[实用新型]一种移动式气体绝缘组合电器内部缺陷在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电气设备绝缘监测技术领域，涉及气体绝缘组合电器内部缺陷的可移动式检测设备，特别涉及基于超高频和声发射联合检测气体绝缘组合电器内部缺陷的在线监测系统。 

背景技术

气体绝缘组合电器(Gas Insulated Switchgear，GIS)具有绝缘度高、结构紧凑、占地面积小、适应性广、可靠性高的特点，在电力系统的发电厂以及高压变电站中得到了广泛的应用。但是，GIS在制造和安装过程中容易在设备内部引入一些缺陷，包括灰尘、导电微粒、GIS内部的金属尖端、连接松动等。这些缺陷可能导致GIS设备内部的局部放电。随着GIS运行年限增加，这些缺陷会逐渐发展严重，在一些外界诱因的作用下，就会引发绝缘击穿或闪络现象，从而导致停电故障，给国民经济带来巨大损失。因此，监测GIS内部缺陷对于提高电力系统稳定具有重要作用。 

现有对GIS局部放电的检测主要使用超高频检测和声发射检测两种方式。超高频检测方法效率高，抗干扰能力强，可以有效的去除常规的局部放电电气测量法中难以避开的干扰信号，特别适合于现场检测。但是难以对放电部位进行精确定位。声发射检测可以对局部放电进行精确的定位，但是由于放电产生的应力波能量低、导致声发射的检测效率较低。因此目前的GIS局部放电常采用两种方式结合起来应用。先用超高频法检测局部放电的强度和数目，再用声发射法对这些局部放电部位进行精确定位。 

GIS内部缺陷的检测设备主要有两类，一类是基于声发射或超高频原理的便携式设备，另一种是在线监测系统。在线监测系统有利于电力系统自动化控制，是未来发展的趋势。目前大多数的在线检测系统如中国专利号ZL200610054229.9公布的“气体绝缘组合电器局部放电在线检测定位装置及定位方法”都是基于超高频的原理来实现的。 

现有的GIS局部放电在线检测系统要求在整个电力系统内所有GIS设备上固定安装超高频传感器，并需要铺设大量电缆将这些传感器获得的信号传输到每个高压变电站的监控中心，这必然为每个高压变电站带来运行成本的增加。 

因此，如何减小GIS内部缺陷在线监测系统的投资成本，对于该系统在电力系统的普及应用成为急需解决的重要问题。 

实用新型内容

本实用新型针对现有GIS局部放电在线监测系统投资成本高的问题，提出了“重症监护”的概念。在对变电站各GIS设备利用便携式设备进行局部放电筛查基础上，对有可能出现绝缘问题的GIS设备进行重点的在线监测。 

本实用新型提供了一种可移动式的GIS内部缺陷在线监测系统。由GIS内部缺陷监测单元、本地监控中心和远程分析与管理中心构成。其可移动性是这样实现的：1)GIS内部缺陷 监测设备由一系列监测单元构成，每个单元可以方便的固定在GIS设备上，在故障完全排除后也可方便取下。2)监测设备所获得的数据通过无线传输模式进行数据传输；这样避免了现有在线系统通过电缆连接需要大量布线的问题。通过这种方式可以利用有限的监测设备对电力系统内的存在潜在缺陷的GIS设备进行重点监测。 

本实用新型通过以下技术方案实现：首先利用便携式局部放电检测仪对变电站内的GIS设备进行筛查，确定存在潜在绝缘缺陷的GIS设备。将本实用新型提供的监测单元的传感器固定在GIS设备的外壳上，传感器与检测单元的主机采用电缆连接，主机固定放置于GIS设备附近。本实用新型的监测单元包括两类：超高频监测单元和声发射监测单元。根据所述的初筛结果在每个存在潜在缺陷的GIS外壳上安装数量不等的监测单元。每个监测单元可以通过固定在GIS外壳上的传感器监测原始放电信号，并经过主机内的信号放大模块，数据分析和处理模块获得相应的放电数据。其中每个监测单元相当于一台简化版的便携式的局部放电检测仪，即只安装有传感器和信号处理器的局部放电检测仪，其数据处理和输出由监控中心的计算机来处理。各监测单元将采集到的数据通过数据无线传输模块传输到变电站控制中心的计算机上。由于监测单元和变电站控制中心的数据传输采用无线方式，不要埋设大量电缆，这为系统的移动性提供了可能。控制中心的计算机上安装数据分析软件，对获得的数据进行初步整合分析，并与Internet网络连接。安装于电力主管部门的远程分析与管理中心的相应软件可以从Internet上获取各变电站的监测数据，专家可以通过对获得的数据进行分析，判定各GIS设备的运行缺陷，并给出相应的处理措施。本实用新型提供的远程分析与管理软件还带有GIS缺陷专家分析系统，可以对数据进行分析，找出缺陷原因和位置并给出对应的处理措施。