感器包括多个高频传感器和噪音传感器，前置监测仪包括多个数据采集单元，后台监视系统包括数据分析单元和上位机，所述的多个高频传感器分别通过同轴电缆与相应的数据采集单元相连接，噪音传感器通过同轴电缆与最后一节数据采集单元相连，所有的数据采集单元均通过光纤与数据分析单元相连，数据分析单元通过光纤与上位机相连。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括所述的数据采集单元比高频传感器多一个。

本实用新型的有益效果是：

(1)减少维护费用

我国目前采用的方法是定期的停电试验、检修和维护。定期试验需安排停电计划，到期必修，没有充分考虑设备实际状态，导致不少超量维修，造成了人力及物力的大量消费；而状态监测以状态为基准，在线监测，取代了定期试验，维护费用可降低40%。

(2)避免故障发生

定期试验不能及时发现设备内部的故障隐患，而且停电试验施加低于运行电压的试验电压，对某些反映也不够灵敏；在线监测采用更高灵敏度的传感器以采集运行中设备绝缘劣化的信息，信息量的处理和识别也依赖于有丰富软件支持的计算机网络，不仅可以把某些测试项目在线化，而且还可以引进一些新的更真实反映设备运行状态的特征量，从而实现对设备远行状态的综合诊断。

(3)对设备性能进行评估

通过状态监测对设备运行状态进行的了解和掌握，可对设备的使用性能、运行寿命、利用程度进行评估以便调整使用，从而提高经济效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是GIS局放在线监测系统示意图；

图2是GIS局放超高频监测原理；

图中，1、现场传感器，2、前置监测仪，3、后台监视系统，4、高频传感器，5、噪音传感器，6、数据采集单元，7、数据分析单元，8、上位机，9、同轴电缆，10、光纤，11、局部放电监测仪，12、放电点，13、超高频信号。

具体实施方式

如图1是本实用新型的结构示意图，一种GIS局放在线监测系统，由现场传感器1，前置监测仪2，后台监视系统3三大模块组成，现场传感器1包括多个高频传感器4和噪音传感器5，前置监测仪2包括多个数据采集单元6，后台监视系统3包括数据分析单元7和上位机8，所述的多个高频传感器4分别通过同轴电缆9与相应的数据采集单元6相连接，噪音传感器5通过同轴电缆9与最后一节数据采集单元6相连，所有的数据采集单元6均通过光纤10与数据分析单元7相连，数据分析单元5通过光纤10与上位机8相连。数据采集单元2比高频传感器1多一个。数据采集单元2比高频传感器1多出的一个用于与噪音传感器5连接。

系统由现场传感器，前置监测仪，后台监视系统三大部分组成。系统采用分层分布式结构，分为传感器、前置机和后台机三部分。传感器完成对监测设备的测量，将信息量送到前置机进行集中分析、显示以及告警，并将数据上传到后台机进行全面的监视和分析。这种结构不仅使整套系统的结构非常清晰和简洁，也使得各子系统功能完整独立，任何一个监测单元异常不会影响其它设备正常工作。采用统一的RS-485数据接口规范，大大提高了系统的兼容性和可扩展性。

局部放电发生时，电磁波的信号根据GIS结构反复进行传播、反射、折射、迟延、衰减等现象，通过盆式绝缘子（绝缘件）放射到外界。

其GIS局放超高频监测原理如图2：通过GIS 绝缘子泄漏的电磁波，通过高灵敏度内置型或外置型传感器，进行监测。通过传感器监测GIS内部局部放电激发的电磁波信号，监测到的信号经过滤波、射频前置放大器和检波器后，由高速数据采集模块进行采样、存储、数字信号处理与分析，经过现场监测单元处理后的数据通过光纤上传至主处理器单元；主处理器单元通过在其上运行的故障诊断专家系统根据从现场监测单元送来的的数据，组建故障模式数据库，对GIS的绝缘状态进行诊断，并以多种方式显示放电指纹特征数据；在主处理器单元上存储的局部放电历史测量数据供工作人员及远程管理系统查询。图中11为局部放电监测仪，12为放电点，13为超高频信号。

正常运行时，系统可随时在线监测、记录GIS的状态，并利用诊断系统对设备的运行状态进行分析判断。当GIS出现异常时，该系统快速采集、处理故障数据，同时完成在线计算、存储、统计、报警、分析报表和数据远传等功能。

上述描述只为说明本专利设备的技术构思及特点，其目的在于让熟悉的此项技术的人士能够了解该专利的内容并加以实施，并不能以此限制本专利的保护范围。凡根据本专利精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本专利的保护范围内。

Claims

1.一种GIS局放在线监测系统，由现场传感器（1），前置监测仪（2），后台监视系统（3）三大模块组成，现场传感器（1）包括多个高频传感器（4）和噪音传感器（5），前置监测仪（2）包括多个数据采集单元（6），后台监视系统（3）包括数据分析单元（7）和上位机（8），其特征是，所述的多个高频传感器（4）分别通过同轴电缆（9）与相应的数据采集单元（6）相连接，噪音传感器（5）通过同轴电缆（9）与最后一节数据采集单元（6）相连，所有的数据采集单元（6）均通过光纤（10）与数据分析单元（7）相连，数据分析单元（5）通过光纤（10）与上位机（8）相连。

2.根据权利要求1所述的GIS局放在线监测系统，其特征是，所述的数据采集单元（6）比高频传感器（4）多一个。