開關柜局放在線監(jiān)測

系統(tǒng)概述

    高壓開關柜是使用極廣且數量最多的開關設備。由于在設計、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，在諸多性質的開關柜事故中，絕緣事故多發(fā)生于10千伏及以上電壓等級，造成的后果也很嚴重。特別是小車式開關柜，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，迫切需要對開關柜實行狀態(tài)檢修，對設備運行狀況進行實時和定時的在線監(jiān)測，根據設備的運行狀態(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。

    高壓開關柜的絕緣故障主要表現(xiàn)為外絕緣對地閃絡擊穿，內絕緣對地閃絡擊穿，相間絕緣閃絡擊穿，雷電過電壓閃絡擊穿，瓷瓶套管、電容套管閃絡、污閃、擊閃、擊穿、爆炸，提升桿閃絡，CT閃絡、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)開關柜絕緣在線監(jiān)測及診斷的有效手段。

    開關柜局放在線監(jiān)測將變（配）電站房內高壓開關柜的局部放電狀態(tài)進行實時在線監(jiān)測、在線診斷，并可以根據預先設置的報警方式，將實時狀態(tài)預警信號進行遠傳。配電房（變電站）的高啊開關柜各被監(jiān)測點的現(xiàn)場實際狀態(tài)可通過網絡傳輸到調度中心，局領導及調度人員可在調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)架構圖

變（配）站所開關柜局放在線監(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開關柜局放數據采集終端和TEV/AE開關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)場開關柜內局放數據。系統(tǒng)具備實時在線監(jiān)測診斷功能，監(jiān)測數據與診斷結果可通過通信網絡將狀態(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，硬件平臺包括網絡通訊設備、服務器、客戶機等，服務器是整個系統(tǒng)的核心，基本任務是局放監(jiān)測數據的維護和數據的處理。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。

技術方案

1、TEV/AE開關柜局放在線監(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，它是由于設備絕緣內部存在弱點或生產過程中造成的缺陷。在高電場強度作用下發(fā)生重復擊穿和熄滅的現(xiàn)象。它表現(xiàn)為絕緣內氣體的擊穿、小范圍內固體或液體介質的局部擊穿或屬表面的邊緣及尖角部位場強集中引起局部擊穿放電等。但若電器設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生累積效應會使絕緣的介電性能逐漸劣化并使局部缺陷擴大，最后導致整個絕緣擊穿。

TEV/AE開關柜局放在線監(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確性。裝置能夠進行實時局放數據監(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據,該裝置能幫助用戶實現(xiàn)變電高壓開關柜設備的運行狀態(tài)局放實時監(jiān)測，大大減少人工投入；能實現(xiàn)智能運維大數據監(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據轉發(fā)和對接。

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

裝置特點：

● 多種信號對比分析，有效排除干擾，識別準確性高；

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

● 提供多種分析處理手段和數字濾波抑制干擾技術

● 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)境適應性，對噪聲、超聲驅鼠器、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)境適應能力*

● 使用壽命 ≥10年

2、TEV/AE開關柜局放傳感器

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)測裝置進行數據的傳輸，傳感器采用地電波（TEV）/超聲波（AE）原理，是一款高壓開關柜局放狀態(tài)巡檢智能傳感器，能夠有效的對開關柜局放進行實時監(jiān)測。

     TEV/AE開關柜局放傳感器主要功能是采集高壓開關柜局放數據，并將數據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)網無線通訊技術NB-IoT、LoRa

l 低功耗，內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合二為一，有效排除現(xiàn)場干擾，超高的定位精度和識別準確性

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，硬件平臺包括網絡通訊設備、服務器、短信報警模塊等，服務器是整個系統(tǒng)的核心，基本任務是數據的維護和數據的處理。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據曲線與歷史數據曲線等界面，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柜局放數據集中展示

l 可實現(xiàn)歷史數據的查詢

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，可方面用戶構建需要的報表數據

l 平臺具備組態(tài)系統(tǒng)功能，可任意接入其他廠家設備

l 平臺可實現(xiàn)瀏覽器遠程查看系統(tǒng)，方便用戶