產(chǎn)品中心

開關(guān)柜局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(HRT-JF)

一、產(chǎn)品概述

局部放電是指在電場(chǎng)的作用下，絕緣系統(tǒng)中只有部分區(qū)域發(fā)生放電，但沒有貫穿施加電壓導(dǎo)體之間的區(qū)域即尚未擊穿，這種現(xiàn)象叫局部放電。

局部放電是絕緣劣化的重要表征現(xiàn)象，是高壓絕緣絕緣故障重要隱患的前期預(yù)警信號(hào)。及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部放電對(duì)高壓電器設(shè)備的絕緣故障意義重大，是避免重大事故的重要手段。

高壓開關(guān)柜是使用極廣且數(shù)量最多的開關(guān)設(shè)備。是電力系統(tǒng)的重要供配電設(shè)備，它的安全可靠運(yùn)行是基礎(chǔ)。高壓開關(guān)柜中引起局部放電的主要原因有：導(dǎo)體、外殼內(nèi)表面上的金屬突起，常常是由于制造和安裝時(shí)造成金屬表面有較尖的毛刺；絕緣介質(zhì)的缺陷、老化和表面的污穢造成絕緣內(nèi)部或表面出現(xiàn)局部放電；高壓母線連接處、開關(guān)電路觸頭接觸不良或斷路器觸頭接觸不良造成局部放電；高壓設(shè)備里的可以移動(dòng)的金屬微粒，主要在制造、裝配和運(yùn)行中產(chǎn)生，當(dāng)靠近高壓導(dǎo)體并未接觸時(shí)，就很可能導(dǎo)致放電。

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(qiáng)弱能夠及時(shí)反映絕緣狀態(tài)，因此通過在線監(jiān)測(cè)局部放電來判斷絕緣狀態(tài)是實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜絕緣在線監(jiān)測(cè)和診斷的有效手段。


圖1 開關(guān)柜內(nèi)部正常狀態(tài)	圖2 開關(guān)柜事故照片

二、產(chǎn)品技術(shù)原理綜述

???高壓開關(guān)柜發(fā)生局部放電時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生納秒級(jí)陡度的電流脈沖。激發(fā)出頻帶很寬的電磁波。特高頻檢測(cè)傳感器（即UHF傳感器、TEV傳感器及HFCT傳感器）檢測(cè)其中的高頻電磁波頻帶在（300MHz-2000MHz），這個(gè)頻段可以有效的避開開關(guān)柜的電暈干擾、工頻干擾等可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。對(duì)各種局部放電類型均比較敏感，靈敏度可到幾個(gè)PC。

UHF傳感器、TEV傳感器及HFCT傳感器采用非接觸式監(jiān)測(cè)，不影響設(shè)備的正常運(yùn)行、安全可靠。我司研發(fā)的UHF傳感器采用一體式設(shè)計(jì)即接收、采集、計(jì)算與一體，避免高頻信號(hào)傳輸?shù)膿p耗。局放采集裝置采用窄帶濾波技術(shù) 、模糊算法、快速傅里葉變換、周期分組、類數(shù)據(jù)庫(kù)匹配等算法可以排除現(xiàn)場(chǎng)各種干擾。

傳感器內(nèi)部運(yùn)用DSP芯片完成計(jì)算存儲(chǔ)，485總線上送至服務(wù)器。如下圖所示：

圖1 開關(guān)柜局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)

三、局放在線監(jiān)測(cè)裝置主機(jī)

開關(guān)柜局放在線監(jiān)測(cè)裝置通過485接口和傳感器連接，經(jīng)本地高速分析處理后實(shí)時(shí)顯示各通道的局放數(shù)據(jù)，還支持圖型化顯示。

