TE-KGGPD-202開關柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)

      開關柜是電力系統(tǒng)中非常重要的電氣設備。隨著電網(wǎng)的發(fā)展和設備技術的提高，10，35kV系統(tǒng)開關柜在電網(wǎng)中已大量使用。

      開關柜的在長期運行中，由于各種客觀原因造成開關柜在安裝和投運后的過程中出現(xiàn)電纜搭接處故障、母線故障、觸頭故障、操作機構故障、避雷器故障等，從而對電網(wǎng)的可靠運行帶來了隱患，直接影響設備的安全穩(wěn)定運行。

      絕緣缺陷是造成開關柜故障的主要原因之一，局部放電是絕緣缺陷的主要體現(xiàn)，也是絕緣缺陷進一步惡化的主要原因。隨著事故越來越多的發(fā)生，對于局部放電的檢測和監(jiān)測越來越受到重視，隨著電力行業(yè)狀態(tài)檢修的推進和現(xiàn)代科技的發(fā)展，為開關柜局部放電在線監(jiān)測提供了條件和必要的技術基礎。

     常規(guī)的設備維護是以固定周期將開關柜停電進行檢修，該種方式投入人力物力大，耗費時間長，對沒有問題的開關柜停電會對電力公司的生產(chǎn)進度造成影響，而且這種方式具有滯后性，不能實時的了解設備運行狀況，開關柜在線監(jiān)測系統(tǒng)的實時能夠*的解決這一問題，實時顯示設備運行狀況，可以對設備進行評估檢修，能夠節(jié)省大量的人力物力，而且及時發(fā)現(xiàn)問題，避免事故發(fā)生。

一、系統(tǒng)功能及特點

1.抗*力高，監(jiān)測數(shù)據(jù)準確

  系統(tǒng)采用多種抗干擾措施，能夠有效的去除現(xiàn)場環(huán)境中的干擾，準確提取局部放電信號，判斷設備運行狀況；

2.安裝簡便、快捷

   由于電力行業(yè)的特殊性，不能長時間停電施工，該系統(tǒng)在設計初按照簡便快捷的宗旨，無需改動原有設備結構就能夠快速安裝，且安裝后不影響設備正常運行，維護簡單。

3.無需停電即可查詢、設置參數(shù)、維護

   該系統(tǒng)采用模塊化設計，采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)總線的方式，無需停電即可對各單元進行數(shù)據(jù)查詢、參數(shù)設置。

4.多種監(jiān)測手段結合，測量數(shù)據(jù)更加有效

  采用聲電聯(lián)合測試（超聲波法和地電波法），通過聲電數(shù)據(jù)結合分析，能有效的提取局部放電信號。

5.多種數(shù)據(jù)分析手段

   系統(tǒng)可顯示實時波形、趨勢圖、頻域分析圖等多種圖形，能夠有效的分析放電種類及疑似故障點。

二、系統(tǒng)原理

  2.1基本原理

在高壓設備有局部放電時會產(chǎn)生聲、光、電磁波、熱、化學物質等信號，通過相應的傳感器捕捉到這些信號，并對這些信號進行處理，轉化為可讀信息，通過分析該信息得到當前設備的運行狀況。

2.2主要檢測方法

對于開關柜的局部放電檢測主要采用兩種方式：TEV（暫態(tài)地電波法）、超聲法

（1） 暫態(tài)地電波法監(jiān)測原理

高壓開關柜發(fā)生局部放電時，放電量往往先聚集在與接地點相鄰的接地金屬部位，形成對地電流，在設備的金屬表面上傳播。對于內部放電，放電量聚集在接地屏蔽的內表面，屏蔽連續(xù)時在設備外部很難檢測到放電信號，但屏蔽層通常在絕緣部位、墊圈連接、電纜絕緣終端等部位不連續(xù)，局部放電的高頻信號會由此傳輸?shù)皆O備屏蔽外殼。根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，局部放電現(xiàn)象的發(fā)生產(chǎn)生出變化的電場，變化的電場激起磁場，而變化的磁場又會感應出電場，這樣，交變的電場與磁場相互激發(fā)并向外傳播，形成了電磁波。當開關柜的內部元件對地絕緣發(fā)生局部放電時，小部分放電能量會以電磁波的形式轉移到柜體的金屬鎧裝上，因柜體接地，電磁波在開關柜外表面感應出高頻電流，利用電容耦合即可測出放電脈沖信號。

（2）超聲波法檢測原理

   高壓開關柜發(fā)生局部放電時，產(chǎn)生超聲波信號向外輻射，放電產(chǎn)生的聲波的頻譜很寬，可以從幾十Hz 到幾MHz，其中頻率低于20 kHz 的信號能夠被人耳聽到，而高于這一頻率的超聲波信號必須用超聲波傳感器才能接收到。

(3） 聲電結合法監(jiān)測原理

將地電波法、超聲波法綜合使用，利用地電波傳感器和超聲波傳感器進行探測，根據(jù)主機顯示的局放信號的波形、圖譜及數(shù)據(jù)顯示綜合判斷開關柜內部的放電情況或松動情況。還可以根據(jù)聲、電信號的各自的特征判斷開關柜的故障類型，能夠利用聲電信號的相關性判斷放電信號的嚴重性。兩種方法的結合能提高對開關柜局部放電信號監(jiān)測的全面性和可靠性。

三、 TE-KGGPD-202開關柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)-系統(tǒng)組成

本監(jiān)控系統(tǒng)主要由安裝在站房內的控制器和安裝在各個開關柜中的不同種類檢測器組成。每個開關柜內部結構分上中下三層。上層為控制設備；中層為開斷裝置；下層為電纜層并有母線與中層設備連接。本系統(tǒng)在下層安裝局部放電傳感器。

4.1  TEV（地電波）傳感器

TEV測量法是目前測量開關柜zui有效的方法，該系統(tǒng)在開關柜箱壁上安裝TEV能夠有效測量開關柜局部放電。

主要技術參數(shù)：

         測量頻帶：30-100MHz

         測量靈敏度：-10dBmV

         測量范圍：-10-50 dBmV

4.2超聲波傳感器

 超聲波傳感器能夠接收到開關柜內由于局部放電產(chǎn)生的超聲波信號。

 主要技術參數(shù)：

             中心頻率：40kHz

             測量靈敏度：-60dB

             測量范圍：-60dB ～ 18dB

4.3現(xiàn)場監(jiān)測單元

現(xiàn)場監(jiān)測單元可安裝在開關柜室一側墻上，一臺監(jiān)測單元可完成12臺（共24通道）開關柜監(jiān)測，連接電纜通過電纜溝連接至各開關柜中的傳感器。

現(xiàn)場監(jiān)測單元主要完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、信號處理、波形顯示、數(shù)據(jù)遠程傳輸、報警提示等功能。

現(xiàn)場監(jiān)測單元主要技術參數(shù)：

4.5遠程信息平臺（可選）

 該系統(tǒng)可提供將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳輸至遠程信息平臺，根據(jù)規(guī)定的數(shù)據(jù)規(guī)約傳輸數(shù)據(jù)，能夠在辦公室等數(shù)據(jù)終端讀取現(xiàn)場設備運行狀態(tài)信息。

五、軟件界面

5.1局部放電軟件界面

運行于現(xiàn)場檢測單元，具有對局部放電信號的在線數(shù)據(jù)接收、處理及存貯、局部放電的歷史趨勢圖顯示及報警、歷史數(shù)據(jù)查詢、動態(tài)趨勢圖等功能。