压罐式断路器监测高压罐式断路器在线监测系统的标准高压罐式断路器局部放电在线监测的标准高压罐式断路器微水在线监测的标准高压罐式断路器在线监测系统技术指标高压罐式断路器在线监测系统结构高压罐式断路器在线监测主机结构华北电力大学硕士学位论文高压罐式断路器在线监测系统结构本章小结第章包头北高压罐式断路器在线监测系统的实现高压罐式断路器在线监测系统设备简介高压断路器在线监测系统局放传感器高压断路器在线监测系统微水密度监测系统在线检测系统硬件安装与调试被监测设备的数量及材料高压断路器主机及传感器的安装与调试罐式断路器超声波传感器在线监测安装位置传感器信号传输传感器走线方案密度微水传感器安装位置及安装微水密度传感器安装要求安装后的检漏方案高压断路器在线监测主机安装在线监测主机安装位置在线监测系统网络组成系统电缆布置及规格安装接线方式设备的调试在线监测系统软件部分调试软件系统说明软件系统操作设计软件系统数据下载设计软件系统数据上传生产系统在线监测系统运行效果分析超高压相断路器气体状态监测情况超高压相断路器气体微水监测情况超高压相断路器局部放电监测情况在线监测系统运行情况报警实例本章小结第章结论与展望参考文献华北电力大学硕士学位论文攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果致谢华北电力大学硕士学位论文第章绪论研究背景绝缘性能制约着电气设备的安全稳定运行在电力系统当中，电气设备是必要的元件之，电气设备的可靠运行对电力系统的影响很大。电网中的电气设备比如发电机变压器断路器隔离开关电容器绝缘子等，旦发生缺陷或故障，必将造成部分地区停电，严重影响人们的生活。根据以往的事故统计，电气设备的绝缘性能下降是电气设备实效的个主要因素。据年到年的资料记载，我国等级以上的变压器事故中，由于设备绝缘的劣化所引发的事故占到了总事故的在年，比例又继续上升，达到了。同时，在年，我国等级以上的互感器中，因绝缘缺陷产生的事故占总事故的。年，通过对东北电网中电容器的事故统计发现，由于绝缘性能的缺陷导致设备损坏的比例占到了。为保障我国智能电网的坚强性得到充分的落实，智能化监测系统在我国各个地区正在逐步推广，但是绝缘失效导致的事故数量也相当惊人，如下表数据表运行发生绝缘意外的次数和每年，每天当中发生绝缘意外的次数这种情况也同样发生在其他的国家。通过分析北美地区个电网中发生的事故，我们发现由于电容器的绝缘劣化而产生的设备功能丧失占比高达。综合上面的情况，由于电气设备绝缘水平的降低而导致的绝缘性故障是引发电气设备故障的个主要方面。电网中的电气设备由于制造时的缺陷，或者是平时监管不利，导致绝缘老化，旦发生故障，必定会引起着火爆炸等重大事故，严重时将引起人员伤亡。所以，电网中的管理人员务必对电气设备的绝缘故障加以重视，电压等级数量总计意外次数每年每天发生绝缘事故次数总计华北电力大学硕士学位论文加大监管力度，保障电气设备的可靠稳定运行。预防性维修试验的局限性目前，我国的各个电力部门大多是做些定期的绝缘预防性试验，通过按照电力设备预防性试验规程，对电气设备进行相关的检查性预防试验，以此对电网中的高压电气设备进行绝缘性监督。般对电网春查时，我们可以进行设备的预防性试验。将试验的结果与所给的标准进行对比，如果出现超标现象，马上制定相关的检修计划，然后进行预防性维修工作。与此同时，根据相关的电力设备规程，对设备进行定期排查检修，防患于未然。这套春查与定检相结合的预防性维修体系，在我国已沿用多年。这个体系可以有效的减少有设备发生缺陷而引发的事故，保证了电网的可靠供电，给社会带来定的效益，但是，长期的调查发现，这个体系在些方面存在的定的不足。经济角度存在的局限性从经济的角度去看，我们不难发现，安排时间对设备进行检修必然会导致长时或短时的停电，那么这就会给些企业带来巨大的经济损失，而且相关企业旦出现停电，势必影响到产品的质量，后果不堪设想。与此同时，我国电网复杂多变，这使得制定停电计划比较困难，加之，定期大修和更换部件均会产生相应的成本费用投资，但这类投资的必要性尚无法有效确定。而且，些不必要的检修还会带来反面的影响，本来可以继续长期运行的设备，经过检修后变得无法继续运行，带来更大的经济损失。从英国人达夫勒的定期检修维护的经济效益问题方面的研究，发现仅有的维修费用为却应投资的。也有同类型研究表明，定期维修更换下来的设备中，有以上是没有更换必要的。总积浓度和修正值的计算，重点在于解决气体湿度修正的算法问题，并与国家标准来比较判断检测结果是否越线，是否需要报警。根据当前的状况，通过实时监测得到所需要的温度值压力值以及湿度值，然后对这些值进行相关的修正计算后，可以满足当前电力行业的标准。华北电力大学硕士学位论文修正公式式中为摄氏度时的微水体积比为实时湿度测量值为气体实时测量气压值为气体气压值已换算到为实时测量温度下的饱和水气压为饱和水气压值已换算到。本章小结本章首先通过分析局部放电及其产生原理，得出了产生局部放电的原因。