開關(guān)柜局放傳感器

系統(tǒng)概述

     高壓開關(guān)柜是使用極廣且數(shù)量最多的開關(guān)設(shè)備。由于在設(shè)計、制造、安裝和運行維護等方面存在著不同程度的問題，因而事故率比較高，在諸多性質(zhì)的開關(guān)柜事故中，絕緣事故多發(fā)生于10千伏及以上電壓等級，造成的后果也很嚴(yán)重。特別是小車式開關(guān)柜，絕緣事故率更高，而且往往一臺出現(xiàn)事故，殃及鄰柜的現(xiàn)象更為突出。因此，迫切需要對開關(guān)柜實行狀態(tài)檢修，對設(shè)備運行狀況進行實時和定時的在線監(jiān)測，根據(jù)設(shè)備的運行狀態(tài)和絕緣的劣化程度，確定檢修時問和措施，減少停電時間和事故的發(fā)生，提高電力系統(tǒng)運行的安全可靠性及自動化程度。

    高壓開關(guān)柜的絕緣故障主要表現(xiàn)為外絕緣對地閃絡(luò)擊穿，內(nèi)絕緣對地閃絡(luò)擊穿，相間絕緣閃絡(luò)擊穿，雷電過電壓閃絡(luò)擊穿，瓷瓶套管、電容套管閃絡(luò)、污閃、擊閃、擊穿、爆炸，提升桿閃絡(luò)，CT閃絡(luò)、擊穿、爆炸，瓷瓶斷裂等。各類絕緣缺陷發(fā)展到最終擊穿，釀成事故之前，往往先經(jīng)過局部放電階段，局部放電的強弱能夠及時反映絕緣狀態(tài)，因此通過在線監(jiān)測局部放電來判斷絕緣狀態(tài)為實現(xiàn)開關(guān)柜絕緣在線監(jiān)測及診斷的有效手段。

    本系統(tǒng)將變（配）電站房內(nèi)高壓開關(guān)柜的局部放電狀態(tài)進行實時在線監(jiān)測、在線診斷，并可以根據(jù)預(yù)先設(shè)置的報警方式，將實時狀態(tài)預(yù)警信號進行遠(yuǎn)傳。配電房（變電站）的高啊開關(guān)柜各被監(jiān)測點的現(xiàn)場實際狀態(tài)可通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)秸{(diào)度中心，局領(lǐng)導(dǎo)及調(diào)度人員可在調(diào)度中心查看各個配電房（變電站）的情況，減少了巡檢人員強度，加強了對配電房（變電站）等的安全監(jiān)測，同時提高配電房（變電站）的安全運行管理水平。

系統(tǒng)架構(gòu)圖

變（配）站所開關(guān)柜局放在線監(jiān)測裝置主要分為兩大部分，站端監(jiān)測系統(tǒng)和中心管理系統(tǒng)。

1）站端監(jiān)測系統(tǒng)包括TEV/AE開關(guān)柜局放數(shù)據(jù)采集終端和TEV/AE開關(guān)柜局放傳感器兩部分。站端監(jiān)測系統(tǒng)安裝在配電室，實時監(jiān)測現(xiàn)場開關(guān)柜內(nèi)局放數(shù)據(jù)。系統(tǒng)具備實時在線監(jiān)測診斷功能，監(jiān)測數(shù)據(jù)與診斷結(jié)果可通過通信網(wǎng)絡(luò)將狀態(tài)信息上傳到中心管理系統(tǒng)。

2）中心管理系統(tǒng)分為硬件平臺和軟件平臺，硬件平臺包括網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備、服務(wù)器、客戶機等，服務(wù)器是整個系統(tǒng)的核心，基本任務(wù)是局放監(jiān)測數(shù)據(jù)的維護和數(shù)據(jù)的處理。軟件平臺主要功能包括集中采集、管理各個站端系統(tǒng)，平面顯示各站端實時情況。

技術(shù)方案

1、TEV/AE開關(guān)柜局放在線監(jiān)測裝置
  局部放電是指發(fā)生在電極之間但并未貫穿電極的放電，它是由于設(shè)備絕緣內(nèi)部存在弱點或生產(chǎn)過程中造成的缺陷。在高電場強度作用下發(fā)生重復(fù)擊穿和熄滅的現(xiàn)象。它表現(xiàn)為絕緣內(nèi)氣體的擊穿、小范圍內(nèi)固體或液體介質(zhì)的局部擊穿或?qū)俦砻娴倪吘壖凹饨遣课粓鰪娂幸鹁植繐舸┓烹姷?。但若電器設(shè)備絕緣在運行電壓下不斷出現(xiàn)局部放電，這些微弱的放電將產(chǎn)生累積效應(yīng)會使絕緣的介電性能逐漸劣化并使局部缺陷擴大，最后導(dǎo)致整個絕緣擊穿。

