CN204086565U - 变电站地震监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变电站设施领域，公开了一种变电站地震监测系统。该系统包括一号地震监测点、二号地震监测点、三号地震监测点、四号地震监测点以及监测终端，一号地震监测点设置有一号地震仪，二号地震监测点设置有二号地震仪，三号地震监测点设置有三号地震仪，四号地震监测点设置有四号地震仪；一号地震仪设置于变电站场地上，二号地震仪设置于GIS管道顶面，三号地震仪设置于避雷器支架顶面，四号地震仪设置于主变压器顶面。该系统能够及时准确地记录变电站在地震发生时的受震情况，通过一号地震监测点与其他地震监测点的对比，可以了解各设施在受到地震时的抗震、减震的具体数据，从而为上述设施的抗震性能的改进，提供参考数据。

Description

变电站地震监测系统

技术领域

本实用新型涉及变电站设施领域，尤其是一种变电站地震监测系统。

背景技术

众所周知，我国是一个地震多发国家，地震断裂带分布较广，尤其是西部地区更是地带多发地区。国内外地震资料表明：变电站内建、构筑物、电气设施的地震易损性是较高的。在近30年国内、外发生的破坏性强烈地震中，电力系统尤其是高压变电站各类电力设施的破坏严重，引起了社会的普遍关注。

目前变电站的震害现象普遍较为严重，而不同电力设施的震毁特点也比较清晰，但有关变电站各类电力设施的震前、后损伤检测、地震监测等技术的研究与应用还是空白。有必要开展变电站各类电力设施的地震监测方法、监测、损伤检测系统的研发，对提高变电站各类电力设施的抗震安全具有重要的意义。

地震监测系统通常包括地震监测点1和监测终端2，地震监测点1设置有地震仪3、供电设备和通讯设备，而监测终端2主要由计算机工作站和通讯接收设备构成。地震仪3通常为强震加速度仪，其设置有传感器4和高性能数据采集仪5，传感器4拾取环境或者设备的振动、噪声、应变、风速等特征参量；数据采集仪5将传感器4拾取的物理参量对应的电压值，经过数据调理、滤波、AD转换等处理，转换为离散数字量；网络传输模块通过有线或者无线网络将现场数据传输至监测终端2，监测终端2通过计算机实现现场数据动态趋势分析，预警报警、区域振动等值线图、时域波形、频域波形实时显示等。

变电站通常包括主变压器、GIS(气体绝缘金属封闭开关设备)、避雷器等设施，其中，变压器是变电站的核心设备，是一种利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，GIS是由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、母线和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体。

实际在设置变电站地震监测系统时，具体的地震监测点1在变电站中的设置位置对于地震监测的准确性和有效性十分关键，若监测点选择不当，则无法准确记录地震发生时，变电站的受震情况，进而无法准确预估变电站损伤程度，甚至得出错误结果，无法对震后及时修复以及变电站安全管理和结构分析提供有效帮助。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种变电站地震监测系统，该系统可以更加准确地反映并记录变电站在地震发生时的受震情况。

本实用新型所公开的变电站地震监测系统，包括一号地震监测点、二号地震监测点、三号地震监测点、四号地震监测点以及监测终端，所述各地震监测点均与监测终端通讯连接，所述一号地震监测点设置有一号地震仪，所述二号地震监测点设置有二号地震仪，所述三号地震监测点设置有三号地震仪，所述四号地震监测点设置有四号地震仪；

所述一号地震仪设置于变电站场地上，所述二号地震仪设置于GIS管道顶面，所述三号地震仪设置于避雷器支架顶面，所述四号地震仪设置于主变压器顶面。

优选地，所述四号地震监测点还设置有五号地震仪，所述五号地震仪设置于主变压器的底面上。

优选地，所述各地震监测点均连接有UPS。

优选地，所述各地震监测点的电源接入口设置有电源避雷器。

优选地，所述监测终端设置有报警装置。

优选地，所述的变电站地震监测系统，还设置有用于进行振动测试的振动脉冲发生器。

本实用新型的有益效果是：该变电站地震监测系统在变电站的变电站场地、GIS管道顶面、避雷器支架顶面和主变压器顶面分别设置地震监测点，当地震发生时，地震监测系统能够形成有效的地震记录，并且及时、自动地将地震记录和相关信息传送到监测终端，为变电站安全管理和结构分析提供基础数据；此外，通过一号地震监测点与其他地震监测点的对比，可以了解GIS管道、避雷器支架和主变压器在受到地震时的抗震、减震的具体数据，从而为上述设施的抗震性能的改进，提供参考数据。

附图说明

图1是现有技术的地震监测系统的结构框图；

图2是本实用新型的结构框图；

图3是一号地震仪的设置位置示意图；

图4是二号地震仪的设置位置示意图；

图5是三号地震仪的设置位置示意图；

图6是四号地震仪和五号地震仪的设置位置示意图。

附图标记：1-地震监测点，101-一号地震监测点，102-二号地震监测点，103-三号地震监测点，104-四号地震监测点，2-监测终端，3-地震仪，301-一号地震仪，302-二号地震仪，303-三号地震仪，304-四号地震仪，305-五号地震仪，4-传感器，5-数据采集仪，6-UPS，7-电源避雷器，8-报警装置，9-变电站场地，10-GIS管道，11-避雷器支架，12-避雷器，13-主变压器，14-隔减震装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1至图5所示，本实用新型公开的变电站地震监测系统，包括一号地震监测点101、二号地震监测点102、三号地震监测点103、四号地震监测点104以及监测终端2，所述各地震监测点均与监测终端2通讯连接，所述一号地震监测点101设置有一号地震仪301，所述二号地震监测点102设置有二号地震仪302，所述三号地震监测点103设置有三号地震仪303，所述四号地震监测点104设置有四号地震仪304；所述一号地震仪301设置于变电站场地9上，所述二号地震仪302设置于GIS管道10顶面，所述三号地震仪303设置于避雷器支架11顶面，所述四号地震仪304设置于主变压器13顶面。