随后针对本次的课题“超高压罐式断路器在线监测”这方向，分析了高压断路器发生局部放电的原因，并且对高压断路器局部放电监测的各种方法进行了相应的分析与探讨。接着我们对将高压断路器气体需要进行在线监测的原因进行了说明，并细致的分析了多种气体监测的方法及其原理。最后，我们对气体的微水含量的监测原理做了相关的说明。通过本章的论述，基本将高压断路器在线监测需要关注的内容以及发生的原因和监测的手段梳理清晰，为下步方案制定与设备选型提供理论依据。华北电力大学硕士学位论文第章包头北高压罐式断路器在线监测系统设计方案包头北高压罐式断路器案例分析般的高压断路器可以分为罐式断路器和柱式断路器，本文主要以罐式断路器作为主要研究对象，通常我们所说的罐式断路器，它的外壳般为金属材料大部分都选钢材。将金属外壳接地，然后灭弧介质选为气体的断路器便是所谓的罐式断路器。蒙西电网包头北变电站的组上海中发依帕超高压电器厂生产的罐式断路器可靠性较低，多次发生由于高压设备原因引发的输电线路跳闸事件。以下简单分析次典型事故案例，以便更有针对性的进行高压断路器在线监测设计方案制定以及设备选型工作的开展。高压罐式断路器的故障经过年月日日包新线线路停电工作，包头北变电站高新变变电站电站内配合开展预试小修工作。包头北变电站侧断路器分位隔离开关分位接地刀合闸，月日包北变电站内工作结束。高新变电站侧断路器分位隔离开关分位接地刀合闸。月日高新变电站内工作结束。现场各变电站运行方式如下图号母线号母线至春坤山变电站号母线号母线包新线华新二线包头北变电站高新变电站包坤线图故障线路接线方式华北电力大学硕士学位论文包北变电站内包新线工作结束后，准备恢复正常运行方式，操作前断路器分位，隔离开关合位，隔离开关在分位，在当合隔离开关时，包新线保护动作，包坤线保护动作，相断路器跳闸，随即重合闸成功。高压罐式断路器故障检查断路器检查试验情况经外观检查发现相隔离开关动触头引弧角烧损，静触头均压环对应位置有放电痕迹不影响运行。测试相断路器气体组分异常，二氧化硫氟化亚硫酰，氧化碳，硫化氢。包新线保护包坤线相避雷器计数器未动作。包坤线保护录波报告显示发生相接地故障。站内未见其它异常。初步判定为相断路器内部故障。断路器开盖检查情况经申请断路器于月日停电退出运行，月日，现场检修人员协同内蒙古电科院以及特变电工上海中发依帕有关人员，回收相断路器内的气体，首先打开静侧的小手孔盖，初步看到灭弧室动侧屏蔽罩对罐底放电，之后打开罐上的大手孔盖，经用眼睛观察相机拍照，确认断路器灭弧室动侧屏蔽罩边缘对罐底放电。罐底有约面积被电弧烧熏痕迹，屏蔽罩外侧沿边缘被电弧烧损，有大约长宽的面积被电弧烧出麻坑，罐内和零部件表面有气体被电弧分解的粉尘见附图，未发现其它异常。图断路器内部故障情况华北电力大学硕士学位论文高压罐式断路器故障原因分析断路器在送电时，合隔离开关引起故障，当时断路器带电，由于合隔离开关时产生了操作过电压，传导到断路器相的动侧，该断路器内部有灰尘杂质，由于几年来断路器分合闸操作的震动，这些灰尘杂质逐渐落到罐底，在分合闸时由于气体流动将这些灰尘杂质大部分集中在断路器动侧屏蔽罩的下方，在过电压的高电场作用下，这些灰尘杂质被极化而漂浮起来，使气体绝缘强度急剧下降而引起气体间隙放电。由于大部分灰尘杂质被电弧烧掉，而屏蔽罩表面轻微烧伤，所以断路器送电后仍能正常运行。高压罐式断路器故障处理经过现场对高压断路器的试验检测分析明确了本次故障发生的原因，决定更换相高压断路器，由特变电工上海中发依帕超高压电器有限公司将备用相断路器调试试验后发货到包头北变电站，同时将原相断路器拆除备用相到达现场后进行现场安装本体套管检修完成后进行抽真空，真空度要达到以下要求充入新的气体至要求充入气体小时后检测气体的微水含量，不大于要求对两个手孔盖处进行捡漏，年泄漏率不大于要求进行工频耐压试验。由于本次事故发生的特殊电网运行方式，未对电网造成较大的直接影响，也未对直接损失大量负荷，但造成了局部主干网络可靠性下降等不良影响。事故是由于设备生产制造厂商的制造装配工艺存在的问题所造成的高压断路器内部存在杂质等问题所导致的。为了避免此类事故的发生，除了加强高压断路器的制造装配要求外，高压断路器在线监测系统的引入也将能够提早预警，有效控制隐患向事故的发展。高压罐式断路器在线监测系统方案针对上述事故情况，结合现有的高压断路器在线监测手段，确定了该局部放电在线监测系统采用最新传感器技术信号处理计算机等技术手段和算法，实现对局放超声波信号的监测，能够对局部放电进行全方位监测。高压罐式断路器超声波监测超声波传感器原理我们把频率大于的波归为超声波。超声波的大特点就是穿透力非常强大，可以穿透几十米厚的物体。科学家利用超声波的这特性，研制出了超声波传华北电力大学硕士学位论文感器。超声波的震荡形式可分为横向震荡和纵向震荡两种，般我们主要研究纵向的震荡。超声波可以在不同的介质气液固中进行传播，般在空气传播，其频率比较低，而在固体和液体中，超声波的传播频率比较高。利用超声波的极强穿透能力的这特性，我们可以研制出各种不同的超声波传感器或超声波测量装置，而