GIS与高压断路器的在线监测与诊断 开题报告

1、GISGIS和高压断路器的在线监测与诊断和高压断路器的在线监测与诊断开题报告开题报告壹壹贰贰叁叁肆肆伍伍课题研究意义 课题研究背景课题研究内容主要步骤主要参考文献陆陆方法及预期目的课题研究意义 高压断路器又称高压开关, 具有足够的开断能力和灭弧能力, 它不仅可以切断与闭合高压电路的空载电流和负载电流, 而且当系统发生故障时, 它和保护装置、自动装置相配合, 可以迅速地切除故障电流, 以减少停电范围, 防止事故扩大,利于保证电力系统的安全运行。 高压断路器在线监测可以达到以下目的： 1）监测高压断路器本体的状况； 2）监测高压断路器辅助设备和控制功能的状态； 3）优化检修工作； 4）延长高压断路

2、器的使用期； 5）降低高压断路器的故障率； 6）提高设备运行经济效益； 7）增加对高压断路器的认识。 因此，对GIS和高压断路器的在线监测与诊断的研究具有重要意义。课题研究背景GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用, 而且在特高压领域也被使用。与常规敞开式变电站相比, GIS的优点在于结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强, 维护工作量很小。但依然存在内部故障隐患的检测比较困难等问题。我国现阶段电网公司的电气设备检修可实行计划检修为主，计划检修与状态检修相结合，逐步向状态检修过渡的检修模式。实行计划检修为主，计划检修与状态检修相结合，即坚持维系定期检修体系

3、的计划预防性试验制，根据不同电气设备的检修周期、运行和检修状况，辅助带电或在线的监测手段，通过综合分析，调整检修周期和范围，制定和实施不同的检修内容和计划，对电气设备状态进行控制。它立足于现有的技术和装备资源，充分利用了计划检修和检测的丰富经验。考虑了目前作为电气设备状态检修的重要手段：对设备运行状态评估所需的检测技术，特别是在线监测的技术和装置还远未达到实用化水平。课题研究背景 经过大量的调查 ，查阅国内外很多文献，目前对GIS电气设备的在线检测和故障诊断缺乏行之有效的方法，目前的压力表和密度继电器已不能满足对故障防患于未然的要求，不能真正做到状态检修，GIS故障诊断系统开发和研制有望填补国

4、内空白，成为GIS组合电器的主要监测和诊断手段。 本课题就是在这一背景之下对GIS和高压断路器的在线监测与诊断进行分析和初步讨论。课题研究内容 根据当前国内外高压SF6 断路器的现状及发展趋势，并结合当今在线监测与诊断技术的发展方向。本课题主要研究以下内容： 1)GIS和高压断路器的在线监测方案设计的方法 。 GIS故障诊断系统将先进的传感器技术、高精度信号采集、热力学理论、嵌入式系统、通信技术计算机测控融为一体，实现多气室组合实时、动态监控，其中应用的关键技术是高精度信号采集。 课题研究内容原理框图如下： 课题研究内容高压断路器在线监测系统组成框图课题研究内容 2)设备状态与哪些参数有关。

5、例如： a. 断路器合(分)闸时间、速度、行程、超程 监测断路器动触头运动特性, 反映断路器行程(与灭弧、绝缘性能有关)、过行程(与缓冲器性能有关)、断路器运动速度(与灭弧性能有关)等。 b.合闸弹簧 状态监测合闸弹簧机构的弹簧压缩工作情况。 c. 断路器动作过程中的机械振动 监测其机构部分的卡滞, 机构运动零件脱落, 缓冲器性能, 运动过程中有无非正常碰撞等。 d. 断路器操作次数统计 监测断路器是否达到规定机械寿命次数或达到需要进行维修(润滑及紧固螺钉)的次数。 e. 合(分)闸线圈电流、电压 监测断路器合/分线圈电流, 监测电磁铁及所控制的铁闩或阀门及连锁触头等在操作过程中的工作情况.

6、监测断路器合/分闸线圈电压, 监测控制回路与电压是否正常工作。 f.断路器开断电流及其相关计算量 监测断路器触头电寿命。 g. 闸前后电流、电压 监测系统的工作情况。 h. 泄漏电流 监测每相拉杆绝缘性能。课题研究内容3)如何用微机处理器监测得出参数及如何通过对应参数得出诊断结果。 如：阈值诊断，时域波形诊断，频率特性诊断，指纹诊断，故障定位等。课题研究内容4)如何设计主要流程并实现相关模型的建立。课题研究内容 5)如何设计相关软件系统和硬件系统课题研究内容6)如何将监测系统与硬件系统连接并实现准确监测。主要步骤 2013年2月25日3月上旬 学习了解有关GIS和高压断路器及电力设备的在线检测

7、与故障诊断的相关知识，了解当前GIS和高压断路器的在线监测与诊断的发展情况； 2013年3月中旬 撰写并提交开题报告，完成相关外文翻译； 2013年3月中旬3月下旬 分析GIS的常见故障及故障监测方法，重点讨论GIS绝缘故障的监测与诊断； 2013年4月上旬5月中旬 设计GIS绝缘故障在线监测电路；设计相关程序流程；编写及调试部分程序； 2013年5月下旬6月14日 撰写毕业设计书、答辩。主要参考文献1 李景禄,李青山.电力系统状态检修技术M.中国水利水电出版社, 2012,(07).2 段志强,王宝石,唐学东.我国高压SF6 断路器的现状及发展趋势J.沈阳工程学院,2011.3 杨 言.高压

8、断路器在线监测技术综述J. 企业家天地J.2012,(09) .4 王昌长,李福祺，高胜友.电力设备的在线监测与故障诊断M.清华大学出版社, 2006,(03) .5 胡晓光, 孙来军.SF6 断路器在线绝缘监测方法研究J.电力自动化设.2006,(04).6 梁方建,王钰,王志龙,贾晓静.六氟化硫气体在电力设备中的应用现状及问题J.商丘供电公司,2010.7 欧卓.GIS故障检测方法浅析J. 广西电业,2009,(11).8 吕彬. GIS故障诊断系统开发与研制J.现代商贸工业,2012,(23).9 王林,鲁治淮.高压断路器状态在线监测系统J. 吉林电力,2005(10).10 关永刚,黄

9、瑜珑,钱家骊. 基于振动信号的高压断路器机械故障诊断J. HIGHVOLTAGEENGINEERING,2000(6).11郭基伟,谢敬东,唐国庆,蔡桂龙,刘苍松. 电气设备状态监测及故障诊断系统的开发J.江苏电机工程,2002(2).12 陈建志. 高压断路器在线监测技术的研究J.电测与仪表,2007(05).13 许大宇, 李祖明, 李先允, 毛晓桦. 高压断路器状态在线监测系统研究J. 南京工程学院学报(自然科学版),2006(9).方法及预期目的 方 法： 1) 在大量查阅国内外有关参考文献的基础上，了解国内外个GIS和高压断路器的在线监测与诊断的现状和发展趋势以及研究方式方法； 2) 通过课本和互联网以及实践学习设计微机接口电路； 3) 使用c语言编写并调试部分程序。方法及预期目的 预期目的： 1)