一种基于串联补偿装置系统的火花间隙状态监测子系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于串联补偿装置系统的火花间隙状态监测子系统，其特征在于所述串联补偿装置状态在线监测系统包括串补状态监测信息集成平台、串联补偿平台电源、火花间隙状态监测子系统、限压器状态监测子系统和电容器组状态监测子系统。火花间隙状态监测子系统采集并监测火花间隙运行状态的状态参量，对火花间隙运行状态的进行全过程记录，包括是否收到触发指令、火花间隙与控制保护系统的通讯是否正常，并能具备火花间隙故障的预警功能本发明专利技术的技术方案有助于及时发现并消除由于设备状态劣化对电网安全稳定运行构成的威胁，确保电网安全、稳定、可靠供电。

A spark gap state monitoring subsystem based on series compensation device system

The invention relates to a spark gap state monitoring subsystem based on a series compensation device system, which is characterized in that the on-line state monitoring system of the series compensation device comprises a series compensation state monitoring information integration platform, a series compensation platform power supply, a spark gap state monitoring subsystem, a voltage limiter state monitoring subsystem and an electric circuit. Container group status monitoring subsystem. The spark gap condition monitoring subsystem collects and monitors the state parameters of the spark gap operation state, records the whole process of the spark gap operation state, including whether to receive trigger instructions, whether the communication between the spark gap and the control and protection system is normal, and can have the early warning function of the spark gap fault. The scheme is helpful to discover and eliminate the threat to the safe and stable operation of power grid caused by the deterioration of equipment status in time, and ensure the safe, stable and reliable power supply of power grid.

【技术实现步骤摘要】
一种基于串联补偿装置系统的火花间隙状态监测子系统
本专利技术属于超特高压串联补偿装置状态在线监测系统。
技术介绍
目前国内投运的超高压串补装置有的已经持续运行多年，虽然总体运行平稳，但也曾发生过多起电容器漏油或爆裂、火花间隙误触发、金属氧化物限压器(简称限压器MOV)压力释放以及控制保护设备损坏误动等故障，致使串补退出运行，影响了电网的安全稳定运行，造成了输电容量的损失。在已经投运的500kV串补工程中，很多运行维护经验及惨痛的事故教训都值得借鉴和吸取。串补装置相关的一次设备中，如旁路开关、阻尼电抗器、电流互感器等设备，基本上属于传统的一次设备，其技术相对比较完善，运行也比较可靠。对于串补平台上的电容器、限压器以及火花间隙等设备，由于各种原因，国内外运行的设备发生了部分设备在线路出现故障时损坏，有的甚至大面积设备损坏，国内典型的例子如：隶属华北电网公司的万全串补站的电容器组问题、隶属南网公司的百色串补站MOV问题以及隶属于江苏电网的三堡串补站西门子串补电容器问题等。