TE-KGGPD-202開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)

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

      開關(guān)柜的在長期運(yùn)行中,，由于各種客觀原因造成開關(guān)柜在安裝和投運(yùn)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(jī)構(gòu)故障、避雷器故障等,，從而對電網(wǎng)的可靠運(yùn)行帶來了隱患,，直接影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

      絕緣缺陷是造成開關(guān)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(jìn)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(jìn)和現(xiàn)代科技的發(fā)展，為開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測提供了條件和必要的技術(shù)基礎(chǔ),。

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

一,、系統(tǒng)功能及特點(diǎn)

1.抗*力高，監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)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(zhǔn)確提取局部放電信號,，判斷設(shè)備運(yùn)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(shí)間停電施工，該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)初按照簡便快捷的宗旨,，無需改動(dòng)原有設(shè)備結(jié)構(gòu)就能夠快速安裝,，且安裝后不影響設(shè)備正常運(yùn)行，維護(hù)簡單,。

3.無需停電即可查詢,、設(shè)置參數(shù)、維護(hù)

   該系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),，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(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、參數(shù)設(shè)置,。

4.多種監(jiān)測手段結(jié)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(jié)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(shí)時(shí)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(diǎn)。

二,、系統(tǒng)原理

  2.1基本原理

在高壓設(shè)備有局部放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生聲,、光、電磁波,、熱,、化學(xué)物質(zhì)等信號，通過相應(yīng)的傳感器捕捉到這些信號,，并對這些信號進(jìn)行處理,，轉(zhuǎn)化為可讀信息，通過分析該信息得到當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行狀況,。

2.2主要檢測方法

對于開關(guān)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(guān)柜發(fā)生局部放電時(shí)，放電量往往先聚集在與接地點(diǎn)相鄰的接地金屬部位,，形成對地電流,，在設(shè)備的金屬表面上傳播。對于內(nèi)部放電,，放電量聚集在接地屏蔽的內(nèi)表面,，屏蔽連續(xù)時(shí)在設(shè)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(huì)由此傳輸?shù)皆O(shè)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(huì)感應(yīng)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(dāng)開關(guān)柜的內(nèi)部元件對地絕緣發(fā)生局部放電時(shí)，小部分放電能量會(huì)以電磁波的形式轉(zhuǎn)移到柜體的金屬鎧裝上,，因柜體接地,，電磁波在開關(guān)柜外表面感應(yīng)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(guān)柜發(fā)生局部放電時(shí),，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(jié)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(jìn)行探測,，根據(jù)主機(jī)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(guān)柜內(nèi)部的放電情況或松動(dòng)情況。還可以根據(jù)聲,、電信號的各自的特征判斷開關(guān)柜的故障類型,，能夠利用聲電信號的相關(guān)性判斷放電信號的嚴(yán)重性。兩種方法的結(jié)合能提高對開關(guān)柜局部放電信號監(jiān)測的全面性和可靠性,。

三,、 TE-KGGPD-202開關(guān)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(nèi)的控制器和安裝在各個(gè)開關(guān)柜中的不同種類檢測器組成。每個(gè)開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)分上中下三層,。上層為控制設(shè)備,；中層為開斷裝置；下層為電纜層并有母線與中層設(shè)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(guān)柜zui有效的方法,，該系統(tǒng)在開關(guān)柜箱壁上安裝TEV能夠有效測量開關(guān)柜局部放電。

主要技術(shù)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(guān)柜內(nèi)由于局部放電產(chǎn)生的超聲波信號,。

 主要技術(shù)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(guān)柜室一側(cè)墻上,，一臺(tái)監(jiān)測單元可完成12臺(tái)（共24通道）開關(guān)柜監(jiān)測，連接電纜通過電纜溝連接至各開關(guān)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(yuǎn)程傳輸,、報(bào)警提示等功能。

現(xiàn)場監(jiān)測單元主要技術(shù)參數(shù)：

4.5遠(yuǎn)程信息平臺(tái)（可選）

 該系統(tǒng)可提供將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠(yuǎn)程信息平臺(tái)，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(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息,。

五、軟件界面

5.1局部放電軟件界面

運(yùn)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(bào)警,、歷史數(shù)據(jù)查詢,、動(dòng)態(tài)趨勢圖等功能。