CN205642449U - 一种sf6气体状态在线监测系统和一种gis设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种SF₆气体状态在线监测系统和一种GIS设备，该GIS设备包括SF₆气体状态在线监测系统，该在线监测系统包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、处理模块、手持移动电子终端和用于与手持移动电子终端通讯的GSM模块，处理模块采样连接温度传感器、湿度传感器和压力传感器，并与GSM模块连接。通过手持移动电子终端可以实时获知SF₆气体的状况，并且，还可以对开关设备，比如GIS设备，进行远程控制，解决了因距离产生的控制不便的困扰，保证开关设备在出现SF₆气体异常时及时断开，保证了开关设备的安全运行，减少事故发生的概率。

Description

一种SF6气体状态在线监测系统和一种GIS设备

技术领域

本实用新型涉及一种SF₆气体状态在线监测系统和一种GIS设备。

背景技术

中压GIS充气柜以其体积小、免维护及安全可靠性高等显著优点，在国内外供电系统中得到了越来越广泛的应用。起到了提升配电网供电能力和适应性、降低配电网损耗和供电成本以及节约土地资源的作用。

由于SF₆气体具有优良的绝缘、灭弧性能，在过去的几十年里，SF₆气体在高压电气设备中的应用取得了惊人的进展。然而，SF₆气体状态的改变会对GIS设备的安全运行造成非常严重的影响，因此对SF₆气体实施严格的质量监测与安全管理是确保设备可靠运行和人身健康安全的重要保证。SF₆气体状态变化主要包括以下几个方面：

1.SF₆气体含水量增大，会导致GIS设备化学腐蚀、绝缘性能降低、断路器开断能力受损等。

2.SF₆气体泄露，会造成GIS绝缘耐压强度降低，绝缘击穿；GIS气室水分含量增加；SF₆气体经电弧放电分解出的有毒物质泄露和温室效应等。

3.SF₆气体温度过高，SF₆气体温度升高会使SF₆的整体绝缘性能下降，严重时甚至击穿，进而引发短路，形成重大事故，造成重大经济损失。此外，SF₆气体温度的变化还影响到GIS中的水分含量，据有关研究表明，SF₆设备气体水分含量随温度升高而升高。

正是由于SF₆气体状态变化可能造成的危害，国家电网公司制定了专门技术规范，要求对GIS设备中SF₆气体定期开展预防性试验，以防止上述危害发生。由此可见，对SF₆气体状态监测技术进行研究和应用是十分必要的。

目前，对于GIS设备中SF₆气体状态监测，一方面是利用与充气隔室相连通的压力表直接观看表压，或者用气体检漏仪、红外光谱技术等对泄露状况进行检测，然而对于充气隔室内SF₆气体温度、湿度等参数却不易获取。压力表直接测量虽然直观，但精度偏低。气体检漏仪、红外光谱技术等精度较高，但只能进行定期检测，实时性差，且需耗费大量的人力、物力和财力。为了解决上述技术问题，申请号为200820219565.9的中国专利申请公开了一种SF₆断路器监测装置，包括检测部分、处理部分和控制部分，但是，该监测装置无法使工作人员实时获知SF₆气体的状况。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种SF₆气体状态在线监测系统，用以解决传统的监测装置无法使工作人员实时获知SF₆气体的状况的问题。本实用新型同时提供一种GIS设备。

为实现上述目的，本实用新型的方案包括一种SF₆气体状态在线监测系统，包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器和处理模块，所述处理模块采样连接所述温度传感器、湿度传感器和压力传感器，所述在线监测系统还包括手持移动电子终端和用于与手持移动电子终端通讯的GSM模块，所述GSM模块连接所述处理模块上的通讯接口。

所述手持移动电子终端为智能手机。

所述在线监测系统还包括用于控制开关设备分合闸操作的分合闸模块，所述处理模块控制连接所述分合闸模块。

所述在线监测系统还包括人机交互模块和报警模块，所述处理模块连接所述人机交互模块和报警模块。

所述在线监测系统还包括用于与后台监控系统通讯的4G无线通讯模块，所述处理模块与所述4G无线通讯模块连接。

一种GIS设备，包括一种SF₆气体状态在线监测系统，该在线监测系统包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器和处理模块，所述处理模块采样连接所述温度传感器、湿度传感器和压力传感器，所述在线监测系统还包括手持移动电子终端和用于与手持移动电子终端通讯的GSM模块，所述GSM模块连接所述处理模块上的通讯接口。

