CN205038280U - 直流换流站接地极在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型直流换流站接地极在线监测系统，属于电力系统监测领域，目的是提供一种直流换流站接地极在线监测系统，用以对接地极的运行情况进行实时监测。包括接地极监测装置、数据输入输出装置、远程数据传输系统和换流站后台显示终端；所述接地极监测装置包括温湿度传感器、水位传感器、电流传感器、跨步电压监测装置、红外线测温监测装置和安防装置；所述接地极监测装置与数据输入输出装置通讯连接；所述数据输入输出装置通过远程数据传输系统与换流站后台显示终端相连接。该实用新型在换流站内便可对接地极的运行情况进行实时监测，一旦接地极故障，换流站内便可获知，便于在第一时间进行故障维修。

Description

直流换流站接地极在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及电力系统监测领域，具体的是直流换电站接地极在线监测系统。

背景技术

与交流输电技术相比，直流输电技术有两个主要的特殊方面，即换流和接地。远距离高压直流输电采用大地回路，可以提高运行可靠性，节省电能在线路上的损耗以及使工程可以分期建设，具有明显的经济效益，因此，直流接地极得到广泛应用。我国已有多条直流输电线路运行，近年来，在直流输电系统运行过程中，出现过多起直流换流站接地极电抗器损坏、隔离开关烧损等事故。2014年，德阳换流站永河接地极出现接地极电抗器损坏，直到运检现场检修时才发现；共乐接地极在直流换流站运行过程中，接地极隔离开关由于不明原因引发大火。因现有接地极缺少监控措施，换流站内对于接地极的运行状况无法实时掌控，导致接地极出现故障后，换流站内无法获知，使直流输电系统带故障运行，严重影响直流输电系统及整个电网的的运行安全。

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直流换流站接地极在线监测系统，用以对接地极的运行情况进行实时监测。

本实用新型采用的技术方案是：直流换流站接地极在线监测系统，包括接地极监测装置、数据输入输出装置、远程数据传输系统和换流站后台显示终端；

所述接地极监测装置包括温湿度传感器、水位传感器、电流传感器、跨步电压监测装置、红外线测温监测装置和安防装置；

所述温湿度传感器、水位传感器、电流传感器、跨步电压监测装置、红外线测温监测装置和安防装置分别与数据输入输出装置通讯连接；

所述数据输入输出装置通过远程数据传输系统与换流站后台显示终端相连接。

进一步的，所述远程数据传输系统为光纤以太网。

进一步的，所述换流站后台显示终端包括视频服务器、监控主机、分析主机和数据存储服务器。

进一步的，还包括报警器和打印机；所述报警器和监控主机相连；所述打印机与分析主机相连。

本实用新型的有益效果是：直流换流站接地极在线监测系统，接地极监测装置用于检测接地极的数据，检测到的数据输入给数据输入输出装置汇总，远程数据传输系统将数据输入输出装置汇总的数据传输给后台显示终端，在后台显示终端进行显示。如此，在换流站内便可对接地极的运行情况进行实时监测，一旦接地极故障，换流站内便可获知，便于在第一时间进行故障维修。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中，接地极监测装置1，温湿度传感器11，水位传感器12，电流传感器13，跨步电压监测装置14，红外线测温监测装置15，安防装置16，数据输入输出装置2，远程数据传输系统3，光电转换器31，光纤32，以太网33，换流站后台显示终端4，视频服务器41，监控主机42、分析主机43，数据存储服务器44，报警器45，打印机46。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

直流换流站接地极在线监测系统，包括接地极监测装置1、数据输入输出装置2、远程数据传输系统3和换流站后台显示终端4；

所述接地极监测装置1包括温湿度传感器11、水位传感器12、电流传感器13、跨步电压监测装置14、红外线测温监测装置15和安防装置16；

所述温湿度传感器11、水位传感器12、电流传感器13、跨步电压监测装置14、红外线测温监测装置15和安防装置16分别与数据输入输出装置2通讯连接；

所述数据输入输出装置2通过远程数据传输系统3与换流站后台显示终端4相连接。

接地极监测装置1用于检测接地极的数据，检测到的数据输入到数据输入输出装置2，输入输出装置2收集到的数据经过远程数据传输系统3输出到换流站后台显示终端4，在后台显示终端4进行显示，从而对接地极的运行情况进行实时监测。如此，在换流站内便可对接地极的运行情况进行监测，一旦接地极故障，换流站内便可获知，便于在第一时间进行故障维修。

由于土壤缺水会造成接地极故障，而土壤温度过高，水较快被蒸发驱散，因此，检测装置包括温湿度传感器11，用于检测土壤的温度和湿度。接地极电流分布均匀程度对于保证接地极安全运行和降低接地极造价有重要意义，而电流的分别与极址土壤电阻率大小、极址土壤典电性模型有密切关系，因此，可通过温度和湿度来判断电流分布是否均匀，或是否要给接地极注水使土壤的含水量满足要求。

由于接地极通常埋设于地下水位以下，以保证接地极周围有足够的水分，为了监测接地极是否一直处于地下水位以下，因此，设有水位传感器12，用于检测地下水位，以便判断地下水位是否满足要求。

由于换流站端采集的接地极引线电流与极址端采集的入地电缆电流在正常情况下是相等的，那么，可根据换流站端采集的接地极引线电流与极址端采集的入地电缆电流的差流可以判断出接地极线路的故障。并且，根据极址端的入地电缆电流，在知道运行时间的情况下，可计算接地极的运行安时数，根据运行安时数可以了解接地极的腐蚀情况。再则，接地极某一支路的引流电缆与极环的连接出现故障或者某一段馈电元件出现故障时，电流分配会发生变化，因此可以根据测量流过各引流电缆的入地电流来判断接地极工作状态。因此，检测装置包括电流传感器13，电流传感器13用于检测极址端的入地电缆电流。