出现以上的设备故障，无论是设备厂家还是运行单位都是不愿看到的。因此有必要开展超、特高压串补装置状态在线监测系统的研究，重点监测串补平台上一次设备如电容器、金属氧化物限压器、火花间隙等设备的运行状态，当发现运行状态异常后，根据运行情况安排串补装置停电检修，减少串补装置的非计划停运时间，有效提高串补装置的运行可靠性。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种基于串联补偿装置系统的火花间隙状态监测子系统，所述串联补偿装置状态在线监测系统包括串补状态监测信息集成平台、串联补偿平台电源、火花间隙状态监测子系统、限压器状态监测子系统和电容器组状态监测子系统，所述串补状态监测信息集成平台基于IEC61850协议，并采用C/S架构，其本地通讯采用统一的通讯规约IEC61850；支持IEC104、MODBUS、CAN等多种协议到IEC61850的规约转换，实现串补设备状态监测数据集成、IEC61850建模、上传、监视和报警；所述火花间隙状态监测子系统采集并监测火花间隙运行状态的状态参量，对火花间隙运行状态的进行全过程记录，包括是否收到触发指令、火花间隙与控制保护系统的通讯是否正常，并能具备火花间隙故障的预警功能，火花间隙状态监测子系统包括火花间隙控制箱与控制保护装置，火花间隙控制箱与控制保护装置有两路光纤相连，其中有触发光纤是串补控制保护装置向火花间隙控制箱发送触发信息及巡检信息的光纤；另一路回检光纤是从火花间隙控制箱向串补控制保护装置发送回检信息的光纤，回检光纤仅用于火花间隙控制箱向串补控制保护装置发送状态信息。所述串补状态监测信息集成平台包括平台应用服务器和视频图像服务器两部分组成，所述平台应用服务器上安装串补设备状态监测平台软件，所述串补设备状态监测平台软件负责通过IEC61850协议控制串补设备的各监测子系统，所述火花间隙状态监测子系统、限压器状态监测子系统和电容器组状态监测子系统通过IEC61850向所述串补状态监测信息集成平台上传的各种实时监测数据，并将实时监测数据存放于平台应用服务器的数据库上；视频图像服务器接收和存储所述电容器组状态监测子系统的可见光和红外的实时视频图像。所述串补状态监测信息集成平台数据存储采用分布式存储方式，将实时监测数据和视频图像数据分别存储。电容器组状态监测子系统采集的实时图像由电容器温度监测单元完成，所述电容器温度监测单元由电容器温度监测模块、可见光摄像头和红外摄像头构成。限压器状态监测子系统包括数据采集单元、信号传输单元、数据处理单元。本专利技术采用先进的技术手段有效监测设备的状态，基于IEC61850协议的串补设备监测通信控制技术，实时采集串补电容器、限压器、火花间隙等关键设备的状态监测信息，研究开放的平台架构，并能按照有关的标准进行设备状态的监视、报警、预测和分析，研究基于IEC61850协议的串补设备监测集成交互技术，开发基于IEC61850串补设备状态监测集成平台系统软件，并应用与现场。本专利技术的技术方案有助于及时发现并消除由于设备状态劣化对电网安全稳定运行构成的威胁，确保电网安全、稳定、可靠供电。【附图说明】此处所说明的附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本专利技术的不当限定，在附图中：图1是本专利技术的串联补偿装置状态在线监测系统结构图；图2是本专利技术的串联补偿装置状态在线监测系统结构拓扑图；图3(a)(b)是本专利技术的电容器组状态监测子系统视频图像获取方式和电流互感器布置方式；图4是本专利技术的电容器温度监测子系统数据集成方案图；图5是本专利技术利用分光器从回检光纤中获取间隙状态参量的方法示意图；图6是本专利技术的串联补偿装置状态在线监测系统功能结构图。【具体实施方式】下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。如附图1-2所示本专利技术提供的一种串联补偿装置状态在线监测系统，所述串联补偿装置状态在线监测系统包括串补状态监测信息集成平台、串联补偿平台电源、火花间隙状态监测子系统、限压器状态监测子系统和电容器组状态监测子系统，所述串补状态监测信息集成平台基于IEC61850协议，并采用C/S架构，其本地通讯采用统一的通讯规约IEC61850；支持IEC104、MODBUS、CAN等多种协议到IEC61850的规约转换，实现串补设备状态监测数据集成、IEC61850建模、上传、监视和报警。