所述手持移动电子终端为智能手机。

所述在线监测系统还包括用于控制开关设备分合闸操作的分合闸模块，所述处理模块控制连接所述分合闸模块。

所述在线监测系统还包括人机交互模块和报警模块，所述处理模块连接所述人机交互模块和报警模块。

所述在线监测系统还包括用于与后台监控系统通讯的4G无线通讯模块，所述处理模块与所述4G无线通讯模块连接

本实用新型提供的SF₆气体状态在线监测系统中，除了包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、处理模块等组成部分之外，还包括手持移动电子终端和GSM模块，GSM模块与处理模块相连，处理模块通过GSM模块与手持移动电子终端通讯，由于该手持移动电子终端便于携带，所以，工作人员可以时刻随身该手持移动电子终端。处理模块根据数据采集部分传输来的数据进行处理和判断，并将判断结果通过GSM模块发送给手持移动电子终端，工作人员通过该手持移动电子终端实时获知SF₆气体的状况，并且，还可以通过该手持移动电子终端对开关设备，比如GIS设备，进行远程控制，解决了因距离产生的控制不便的困扰，确保开关设备在出现SF₆气体异常时及时断开，保证了开关设备的安全运行，在很大程度上保障了开关设备的安全运营，减少事故发生的概率。另外，通过手持移动电子终端还能够工作人员精确定位出现故障的设备，便于及时进行后续的维修和更换。

附图说明

图1是SF₆气体状态在线监测装置结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

SF₆气体状态在线监测系统实施例

本实用新型提供的SF₆气体状态在线监测系统可以适用于任意的充有SF₆气体的开关设备，比如GIS设备。在本实施例中的GIS设备包括GIS设备本体，即开关部分，以及SF₆气体状态在线监测系统。由于GIS设备中的开关部分属于现有常规结构，这里不再具体说明。以下对SF₆气体状态在线监测系统进行具体说明。

SF₆气体状态在线监测系统主要包括两大部分，一是SF₆气体状态在线监测装置，二是与该监测装置配套使用的手持移动电子终端。

如图1所示，SF₆气体状态在线监测装置包括温度传感器1、湿度传感器2、压力传感器3和CPU模块5，其中，温度传感器1、湿度传感器2、压力传感器3分别用于采集SF₆气体的温度信息，湿度信息和气压信息，CPU模块5采样连接温度传感器1、湿度传感器2和压力传感器3，CPU模块5用于对输入的数据进行处理，而且，为了对这三个传感器输出的信号进行处理，使其符合CPU模块5的要求，该监测装置还包括信号调理模块4，比如：A/D转换模块，温度传感器1、湿度传感器2和压力传感器3的信号输出端通过信号调理模块4连接到CPU模块5的信号输入端。

该监测装置还包括GSM模块6、声光报警模块7、人机交互模块8、分合闸模块9和电源模块10，CPU模块5分别与GSM模块6、声光报警模块7、人机交互模块8和分合闸模块9进行连接。电源模块10为该监测装置内的各个组成模块提供工作电源，比如：外围220V AC/DC电源给电源模块10供电，然后通过电源模块10给整套装置提供电源，以保证装置的可靠运行。

CPU模块5通过GSM模块6与手持移动电子终端进行通讯，该手持移动电子终端可以为智能手机，还可以是其他类型的终端设备，本实施例以智能手机为例。

CPU模块5对三个传感器传输来的信号进行处理：将温度、湿度以及压力值与事先设定的阈值进行比较，一旦超过设定的阈值，控制GSM模块6向指定手机(即工作人员(用户)手中的智能手机)发送报警短信，使工作人员(用户)实时获知状况，方便工作人员(用户)精确确定故障设备，当情况紧急时，工作人员(用户)也可通过智能手机向GSM模块6发送短信指令，CPU模块5根据接收到的短信指令控制分合闸模块9，进而控制开关设备进行分合闸，对于快速维修和维护人身安全起到很大作用。另外，该分合闸模块9能够控制开关设备进行分合闸操作，其可以是开关设备本身的分合闸模块；还可以是能够产生分合闸控制信号的开关量控制信号产生模块，根据CPU模块5输出的控制信号产生相应的分合闸控制信号以对开关设备进行分合闸控制。另外，如果CPU模块5具备发出能够直接控制开关设备分合闸操作的控制信号，这时就无需设置分合闸模块9。