由于极址内电容器、电抗器、电缆、汇流母线等设备表面温度过高时，容易烧坏，造成安全事故。因此，检测装置包括红外线测温监测装置15，红外线测温监测装置15对极址内电容器、电抗器、电缆、汇流母线等设备的表面温度进行测量。

由于工作电流长时间通过接地极是直流接地极的正常运行工况，因而地面电位及电位梯度是持续存在的，直流电流更易对人畜造成伤亡影响，所以，对允许的最大跨步电压有相应规定。因此，检测装置包括跨步电压监测装置14，跨步电压监测装置14用于测量接地极的最大跨步电压。

安防装置16用于对接地极现场进行摄像等监控，及时发现接地极的危险情况。

而温湿度传感器11、水位传感器12、电流传感器13、跨步电压监测装置14、红外线测温监测装置15和安防装置16均为现有设备。可直接使用。

要将温湿度传感器11、水位传感器12、电流传感器13、跨步电压监测装置14、红外线测温监测装置15和安防装置16检测到的数据传输到换流站后台显示终端4，供工作人员实时监控接地极的工作状况，因此，温湿度传感器11、水位传感器12、电流传感器13、跨步电压监测装置14、红外线测温监测装置15和安防装置16分别与数据输入输出装置2通讯连接。数据输入输出装置2汇总接地极监测装置1检测的各种数据后，要传输到换流站后台显示终端4，因此，数据输入输出装置2通过远程数据传输系统3与换流站后台显示终端4相连接。

如此，在换流站内，便可得知温湿度传感器11、水位传感器12、电流传感器13、跨步电压监测装置14、红外线测温监测装置15和安防装置16对接地极现场的检测结果，可通过检测结果判断接地极现场的运行情况。

进一步的，所述远程数据传输系统3为光纤以太网。

远程数据传输系统3可以为GSM、GPRS、3G或光纤以太网等。但是，数据输入输出装置2设置于接地极现场，用于采集和汇总温湿度传感器11、水位传感器12、电流传感器13、跨步电压监测装置14和红外线测温监测装置15检测的数据；换流站后台显示终端4设置于换流站内；换流站与接地极现场有一定的距离，而光纤以太网衰减小、抗干扰性能好，适合远距离传输，因此，作为优选，所述远程数据传输系统3为光纤以太网，即数据输入输出装置2输出的电信号，经过光电转换器31转换成光信号，光信号通过光纤32传输，再转换成电信号通过以太网33传递到换流站后台显示终端4。

优选的，所述换流站后台显示终端4包括视频服务器41、监控主机42、分析主机43和数据存储服务器44。

由于后台显示终端4用于显示接地极监测装置1的检测结果，即通过后台显示终端4显示接地极的工作状态，因此，换流站后台显示终端4可以仅为显示装置，也可以同时包括数据处理和数据显示装置。但是，换流站后台显示终端4仅为显示器，显示接地极监测装置1检测的原始数据，那么工作人员还需要再次进行数据分析。因此，作为优选，换流站后台显示终端4包括视频服务器41、监控主机42、分析主机43和数据存储服务器44。

监控主机42用于对接地极的运行状况进行监控，来自接地极监测装置1检测的数据通过监控主机42的软件进行分析处理，判断来自接地极监测装置1检测的数据是否属于处于允许工作范围，一旦超过允许工作范围，做出报警反应。

分析主机43对来自接地极监测装置1检测的数据进行分析处理，形成最终需要的数据，通过分析主机43得到的数据，可准确得知接地极现场的各运行指标，一旦接地极运行异常，可及时找出异常原因。

视频服务器41则用于读取接地极现场的视频信息。数据存贮服务器25用于存储数据处理中的各种需要的数据。

视频服务器41、监控主机42、分析主机43和数据存储服务器44涉及的相关软件均选用现有技术的相关软件。

优选的，还包括报警器45和打印机46；所述报警器45和监控主机42相连；所述打印机46与分析主机43相连。

为了能在第一时间提醒工作人员接地极出现故障，因此，还包括报警器45，一旦接地极非正常运行，报警器45报警，提醒工作人员，接地极出现故障，工作人员便能第一时间得知接地极出现故障，并及时查找故障原因。要方便查找故障原因，因此，还包括打印机46，打印机46打印数据库服务器42得到的各种数据，供工作人员查阅。

Claims (4)

1.直流换流站接地极在线监测系统，其特征在于：包括接地极监测装置(1)、数据输入输出装置(2)、远程数据传输系统(3)和换流站后台显示终端(4)；

所述接地极监测装置(1)包括温湿度传感器(11)、水位传感器(12)、电流传感器(13)、跨步电压监测装置(14)、红外线测温监测装置(15)和安防装置(16)；

所述温湿度传感器(11)、水位传感器(12)、电流传感器(13)、跨步电压监测装置(14)、红外线测温监测装置(15)和安防装置(16)分别与数据输入输出装置(2)通讯连接；

所述数据输入输出装置(2)通过远程数据传输系统(3)与换流站后台显示终端(4)相连接。

2.如权利要求1所述的直流换流站接地极在线监测系统，其特征在于：所述远程数据传输系统(3)为光纤以太网。

3.如权利要求1或2所述的直流换流站接地极在线监测系统，其特征在于：所述换流站后台显示终端(4)包括视频服务器(41)、监控主机(42)、分析主机(43)和数据存储服务器(44)。

4.如权利要求3所述的直流换流站接地极在线监测系统，其特征在于：还包括报警器(45)和打印机(46)；所述报警器(45)和监控主机(42)相连；所述打印机(46)与分析主机(43)相连。