[实用新型]一种特高频局放与SF6气体密度一体化在线监测系统

说明书

本实用新型公开了一种特高频局放与SF6气体密度一体化在线监测系统，该系统包括多个一体化传感器模块、在线监测主机、同轴电缆、监测主机天线和一体化传感器模块天线。其中一体化传感器模块的特高频、SF6气体压力和温度传感器均用环氧树脂浇注于一个法兰上。在线监测主机和一体化传感器都带有天线，用于传输SF6气体密度和温度数据，在线监测主机通过同轴电缆为一体化传感器提供电源，同时通过同轴电缆获取特高频局放信号。本实用新型能同时实时监测GIS设备的局放信号、SF6气体密度信息和温度信息，监测参量齐全，一体化的传感器模块设计节约设备的接口，具有减少现场施工线缆、减少隐患点、现场安装简便、维护简单等优点。

技术领域

本实用新型涉及电力设备状态监控领域，具体涉及一种特高频局放与SF6 气体密度一体化在线监测系统。

背景技术

GIS设备自20世纪60年代实用化以来，已广泛运行于世界各地。GIS设备不仅在高压、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设备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。随着经济的发展，人们对电力容量需求的增加，对用电稳定性要求的不断提高，以及城市用地的紧张局面，GIS设备的应用越来越多。

GIS虽然具备较高的安全可靠性、维护量小等优点，但加工、运输、现场装配等各种原因使得GIS不可避免地存在绝缘缺陷而影响其长期可靠性。虽然这些微小的缺陷，不足以导致在做工频耐压试验时马上击穿，但是投入运行后随着时间的发展，在高电压作用下发生局部放电，使得缺陷不断扩大，甚至导致绝缘击穿，从而对设备安全运行造成极大威胁。当前应用于GIS设备局部放电的检测原理有多种，如脉冲电流法、超声波法、特高频检测法等，其中特高频检测法是近些年来随着电子技术高速发展、检测技术不断进步，逐渐被推广的一个技术方向。

同时，由于GIS设备的生产、加工和安装等方面原因，电气设备在运行时， SF6不可避免地会发生泄漏。一般SF6气体向外泄漏及外部潮气向电气设备内部渗透是同时发生的，泄漏使设备内SF6气体密度下降，会导致设备内部绝缘性能和灭弧性能降低，而设备内部SF6气体的水分含量增加，则会导致凝露产生。在电弧作用下，微量H2O与SF6、金属发生水解反应，产生剧毒、腐蚀性气体，损坏绝缘，危及安全运行，更重要的是SF6的泄漏对室内的工作人员的生命安全构成了严重的威胁。由于SF6气体具有无色、无味的物理特性，很难被现场工作人员直接发现，所以对SF6气体进行实时监测无论是对电气设备的安全运行还是工作人员的生命安全都具有十分重要的意义。

目前，GIS在线检测方面，有的用户侧重关注GIS的局放信号，则安装一套特高频局部放电在线监测系统；有的用户侧重关注气体泄漏，则安装一套SF6 气体密度在线检测系统；有的用户可能两者都关注，则同时安装这两套系统。不论是哪种方案，都存在不足，主要体现如下：

(1)无论是GIS设备的局放信号，还是气室里SF6气体密度信息，都直接关系着GIS设备的运行状况，都具有非常重要的作用，并且相互影响，因此，无论单独安装哪一种在线检测系统，都存在检测参量不全，忽略了另一些重要的状况信息；

(2)部分站点特高频局部放电在线监测系统和SF6气体密度在线检测系统都安装，则存在两套系统并存，在安装、运维上增加了复杂度，在成本上造成浪费；由于特高频局放传感器和SF6气体密度传感器是分开的，则成倍增加了GIS设备上传感器接口与现场施工线缆的数量，同时也增加了一些隐患，如接头增加，增加了气体泄漏隐患点，线缆的增加导致用户存在用电安全的隐患；

(3)由于在已有的系统中，特高频局部放电在线监测系统和SF6气体密度在线检测系统是两套独立的系统，两者在采集方面普遍存在较大的延时，即同步性差，因此在故障诊断、故障原因分析时，增加了误判、漏判的风险。

发明内容