而且，当CPU模块5将温度、湿度以及压力值与事先设定的阈值进行比较，一旦超过设定的阈值时，同时控制声光报警模块7中的蜂鸣器发出报警声音，报警灯开始闪烁。并且，工作人员(用户)可以通过人机交互模块8中的按键对设定阈值进行手动输入和更改，以及菜单翻页操作，人机交互模块8中的显示单元还能够实时显示SF₆气体的状态信息。

所以，SF₆气体状态在线监测系统在实施时：将温度传感器1、湿度传感器2以及压力传感器3密封在GIS设备充气隔室内部，实时将隔室气体温湿度及压力状态信号输出给信号调理模块4，信号调理模块4对传感器信号处理后送给CPU模块5，并通过人机交互模块8的显示单元进行实时显示；同时CPU模块5实时地将温度、湿度以及压力值与事先设定的阈值进行比较，一旦超过设定的阈值，便控制声光报警模块7的蜂鸣器发出报警声音，报警灯开始闪烁，同时控制GSM模块6向指定手机号码发送报警短信，方便用户精确确定故障设备，情况紧急时，工作人员(用户)也可通过手机向GSM模块6发送短信指令，从而启动分合闸模块9控制设备进行分合闸，对于快速维修和维护人身安全起到很大作用。

另外，为了使该监测系统与后台监控系统进行实时通讯，监测装置还包括目前较为先进的4G无线通讯模块(图中未画出)，CPU模块5连接该4G无线通讯模块，通过4G无线通讯模块能够实现数据的实时上传以及控制命令的实时下发。

还有就是，CPU模块5不但可以在出现故障时，将故障信息发送给手持移动电子终端，而且，CPU模块5还可以在正常情况下，将气体信息发送给手持移动电子终端。

总之，本实用新型提供的SF₆气体状态在线监测装置和监测系统能够实时监测GIS设备中SF₆气体温度、湿度以及压力等状态信息，当气体状态不符合要求时及时发出报警信息，并向用户远程发送报警短信，方便工作人员(用户)及时发现和排除故障，避免造成更大的事故和损失，同时工作人员(用户)可以利用手机短信远程控制设备分合闸，保障了GIS设备的安全运营。

GIS设备实施例

本实用新型还提供一种GIS设备，该GIS设备是一种包括上述SF₆气体状态在线监测系统的GIS设备，由于该在线监测系统在上述实施例中已有了详细地描述，这里不再具体说明。

以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种SF₆气体状态在线监测系统，包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器和处理模块，所述处理模块采样连接所述温度传感器、湿度传感器和压力传感器，其特征在于，所述在线监测系统还包括手持移动电子终端和用于与手持移动电子终端通讯的GSM模块，所述GSM模块连接所述处理模块上的通讯接口。

2.根据权利要求1所述的SF₆气体状态在线监测系统，其特征在于，所述手持移动电子终端为智能手机。

3.根据权利要求1所述的SF₆气体状态在线监测系统，其特征在于，所述在线监测系统还包括用于控制开关设备分合闸操作的分合闸模块，所述处理模块控制连接所述分合闸模块。

4.根据权利要求1所述的SF₆气体状态在线监测系统，其特征在于，所述在线监测系统还包括人机交互模块和报警模块，所述处理模块连接所述人机交互模块和报警模块。

5.根据权利要求1所述的SF₆气体状态在线监测系统，其特征在于，所述在线监测系统还包括用于与后台监控系统通讯的4G无线通讯模块，所述处理模块与所述4G无线通讯模块连接。

6.一种GIS设备，包括一种SF₆气体状态在线监测系统，该在线监测系统包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器和处理模块，所述处理模块采样连接所述温度传感器、湿度传感器和压力传感器，其特征在于，所述在线监测系统还包括手持移动电子终端和用于与手持移动电子终端通讯的GSM模块，所述GSM模块连接所述处理模块上的通讯接口。

7.根据权利要求6所述的GIS设备，其特征在于，所述手持移动电子终端为智能手机。

8.根据权利要求6所述的GIS设备，其特征在于，所述在线监测系统还包括用于控制开关设备分合闸操作的分合闸模块，所述处理模块控制连接所述分合闸模块。

9.根据权利要求6所述的GIS设备，其特征在于，所述在线监测系统还包括人机交互模块和报警模块，所述处理模块连接所述人机交互模块和报警模块。

10.根据权利要求6所述的GIS设备，其特征在于，所述在线监测系统还包括用于与后台监控系统通讯的4G无线通讯模块，所述处理模块与所述4G无线通讯模块连接。