[发明专利]智能变电站六氟化硫断路器特性监控方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及变电站设备在线监测技术领域，具体涉及一种智能变电站六氟化硫断路器特性监控方法及系统。

背景技术

SF6作为一种非可燃的合成气体，化学性能极其稳定，它在常压下的绝缘能力为空气的2.5倍以上，灭弧能力为空气的100倍，具有一般电介质不可比拟的绝缘和灭弧特性。因此，随着科技及经济的发展，以具有优良的电气绝缘能力和灭弧性能的六氟化硫（SF6）气体为绝缘灭弧介质的六氟化硫开关及全密封组合电器（GIS）已在电力系统广泛使用， 正在逐步取代以前的多油式、少油式、真空式断路器，它具有体积小、重量轻、容量大、维修周期长等优点。

然而，六氟化硫电气设备也存在一些缺点，如经过电弧开断的六氟化硫气体是有剧毒的，外界水分及空气的渗入会导致毒物增多从而严重地影响设备的电气性能、腐蚀设备、危害工作人员的健康，六氟化硫气体的泄漏及六氟化硫气体在寒冷状态下的液化也会导致设备绝缘能力的下降甚至严重事故等。因此，六氟化硫电气设备的水分含量及密封性能（密度继电器压力测试）便成为六氟化硫电气设备的两个重要指标，其是否处于额定范围之内，决定着SF6气体的绝缘和灭弧性能的有效与否。

目前的SF6气体微水、密度离线检测，费时、费事、费气，需要采购多套的离线式检测设备，成本高。例如，在进行微水检测时需停电，长时间排放SF6气体，由于取样管线含有湿气，测量的前10分钟还需吹干取样管线。一个完整准确的测试约需45-55分钟左右。做完一次微水试验，开关压力明显下降，因此在完成测试后需补充SF6气体。再如，一般断路器在出厂时配有监视SF6气体密度的装置，即密度继电器。密度继电器为机械式装置，测量精度低，需每日巡检，对其校验非常麻烦（有的密度继电器需拆卸校验），还浪费SF6气体，同时受环境温度的影响，给运行人员增加了不少的工作量。此外，为完成检测工作需配备巡检人员、巡检车辆、检测设备和高价值的SF6气体，造成大量人力、物力、财力资源的浪费。

针对六氟化硫断路器特性在线监测的不足，提供一套集SF6气体微水、密度、温度及其变化趋势在线实时监控于一体的SF6气体特性在线监控系统，采用先进的电化学在线监测技术，通过配置的SF6气体高分子薄膜电容式湿度传感器、密度传感器、温度传感器等，内置精确的SF6气体压力和温度之间的数学模型，包括变送器和主控PC机，采用嵌入式微机技术，实现断路器中SF6气体微水、密度、温度及其变化趋势的在线实时监控，实现断路器报警、闭锁动作点通讯远传，并且支持接入后台操作系统跟上位机相连，做到实时监控、实时显示。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种智能变电站六氟化硫断路器特性监控方法及系统，实现断路器中SF6气体微水、密度、温度及其变化趋势的在线实时监控，实现断路器报警、闭锁动作点通讯远传，并且支持接入后台操作系统跟上位机相连，做到实时监控、实时显示。

一种智能变电站六氟化硫断路器特性监控方法，通过配置六氟化硫气体高分子薄膜电容式湿度传感器、密度传感器、温度传感器，长期在线监控断路器中六氟化硫气体的密度、微水、温度及其变化趋势，通过变送器将数据传输至DSP芯片内，给出相应指标的变化曲线，有关指标达到报警状态时，报警或自动启动报警装置，当有关指标超标达到危险状况时，报警且断路器自动启动闭锁单元禁止断路器动作，并将数据信息和报警信息发送至监控基站，所述监控基站将区域内的DSP芯片传输过来的信息汇总后将数据实时上传至集控中心，实现对变电站六氟化硫断路器的远程检测控制。

所述集控中心在受到报警信息之后对现场工作人员进行提醒，并远程发送报警信息至运维人员，运维人员对故障作出及时反映。

一种用于上述监控方法的智能变电站六氟化硫断路器特性监控系统，包括监控装置、监控基站和集控中心，所述监控装置包括数据采集单元、显示单元、DSP芯片、报警单元和闭锁单元，所述DSP芯片与所述数据采集单元、显示单元、报警单元和闭锁单元连接，所述监控基站包括主控PC机，所述DSP芯片通过RS485通讯接口与所述主控PC机连接，所述监控基站通过无线移动公网或有线光纤与所述集控中心连接。

所述数据采集单元包括湿度传感器、温度传感器、压力传感器和变送器。

所述DSP芯片采用TMS320F2812DSP。

所述报警单元包括声音报警器和灯光报警器。

所述集控中心包括工控机，所述工控机设置通信单元、数据库和信息监控单元，所述数据库支持数据管理、数据查询和数据显示，所述信息监控单元设置报警信息和指令控制。