500kV罐式断路器在线监测技术研究与应用

摘要

电力系统在社会进步和国民经济的发展中发挥着十分重要的作用。高压断路器作为电力系统中的重要设备，其运行状态直接关系着电网的安全性和稳定性。断路器一旦故障，比如发生局部放电等事故，则会引起事故跳闸，甚至会引起火灾，从而影响整个电网的安全运行，造成经济损失和人员伤亡。因此，采用在线监测的技术手段实时监测高压断路器的运行工况，对提高供电可靠性具有非常重要的意义。
　　本研究对高压断路器局部放电的原因进行了详细的分析，并对高压断路器的监测方法进行了研究。在此基础上提出了利用微水传感器进行SF6气体状态监测，利用超声法进行局部放电在线监测的方法，研发了500kV高压罐式断路器的在线监测系统。设计了包头北500kV变电站的18只超高压罐式断路器的在线监测系统方案，并开发配套的软件监控系统。通过调试软件监控系统，完善了罐式断路器监控硬件和软件配置，最后通过对比包头北5011 A相断路器在2013年11月1日至2014年3月31日期间采集到的实时数据，证明了该监测系统在现场运行的可行性和有效性，达到了预期目标并实现了成果的工程应用，具有推广应用价值。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 研究背景

1.1.1 绝缘性能对电气设备安全稳定运行的影响

1.1.2 预防性维修试验的局限性

1.1.3 状态检修及在线监测技术的意义

1.2 高压断路器在线监测的研究现状

1.3 本文主要工作

第2章 高压断路器在线监测原理分析

2.1 高压断路器的局部放电在线监测

2.1.1 高压断路器局部放电的产生

2.1.2 高压断路器局部放电的监测

2.2 高压断路器SF6气体在线监测

2.2.1 SF6气体在线监测应用背景

2.2.2 SF6气体在线监测的方法

2.2.3 SF6气体微水在线监测

2.3 本章小结

第3章 包头北500kV高压罐式断路器在线监测系统设计方案

3.1 包头北500kV高压罐式断路器故障案例分析

3.1.1 高压罐式断路器的故障案例

3.1.2 高压罐式断路器故障原因分析及处理

3.2 高压罐式断路器在线监测系统方案

3.2.1 高压罐式断路器超声波监测

3.2.2 高压罐式断路器SF6监测

3.2.3 高压罐式断路器局部放电在线监测的标准

3.2.4 高压罐式断路器SF6微水在线监测的标准

3.2.5 高压罐式断路器在线监测系统技术指标

3.3 高压罐式断路器在线监测系统结构

3.3.1 高压罐式断路器在线监测主机结构

3.3.2 高压罐式断路器在线监测系统结构

3.4 本章小结

第4章 包头北500kV高压罐式断路器在线监测系统的实现

4.1 高压罐式断路器在线监测系统设备简介

4.1.1 高压断路器在线监测系统局部放电传感器

4.1.2 高压断路器在线监测系统微水密度监测系统

4.2 在线监测系统硬件安装与调试

4.2.1 高压断路器传感器的安装

4.2.2 高压断路器超声波传感器在线监测安装位置

4.2.3 传感器信号传输

4.2.4 SF6微水密度传感器安装要求

4.2.5 SF6微水密度传感器安装位置及安装

4.2.6 高压断路器在线监测主机安装

4.2.7 在线监测系统网络组成

4.2.8 系统电缆布置及规格

4.2.9 设备的调试

4.3 在线监测系统软件部分调试

4.3.1 软件系统说明

4.3.2 软件系统操作设计

4.3.3 软件系统故障数据存储

4.3.4 软件系统数据上传生产MIS系统

4.4 在线监测系统运行效果分析

4.4.1 超高压A相断路器气体状态监测情况

4.4.2 超高压A相断路器气体微水监测情况

4.4.3 超高压A相断路器局部放电监测情况

4.4.4 在线监测系统运行情况报警实例

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

致谢