巴中500千伏变电站SF6气体微水含量在线监测系统的设计和实现

摘要

随着国内电力系统的发展，特别是超高压、特高压系统的迅速发展，在现代变电站建设系统中，对高压电气设备绝缘介质和灭弧介质的要求越来越高。在此情况下，采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的高压设备应用越来越广泛，且SF6 GIS组合电器具有占地面积小、安装方便、运行可靠、维护简单等优点，更是成为目前变电站建设中最常用的设备。但GIS设备内SF6气体微水含量超过合格标准后，会对设备的机械性能和电气性能都造成影响，会影响设备、电网及运行人员的安全。
　　GIS在线监测技术可对设备运行状态实时监测，可提前对设备进行检修，避免故障发生。还可以建立设备性能评估依据，提高设备可用率。通过在线监测可对设备使用性能等进行评估以便调整使用，延长检修周期，提高设备可用率，减少不必要的检修，提高经济效益。
　　本文通过对温度、压力对气体湿度的影响进行分析，引出在线监测系统需监测的特征量。通过对温度传感器、压力传感器、露点变送器性能进行分析，同时结合现场的具体要求，选择了传感器和变送器的规格、型号。
　　本文根据对在线监测系统的工作原理进行分析，设计了硬件结构。在变电站主控楼设置后台服务器，服务器与现场的在线监测仪进行通信。在线监测仪实时采集GIS设备气室内SF6气体的温度、压力和露点值,并通过CAN总线与服务器端相连接。在本文中还设计了系统软件部分，该部分由：就地监测部分、服务器端部分和后台监测端部分。并对远传技术和在线监测系统的安全性进行了研究。
　　要实现在线监测系统的可靠运行，必须还要注意在安装过程中的工艺质量控制。该系统最终实现了对变电站现场 GIS设备的在线监测，并可以对数据进行查询和分析。目前，该系统在巴中500千伏变电站500kV HGIS上运行良好。

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第一章 绪论

1.1 选题来源

1.2 研究意义

1.3 国内外研究现状

1.4 研究的主要内容

1.5 本章小结

第二章微水含量及其测量

2.1 湿度的表示方法

2.2 国标对GIS设备中微水含量的要求

2.3影响微水含量的因素

2.4 本章小结

第三章在线监测系统的需求分析

3.1 SF6气体含水量在线监测的必要性

3.2 系统功能需求分析

3.3 本章小结

第四章 微水传感器的选择和实现

4.1 温度传感器

4.2 压力传感器

4.3 露点变送器

4.4 本章小结

第五章 微水含量在线监测原理及硬件设计

5.1 在线监测的工作原理

5.2 在线监测系统的结构设计

5.3 传感器输出信号电路设计

5.4 信号的采集与处理

5.5 监测模块的设计

5.6 本章小结

第六章 系统的软件设计

6.1 系统软件的设计思路

6.2 部分程序代码

6.3 远传技术

6.4 信息安全技术

6.5 本章小结

第七章 在线监测系统的测试和验证

7.1 安装工艺质量控制

7.2 设备外观与现场安装效果图

7.3 在线监测与离线监测的对比分析

7.4 本章小结

第八章 结论和展望

8.1 全文工作总结

8.2 未来工作展望

致谢

参考文献