所述电容器组状态监测子系统监测红外热成像和可见光成像的实时图像确认运行中电容器单元的故障隐患和监测由于电容器组H型接线方式中的不平衡电流引起的电容器元件损坏。所述限压器状态监测子系统通过测量MOV泄露电流判断其故障隐患，通过测量MOV每次动作的电流值统计其累计吸收能量情况和动作次数。所述火花间隙状态监测子系统采集并监测火花间隙运行状态的状态参量，对火花间隙运行状态的进行全过程记录，包括是否收到触发指令、火花间隙与控制保护系统的通讯是否正常，并能具备火花间隙故障的预警功能。所述串补状态监测信息集成平台包括平台应用服务器和视频图像服务器两部分组成，所述平台应用服务器上安装串补设备状态监测平台软件，所述串补设备状态监测平台软件负责通过IEC61850协议控制串补设备的各监测子系统，所述火花间隙状态监测子系统、限压器状态监测子系统和电容器组状态监测子系统通过IEC61850向所述串补状态监测信息集成平台上传的各种实时监测数据，并将实时监测数据存放于平台应用服务器的数据库上；视频图像服务器接收和存储所述电容器组状态监测子系统的可见光和红外的实时视频图像。所述串补状态监测信息集成平台数据存储采用分布式存储方式，将实时监测数据和视频图像数据分别存储。电容器组状态监测子系统采集的实时图像由电容器温度监测单元完成，所述电容器温度监测单元由电容器温度监测模块、可见光摄像头和红外摄像头构成，所述电容器温度监测单元采用无线测温传感头和红外摄像测量套管接头温度，采用红外摄像和可见光摄像对电容器渗漏油进行监测。电容器组状态监测子系统监测电容器元件击穿是针对电容器组H形接线方式，通过测量电容器组总电流、桥臂电流及桥臂间不平衡电流，监测电容器元件击本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于串联补偿装置系统的火花间隙状态监测子系统，其特征在于所述串联补偿装置状态在线监测系统包括串补状态监测信息集成平台、串联补偿平台电源、火花间隙状态监测子系统、限压器状态监测子系统和电容器组状态监测子系统，所述串补状态监测信息集成平台基于IEC61850协议，并采用C/S架构，其本地通讯采用统一的通讯规约IEC61850；支持IEC104、MODBUS、CAN等多种协议到IEC61850的规约转换，实现串补设备状态监测数据集成、IEC61850建模、上传、监视和报警；所述火花间隙状态监测子系统采集并监测火花间隙运行状态的状态参量，对火花间隙运行状态的进行全过程记录，包括是否收到触发指令、火花间隙与控制保护系统的通讯是否正常，并能具备火花间隙故障的预警功能，火花间隙状态监测子系统包括火花间隙控制箱与控制保护装置，火花间隙控制箱与控制保护装置有两路光纤相连，其中有触发光纤是串补控制保护装置向火花间隙控制箱发送触发信息及巡检信息的光纤；另一路回检光纤是从火花间隙控制箱向串补控制保护装置发送回检信息的光纤，回检光纤仅用于火花间隙控制箱向串补控制保护装置发送状态信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于串联补偿装置系统的火花间隙状态监测子系统，其特征在于所述串联补偿装置状态在线监测系统包括串补状态监测信息集成平台、串联补偿平台电源、火花间隙状态监测子系统、限压器状态监测子系统和电容器组状态监测子系统，所述串补状态监测信息集成平台基于IEC61850协议，并采用C/S架构，其本地通讯采用统一的通讯规约IEC61850；支持IEC104、MODBUS、CAN等多种协议到IEC61850的规约转换，实现串补设备状态监测数据集成、IEC61850建模、上传、监视和报警；所述火花间隙状态监测子系统采集并监测火花间隙运行状态的状态参量，对火花间隙运行状态的进行全过程记录，包括是否收到触发指令、火花间隙与控制保护系统的通讯是否正常，并能具备火花间隙故障的预警功能，火花间隙状态监测子系统包括火花间隙控制箱与控制保护装置，火花间隙控制箱与控制保护装置有两路光纤相连，其中有触发光纤是串补控制保护装置向火花间隙控制箱发送触发信息及巡检信息的光纤；另一路回检光纤是从火花间隙控制箱向串补控制保护装置发送回检信息的光纤，回检光纤仅用于火花间隙控制箱向串补控制保护装置发送状态信息。2.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光，刘娟，邹丹平，王献丽，冯炜，李志远，鲁丽萍，朱博，王立业，
申请(专利权)人：北京国网普瑞特高压输电技术有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11