本实用新型专利技术公开了电力系统气体绝缘开关母线用的光纤布喇格光栅监测系统，母线开有一个凹槽，监测系统包括光纤布喇格光栅、波长解调仪器、显示器以及凹槽，光纤布喇格光栅的栅区粘帖在凹槽内，光纤布喇格光栅引出后与波长解调仪器相连接，波长解调仪器与显示器相连接，光纤布喇格光栅用于直接感测气体绝缘开关的母线温度，并且向波长解调仪器传输与感测到的温度相对应的反射光谱，波长解调仪器接收该反射光谱，并且将接收的反射光谱输送给显示器，通过显示器将反射光谱信息实时显示出来。该监测系统能够准确地在线监测与电力系统气体绝缘开关母线温度相对应的反射光谱，且抗电磁干扰、性能稳定。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电力系统中气体绝缘开关母线温度的监测设备，具体是指电力系统气体绝缘开关母线用的光纤布喇格光栅监测系统。
技术介绍
气体绝缘开关(GIS)由于其相对较小的占地面积和不受环境影响的封闭性、可靠性高、维护量少、不受无线电干扰和噪音干扰等优点，目前已在国内外输配电系统中广泛应用。然而，由于制造、现场安装以及验收等各个环节质量控制不严格，GIS母线触头因接触电阻增大产生过高的温升导致母线触头表面熔焊，熔焊产生的金属微粒致使电场畸变.进而引发电弧，最终导致GIS触头烧毁造成短路的事故时有发生。由于母线密封于GIS壳体内，维修成本高，周期长，所以上述事故的发生严重威胁电力系统的安全与稳定运行。如果能够对GIS母线温度进行在线监测，实时监控母线温度及其发展趋势，在母线过热时进行超温预警并组织检修，将有利于降低GIS母线过热性故障的发生几率，对电力系统的安全运行具有现实意义。在线监测能够有效的监控GIS设备母线的温度及其变化发展趋势，以便提前预警，提早检修，避免故障发生。因此针对GIS设备母线温度的监测日趋得到重视。目前，GIS母线温度检测主要采用测量回路电阻法、局部放电在线监测法、红外技术测温法以及光纤测温法等。测量回路电阻的方法不能进行带负荷检测，即使发现回路电阻过大，同样存在不能判断单一或多个触头故障以及故障触头位置等问题。局放在线监测的方法难以制定出行之有效的故障判据，而且过热与局放的关系有待深入研宄。因而，行业内主要采用红外技术测温法以及光纤光栅测温法对电力设备进行温度监测。红外技术测温法主要包括手持式红外热像仪法、红外辐射探测技术、红外热诊断技术。其中，手持式红外热像仪法即定期采用手持式红外热像仪进行GIS巡检测温，该法只能探测GIS外壳的温度，由于红外辐射在固体中穿透能力很低，且SF6气体对红外辐射有很强的吸收作用，因此，无法准确实现GIS内部温度监测，不能及时、准确地发现故障。基于红外热像仪无法探测GIS内部温度的不足，红外辐射探测技术利用一种红外温度传感器，采用在GIS设备内部开窗的方式，窗体采用红外透过性良好的材料，实现了GIS设备内部母线温度的监测。目前虽然在特定条件下该技术能够对GIS设备母线温度进行监测，但仍然存在理论研宄不完善等的问题，且应用该技术需要考虑多个方面的因素，如窗口介质的选择、环境温度、SF6气体的影响等，使得该技术的应用复杂、不便。红外热诊断技术是新近发展的一门设备故障诊断技术，首先利用红外成像仪采集GIS设备外壳温度数据，然后根据设备的结构原理和运行状态建立相应的几何、数学等模型，最后用适当的物理数学方法对结果进行分析以确诊设备热异常发生的部位、性质以及严重程度。目前该技术在生产实践和科学研宄中有些优势，但该领域的基础理论比较落后且GIS实际运行环境复杂、影响因素较多，严重制约了红外热诊断技术的发展，同时也使得该技术的应用成了一个复杂的过程。光纤光栅测温技术成功解决了红外测温技术应用复杂、不便，环境影响因素多的问题，其系统主要包括光纤传感器测量和波长解调两部分，根据入射波长和反射波长的变化解调温度信号，具有抗电磁干扰能力强，测温灵敏度高，光纤尺寸小巧可定点测量，不易受外界环境影响等的优点。国内外许多学者对光纤光栅测温技术展开了研宄，并将研宄成果投入现场运行，能够有效监测GIS设备温度。然而，目前的研宄多是将光纤光栅安装于GIS设备外壳或者外壳内部进行测温，不能测量GIS母线确切温度的问题仍未能解决。
