[实用新型]一种基于声表面波技术的GIS触头温度在线监测系统

说明书

一种基于声表面波技术的GIS触头温度在线监测系统，属于GIS设备状态监测技术领域。包括声表面波温度传感器，SF₆气压表，读写器及天线和数据管理终端。数据管理终端控制安装于SF₆气压表内部的读写器，通过其天线发出查询信号，声表面波温度传感器接收查询信号并经过谐振器处理后反射回一个谐振信号，经由读写器天线透过SF₆气压表玻璃外壳将信号传回，数据管理终端分析计算谐振信号的频率即可得出GIS触头温度。本发明与传统GIS触头温度监测技术相比，结构简单，无需在GIS外壳开孔和布线，响应时间快，满足了高压隔离和内部SF₆气体高度密封性的要求，对于准确测量GIS内部触头温度和保障设备可靠运行具有重要意义。

技术领域

本实用新型涉及一种基于声表面波技术的GIS触头温度在线监测系统，属于GIS设备状态监测技术领域。

背景技术

随着我国电力工业的发展，气体绝缘金属封闭开关（GIS）被广泛应用于电力系统中。GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用，而且在特高压领域也被使用。与常规敞开式变电站相比，GIS的优点在于结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。当GIS设备触头接触不良时，由于接触电阻变大，在负载电流流过时会产生过热现象。触头、母线过热会引起绝缘老化甚至击穿，从而引发短路，形成重大事故，造成巨大的经济损失。因此，实现对GIS设备的温度实时监测，提前发现并消除热故障隐患，对GIS的安全可靠运行具有非常重要的意义。

目前，现场中广泛采用的是人工观察触头表面颜色、定期测量回路电阻和红外热成像仪等技术，但上述方法在实时性方面有待提升，且需要定期观察，必要的时候还需要停电检修。有学者提出通过安装温度传感器来实时测量温度，进而应用于GIS内部密闭的环境中，比较有代表性的是采用声表面波技术通过加设天线实现无源无线的内外信息交流。但目前提出的声表面波测温装置需要在GIS管道表面开孔用以架设天线，这就破坏了GIS的密闭性，难以满足实际需求。因此，设计一种不破坏现有GIS壳体结构，满足密闭性且实时监测内部触头温度的技术，对准确获得GIS内部触头温度和保障设备安全可靠运行具有重大意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种基于声表面波技术的GIS触头温度在线监测系统。该系统不仅能够实现无源无线的方法实时监测触头温度，也无需对GIS设备开孔，具有较强的实用性，对于电力设备可靠运行具有重要意义。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种基于声表面波技术的GIS触头温度在线监测系统，包括声表面波温度传感器、SF₆气压表、读写器及其天线和数据管理终端。

所述声表面波温度传感器装设在GIS设备触头上，包括声表面波谐振器和天线；所述声表面波谐振器镶嵌于GIS触头内部；所述天线架设于谐振器之上。

所述读写器安装在SF₆气压表内部，通过读写器天线接收声表面波温度传感器传回的谐振信号；所述读写器天线连接读写器并经由所述SF₆气压表内部插入GIS设备。

所述数据管理终端控制读写器通过读写器天线发出温度查询信号，然后数据管理终端接收从声表面波温度传感器传回的谐振信号并进行计算处理即可得到监测点的温度信息。

本实用新型中，所述GIS触头嵌入部分涂有一层导热硅脂以增加声表面波温度传感器的接触面积，提高导热效率。

本实用新型中，读写器及其天线通过所述SF₆气压表的玻璃外壳实现GIS设备内外无线通信。