TEV/AE開關(guān)柜局放在線監(jiān)測裝置是將暫態(tài)地電波和超聲波檢測技術(shù)合二為一，有效排除現(xiàn)場干擾，具有超高的定位精度和識別準(zhǔn)確性。裝置能夠進行實時局放數(shù)據(jù)監(jiān)測，采用低功耗運行方式和LORA無線通訊與傳感器通訊。

   1個變（配）站所配置1臺裝置，裝置采用壁掛式，每套監(jiān)測裝置最多可監(jiān)測接收30個點以上局放傳感器數(shù)據(jù),該裝置能幫助用戶實現(xiàn)變電高壓開關(guān)柜設(shè)備的運行狀態(tài)局放實時監(jiān)測，大大減少人工投入；能實現(xiàn)智能運維大數(shù)據(jù)監(jiān)測及分析，提升管理效率；能減少因為長周期巡檢帶來的事故隱患，保障設(shè)備運行安全。

1) 主要功能是接收采集單元上傳的局放信號和與后臺廠家進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和對接。

   2) 支持多達30個以上監(jiān)測節(jié)點（實際根據(jù)配電房高壓開關(guān)柜數(shù)量和采集距離）。

裝置特點：

● 多種信號對比分析，有效排除干擾，識別準(zhǔn)確性高；

● AE、TEV與UHF聯(lián)合測試法（即聲電聯(lián)合法）對電力設(shè)備進行局部放電在線監(jiān)測，提高局放定位準(zhǔn)確性，提高檢修效率

● 提供多種分析處理手段和數(shù)字濾波抑制干擾技術(shù)

● 適用范圍廣，并給出可信的維護建議

● 易安裝，220V交流照明用電，無需停電

● 優(yōu)良的抗干擾和環(huán)境適應(yīng)性，對噪聲、超聲驅(qū)鼠器、工頻電場和磁場、高頻電磁波、通信信號干擾、溫濕度、灰塵環(huán)境適應(yīng)能力*

● 使用壽命 ≥10年

2、TEV/AE開關(guān)柜局放傳感器

局放信號采集單元采用3.7V電池供電，采用LORA無線通訊方式與監(jiān)測裝置進行數(shù)據(jù)的傳輸，傳感器采用地電波（TEV）/超聲波（AE）原理，是一款高壓開關(guān)柜局放狀態(tài)巡檢智能傳感器，能夠有效的對開關(guān)柜局放進行實時監(jiān)測。

     TEV/AE開關(guān)柜局放傳感器主要功能是采集高壓開關(guān)柜局放數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過無線方式上傳給站端的局放在線監(jiān)測裝置。

   傳感器特點：

l 采用成熟的泛在物聯(lián)網(wǎng)無線通訊技術(shù)NB-IoT、LoRa

l 低功耗，內(nèi)置高性能電池作為運行電源

l 將暫態(tài)地電波和超聲波檢測技術(shù)合二為一，有效排除現(xiàn)場干擾，超高的定位精度和識別準(zhǔn)確性

l 抗干擾強、精度高，24小時實時在線監(jiān)測

l 大容量電池、低功耗設(shè)計可持續(xù)工作3年以上

       易安裝，采用強磁安裝方式，能夠持續(xù)有效吸附安裝在開關(guān)柜面上

3、中心管理系統(tǒng)

在本地監(jiān)控中心配置1套局放在線監(jiān)控主站系統(tǒng)，主要包括硬件平臺和軟件平臺，硬件平臺包括網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備、服務(wù)器、短信報警模塊等，服務(wù)器是整個系統(tǒng)的核心，基本任務(wù)是數(shù)據(jù)的維護和數(shù)據(jù)的處理。軟件平臺主要功能包括集中采集、管理各個站端系統(tǒng)，平面顯示各站端實時情況，包括實時局放檢測數(shù)據(jù)曲線與歷史數(shù)據(jù)曲線等界面，直觀的描述現(xiàn)場局放狀態(tài)。

l 平臺可采集多點配電房開關(guān)柜局放數(shù)據(jù)集中展示

l 可實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的查詢

l 具備平面與3D建模顯示模型配置

l 擁有自定義報表平臺，可方面用戶構(gòu)建需要的報表數(shù)據(jù)

l 平臺具備組態(tài)系統(tǒng)功能，可任意接入其他廠家設(shè)備

l 平臺可實現(xiàn)瀏覽器遠(yuǎn)程查看系統(tǒng)，方便用戶