技术实现思路
本技术的目的是提供电力系统气体绝缘开关母线用的光纤布喇格光栅监测系统，该监测系统能定点测量，测量结果良好，能够做到时时、准确地在线监测与电力系统气体绝缘开关母线温度相对应的反射光谱，且抗电磁干扰、性能稳定。本技术的上述目的通过如下技术方案来实现的:电力系统气体绝缘开关母线用的光纤布喇格光栅监测系统，其特征在于:所述母线在与盆式绝缘子相连接并且被盆式绝缘子包覆的线段内开有一个凹槽，所述的监测系统包括光纤布喇格光栅、波长解调仪器、显示器以及所述的凹槽，光纤布喇格光栅的栅区粘帖在所述凹槽内，然后通过金属片盖住凹槽将凹槽密封，光纤布喇格光栅的引出线穿过金属片、盆式绝缘子后最终从盆式绝缘子的法兰引出，引出后与所述的波长解调仪器相连接，所述的波长解调仪器与显示器相连接，所述的光纤布喇格光栅用于直接感测气体绝缘开关的母线温度，并且向波长解调仪器传输与感测到的温度相对应的反射光谱，所述波长解调仪器接收该反射光谱，并且将接收的反射光谱输送给所述的显示器，通过显示器将反射光谱信息实时显示出来，所述的反射光谱信息与气体绝缘开关的母线温度具有对应关系，用于后续母线温度的计算。本技术为了准确地显示与电力系统气体绝缘开关(GIS)母线温度相对应的反射光谱，在母线上开一个小尺寸凹槽，将光纤布喇格光栅栅区粘帖于槽内，并用同样材质的金属片将槽密封，在该金属片上留孔引出光纤布喇格光栅出线，再将该出线浇注于盆式绝缘子内，最终从盆式绝缘子法兰中引出，将光纤布喇格光栅引出线接于波长解调仪器并连接电脑的显示器，通过波长解调仪器将接收的反射光谱输送给显示器，通过显示器将反射光谱信息实时显示出来，该反射光谱信息与气体绝缘开关的母线温度具有对应关系，用于后续母线温度的计算。本技术中，所述凹槽的底面为长方形的平面，光纤布喇格光栅的栅区粘帖在所述底面上，凹槽中与底面的短边相连接的一个侧面为倾斜面，倾斜面与水平面之间具有倾斜夹角α，凹槽的另外三个侧面均为与底面相垂直的竖直面。所述底面的长宽尺寸为6cmX3cm，凹槽的深度为2cm。所述倾斜夹角α为30°。[00当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
电力系统气体绝缘开关母线用的光纤布喇格光栅监测系统，其特征在于：所述母线在与盆式绝缘子相连接并且被盆式绝缘子包覆的线段内开有一个凹槽，所述的监测系统包括光纤布喇格光栅、波长解调仪器、显示器以及所述的凹槽，光纤布喇格光栅的栅区粘帖在所述凹槽内，然后通过金属片盖住凹槽将凹槽密封，光纤布喇格光栅的引出线穿过金属片、盆式绝缘子后最终从盆式绝缘子的法兰引出，引出后与所述的波长解调仪器相连接，所述的波长解调仪器与显示器相连接，所述的光纤布喇格光栅用于直接感测气体绝缘开关的母线温度，并且向波长解调仪器传输与感测到的温度相对应的反射光谱，所述波长解调仪器接收该反射光谱，并且将接收的反射光谱输送给所述的显示器，通过显示器将反射光谱信息实时显示出来，所述的反射光谱信息与气体绝缘开关的母线温度具有对应关系，用于后续母线温度的计算。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：庞小峰，陈锐民，李成榕，王增彬，吕鸿，马国明，饶章权，彭向阳，林春耀，李兴旺，卢启付，郑晴，郑书生，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，华北电力大学，
类型：新型
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。