[發明專利]一種電容器組狀態監測子系統

在審

• 申請號: 201810436708.X
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108896100A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 陳光;劉娟;王獻麗;鄒丹平;馮煒;朱博;李志遠;魯麗萍;馬鑫晟;張亞飛;王敬偉
• 申請（專利權）人: 北京國網普瑞特高壓輸電技術有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;H04N7/18
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明涉及一種電容器組狀態監測子系統，所述電容器組狀態監測子系統基于串聯補償裝置狀態在線監測系統，所述串聯補償裝置狀態在線監測系統包括串補狀態監測信息集成平臺、串聯補償平臺電源、火花間隙狀態監測子系統、限壓器狀態監測子系統和電容器組狀態監測子系統。所述電容器組狀態監測子系統監測紅外熱成像和可見光成像的實時圖像確認運行中電容器單元的故障隱患和監測由于電容器組H型接線方式中的不平衡電流引起的電容器元件損壞。本發明的技術方案有助于及時發現并消除由于設備狀態劣化對電網安全穩定運行構成的威脅，確保電網安全、穩定、可靠供電。

技術領域

本發明屬于超特高壓串聯補償裝置狀態在線監測系統。

背景技術

目前國內投運的超高壓串補裝置有的已經持續運行多年，雖然總體運行平穩， 但也曾發生過多起電容器漏油或爆裂、火花間隙誤觸發、金屬氧化物限壓器(簡 稱限壓器MOV)壓力釋放以及控制保護設備損壞誤動等故障，致使串補退出運 行，影響了電網的安全穩定運行，造成了輸電容量的損失。在已經投運的500kV 串補工程中，很多運行維護經驗及慘痛的事故教訓都值得借鑒和吸取。串補裝置 相關的一次設備中，如旁路開關、阻尼電抗器、電流互感器等設備，基本上屬于 傳統的一次設備，其技術相對比較完善，運行也比較可靠。對于串補平臺上的電 容器、限壓器以及火花間隙等設備，由于各種原因，國內外運行的設備發生了部 分設備在線路出現故障時損壞，有的甚至大面積設備損壞，國內典型的例子如： 隸屬華北電網公司的萬全串補站的電容器組問題、隸屬南網公司的百色串補站 MOV問題以及隸屬于江蘇電網的三堡串補站西門子串補電容器問題等。出現以 上的設備故障，無論是設備廠家還是運行單位都是不愿看到的。

因此有必要開展超、特高壓串補裝置狀態在線監測系統的研究，重點監測串 補平臺上一次設備如電容器、金屬氧化物限壓器、火花間隙等設備的運行狀態， 當發現運行狀態異常后，根據運行情況安排串補裝置停電檢修，減少串補裝置的 非計劃停運時間，有效提高串補裝置的運行可靠性

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題，本發明提供了一種基于串聯補償裝置狀態 在線監測系統的電容器組狀態監測子系統，其特征在于所述串聯補償裝置狀態在 線監測系統包括串補狀態監測信息集成平臺、串聯補償平臺電源、火花間隙狀態 監測子系統、限壓器狀態監測子系統和電容器組狀態監測子系統，所述串補狀態 監測信息集成平臺基于IEC61850協議，并采用C/S架構，其本地通訊采用統一 的通訊規約IEC61850；支持IEC104、MODBUS、CAN等多種協議到IEC61850 的規約轉換，實現串補設備狀態監測數據集成、IEC61850建模、上傳、監視和 報警；所述電容器組狀態監測子系統監測紅外熱成像和可見光成像的實時圖像確 認運行中電容器單元的故障隱患和監測由于電容器組H型接線方式中的不平衡 電流引起的電容器元件損壞；所述電容器組狀態監測子系統采集的實時圖像由電 容器溫度監測單元完成，所述電容器溫度監測單元由電容器溫度監測模塊、可見 光攝像頭和紅外攝像頭構成；所述電容器溫度監測單元采用無線測溫傳感頭和紅 外攝像測量套管接頭溫度，采用紅外攝像和可見光攝像對電容器滲漏油進行監測。 電容器組狀態監測子系統監測電容器元件擊穿是針對電容器組H形接線方式， 通過測量電容器組總電流、橋臂電流及橋臂間不平衡電流，監測電容器元件擊穿 情況的，各個電流互感器的電流是從故障錄波中直接輸出到電容器組狀態監測子 系統。所述串補狀態監測信息集成平臺包括平臺應用服務器和視頻圖像服務器兩 部分組成，所述平臺應用服務器上安裝串補設備狀態監測平臺軟件，所述串補設 備狀態監測平臺軟件負責通過IEC61850協議控制串補設備的各監測子系統，所 述火花間隙狀態監測子系統、限壓器狀態監測子系統和電容器組狀態監測子系統 通過IEC61850向所述串補狀態監測信息集成平臺上傳的各種實時監測數據，并 將實時監測數據存放于平臺應用服務器的數據庫上；視頻圖像服務器接收和存儲 所述電容器組狀態監測子系統的可見光和紅外的實時視頻圖像。所述串補狀態監 測信息集成平臺數據存儲采用分布式存儲方式，將實時監測數據和視頻圖像數據 分別存儲?；鸹ㄩg隙狀態監測子系統包括火花間隙控制箱與控制保護裝置。限壓 器狀態監測子系統包括數據采集單元、信號傳輸單元、數據處理單元。