[发明专利]一种智能变电站GIS在线监测智能组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能变电站GIS在线监测智能组件，属电力设备在线监测技术领域。

背景技术

在电力工业中，GIS是指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘金属封闭开关设备”（Gas Insulated Switchgear）简称GIS，它将一座变电站中除变压器以外的一切设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。

随着我国智能电网技术的快速发展，智能变电站作为智能电网的重要组成部分已在国内逐渐普及开来。GIS由于占地面积小，可靠性高，安全性强，维护工作量很小，故障率只有常规设备的20%～40%，近年来，在我国智能变电站建设中得到了越来越广泛的应用。

但GIS也存在一些固有的问题。SF6气体泄漏、外部水分渗入、导电杂质存在、绝缘子老化等因素都可能导致GIS内部绝缘故障。同时，GIS由于采用全封闭结构，一旦内部发生绝缘故障，故障定位与检修都十分困难，检修工期长，将直接影响变电站的正常运行，乃至影响区域电网的安全稳定。因此，实时在线监测GIS的运行工况，为运行人员评估诊断GIS设备的安全状况和安排检修计划提供依据，对智能变电站乃至电网的安全稳定运行都十分重要。

发明内容

本发明所要实现的目的是提供一种智能变电站GIS在线监测智能组件，可同时实现GIS中SF6微水密度监测功能；断路器机械特性监测和触头电寿命估计；互感器等容性设备介质损耗监测；避雷器泄漏电流监测；智能组件与站控层按IEC61850标准通信功能；人机交互功能。

为了实现上述功能，本发明所采取的技术方案是：

一种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于,包括：

SF6监测功能模件，用于监测GIS气室中的温度、SF6绝缘气体的微水和密度，并根据实测数据和计算数据做初步诊断和告警；

    断路器监测功能模件，用于监测GIS中断路器的机械特性、得出断路器触头电寿命；

    容性设备监测功能模件，用于监测GIS中电容型电压/电流互感器、套管的介质损耗，判断容性设备的绝缘状况；

避雷器监测功能模件，用于监测GIS中避雷器泄漏电流，判断避雷器的受潮及老化状况；

站控层通信功能模件，用于将各监测功能模件的监测数据按IEC 61850通信协议通过MMS网上送站控层的站端监测单元CAC或其他站端后台；

人机接口模件，用于运行维护人员直接与所述智能变电站GIS在线监测智能组件进行人机交互。

前述的一种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于：所述SF6监测功能模件：利用当前温度、当前温度下的压力、当前温度下的露点计算20℃时的微水、20℃时的压力。

前述的一种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于：所述断路器监测功能模件：利用分/合闸线圈电流、断路器开断电流、断路器辅助触点计算断路器分/合闸时间、断路器分/合闸响应时间、燃弧时间，自行统计断路器开断次数。

前述的一种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于：所述容性设备监测功能模件：利用容性设备泄漏电流、母线电压计算容性设备介质损耗。

前述的一种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于：所述避雷器监测功能模件：利用避雷器泄漏全电流、母线电压计算阻性电流、容性电流、阻容比。

前述的一种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于：所述人机接口模件由键盘输入、液晶显示和其他相关电路组成。

前述的一种智能变电站GIS在线监测智能组件，其特征在于：所述组件的硬件包括主CPU插件、ADC插件、SV插件、智能COM插件、GOOSE插件、人机接口插件，所述主CPU插件、ADC插件、AIO插件、SV插件、智能COM插件、GOOSE插件、人机接口插件通过背板总线进行数据交互；SV插件、AIO插件的数据先传送到ADC插件进行滤波，然后再从ADC插件传送到主CPU插件进行处理；所述智能COM插件、GOOSE插件的数据直接传送到主CPU插件处理。