变电站场地9为承载安装变电站电力设备的场地，将一号地震仪301安装在变电站场地9上，可以测量变电站场地9各方向的地震动，反映出地震发生时，变电站所在地的实际受震情况；GIS的全密封结构使故障的定位及检修比较困难，若GIS在地震中受损，其检修工作繁杂，事故后平均停电检修时间比常规设备长，其停电范围大，常涉及非故障元件，所以，了解GIS的受震情况十分必要，将二号地震仪302固定于GIS管道10顶面，容易固定，且不影响GIS的绝缘，可以测量GIS管道10的动力输入大小；变电站的避雷器12安装在避雷器支架11上，避雷器支架11具有较高的高度，容易在地震中受到损害，将三号地震仪303布置在避雷器支架11顶面，易于固定，可以比较准确的反映避雷器支架11上部靠近避雷器安装点的震动情况，通过对比一号地震仪301采集的数据，可以测量避雷器支架11的动力放大效应，若变电站有多个避雷器12则只需在一个避雷器支架11上安装地震仪即可。主变压器13作为变电站的核心，其重要程度不言而喻，将四号地震仪304设置于主变压器13顶面，可以准确记录下主变压器13的受震情况。

综上所述，采用上述方案设置各地震监测点后，不但可以及时、准确、全面地反应变电站的受震情况，而且通过一号地震监测点101与其他地震监测点的数据对比，可以反映出各电力设备的抗震减震情况，为其抗震结构分析提供重要参考依据。

主变压器13底部通常安装有隔减震装置14，而且主变压器13本身的结构特性也对其抗震性能有着较大影响，为了更好地了解主变压器13的隔减震装置14的效果及其本身的结构抗震性能，作为优选方式，所述四号地震监测点104还设置有五号地震仪305，所述五号地震仪305设置于主变压器13的底面上。通过对比一号地震仪301与五号地震仪305即可了解主变压器13的隔减震装置14的效果，通过对比四号地震仪304和五号地震仪305，即可了解主变压器本身结构的抗震效果，并判断出其刚性程度。

各地震监测点通常可通过变电站直接供给的交流电，但是在破坏性地震发生时，变电站可能因地震而断电，为保证此时各地震监测点仍能运行，作为优选方式，所述各地震监测点均连接有UPS 6。UPS，即不间断电源，可在断电时为地震监测点提供电能，以保证变电站故障情况下地震监测系统正常工作。

为防止地震监测点被雷击损坏，作为优选方式，所述各地震监测点的电源接入口设置有电源避雷器7。

为保证当有破坏性地震发生时及时报警，作为优选方式，所述各地震监测点的电源接入口设置有电源避雷器7。设置报警装置7后，地震监控系统可以达到完全无人值守。当有破坏性地震发生时，报警装置7可以通过预先设好的报警方式即时通知管理人员，也可以通过监测终端2的预先设置自动启动电网地震保护措施。

地震是突发性偶然事件，为了在地震发生前和地震发生后为变电站提供抗震性能评估和损伤检测，以降低地震损害，作为优选方式，所述的变电站地震监测系统还设置有用于进行振动测试的振动脉冲发生器。采用振动脉冲发生器可对上述设置有地震监测点的电力设备施加外部激励，通过此种实时脉动测试可以得出各电力设施的实时状态曲线，通过主要电力设施的动态特性曲线能够判断电力设施的当前状态，预知其的损伤情况，从而保证电力设施的安全。基于此测试，可以由各电力设施的动力特性反推其结构的质量、刚度等物理特性。在震后进行实时脉动测试，只要各电力设施结构系统的物理特性发生改变，导致模态特性的改变，将结构系统实测的模态特性与健康结构的模态特性进行比较，来判断结构是否发生损坏，从而便于对其进行修复。

Claims (6)

1.变电站地震监测系统，其特征在于：包括一号地震监测点(101)、二号地震监测点(102)、三号地震监测点(103)、四号地震监测点(104)以及监测终端(2)，所述各地震监测点均与监测终端(2)通讯连接，所述一号地震监测点(101)设置有一号地震仪(301)，所述二号地震监测点(102)设置有二号地震仪(302)，所述三号地震监测点(103)设置有三号地震仪(303)，所述四号地震监测点(104)设置有四号地震仪(304)；

所述一号地震仪(301)设置于变电站场地(9)上，所述二号地震仪(302)设置于GIS管道(10)顶面，所述三号地震仪(303)设置于避雷器支架(11)顶面，所述四号地震仪(304)设置于主变压器(13)顶面。

2.如权利要求1所述的变电站地震监测系统，其特征在于：所述四号地震监测点(104)还设置有五号地震仪(305)，所述五号地震仪(305)设置于主变压器(13)的底面上。

3.如权利要求2所述的变电站地震监测系统，其特征在于：所述各地震监测点均连接有UPS(6)。

4.如权利要求2所述的变电站地震监测系统，其特征在于：所述各地震监测点的电源接入口设置有电源避雷器(7)。

5.如权利要求2所述的变电站地震监测系统，其特征在于：所述监测终端(2)设置有报警装置(8)。

6.如权利要求1、2、3、4或5所述的变电站地震监测系统，其特征在于：还设置有用于进行振动测试的振动脉冲发生器。