3.1儀表技術(shù)參數(shù)：

1特高頻傳感器接口：8路

2液晶分辨率：7寸觸摸屏 800*600

3采集卡帶寬：100MHz

4采集卡分辨率：12位

5 通訊方式：RS-485

6 通訊速率：9600,19200,38400

7 工作電源：交直流80-260V

3.2 接線端子圖：

圖4、裝置接線端子圖

3.3 裝置安裝開孔尺寸：

局放監(jiān)測(cè)裝置安裝在儀表室柜門上

圖5、監(jiān)測(cè)裝置外形尺寸圖與開孔尺寸圖

3.4監(jiān)測(cè)裝置操作說明：

1.裝置通電開機(jī)后液晶屏顯示如下界面，時(shí)鐘逐秒跳動(dòng)表示裝置正在運(yùn)行。如果顯示的并不是當(dāng)前日期和時(shí)間，請(qǐng)參考下面提及的步驟進(jìn)行設(shè)置。

裝置顯示面板采用7寸TFT觸摸屏顯示，點(diǎn)擊圖形聽到滴聲表示點(diǎn)擊響應(yīng)。裝置初始密碼：1234 。備注：不建議客戶更改密碼，密碼只是防止誤操作的手段，更改密碼遺忘只能返廠刷機(jī)。

開機(jī)主界面如下：

2.系統(tǒng)維護(hù)菜單操作框圖如下：

3.裝置告警處理：

裝置監(jiān)測(cè)到局部放電信號(hào)時(shí)，客戶可先點(diǎn)擊確定按鈕，在查看系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)、裝置運(yùn)行參數(shù)。此時(shí)若故障仍然存在，裝置在返回主界面時(shí)將再次告警。客戶需要排除系統(tǒng)故障在按確定鍵查看。

四、傳感器介紹

4.1.復(fù)合型傳感器

暫態(tài)地電壓超聲波二合一傳感器（TEV/AE復(fù)合型）：PRPS、PRPD、超聲波圖譜、TEV 最大值、

趨勢(shì)圖譜，以及診斷和報(bào)警。安裝在開關(guān)柜內(nèi)，壁掛式、磁吸式、固定式安裝,根據(jù)具體情況可以選擇安裝在儀表室、手車室、母線室或者電纜室。（用戶可根據(jù)監(jiān)測(cè)需要選擇傳感器）

傳感器下圖所示。

（TEV/AE復(fù)合型傳感器）

TEV復(fù)合型傳感器：1.通過其底部的強(qiáng)磁吸附，緊貼被測(cè)開關(guān)柜表面，接收從開關(guān)柜表面縫隙處傳出的暫態(tài)地電波信號(hào)。

2.檢測(cè)密閉設(shè)備內(nèi)部的超聲波信號(hào)

TEV/AE復(fù)合傳感器安裝與尺寸：

傳感器技術(shù)參數(shù)：

1 傳感器頻帶范圍：3M~100MHz

2 超聲波頻帶范圍：20KHz~200KHz

3 傳感器頻帶范圍：1mv

4 傳感器頻帶范圍：1uv

5電源電壓：+12VDC

6頻率范圍：433Hz

7工作溫度：-20℃到+75℃

8安裝方式：磁吸式

4.2.UHF傳感器(特高頻傳感器）

通過 UHF（300M—3GHz傳感器接收局部放電輻射的 UHF電磁波，實(shí)現(xiàn)局部放電的檢測(cè)，這一方法叫做局部放電的特高頻檢測(cè)方法。研究認(rèn)為，每一次局部放電過程都伴隨著正負(fù)電荷的中和，并出現(xiàn)陡度很大的電流脈沖，同時(shí)向周圍輻射電磁波。

（UHF傳感器）

UHF傳感器：采用超高頻原理，安裝時(shí)將傳感器放置在被監(jiān)測(cè)開關(guān)柜內(nèi)，拾取超高頻局部放電信號(hào)。

UHF傳感器的安裝與尺寸：

1.從特高頻傳感器的背面向下推，取下傳感器固定背板。

2.按照下圖所示尺寸，在安裝位置打相距81mm的2個(gè)5mm孔，用螺絲固定上背板。

3.固定好背板后，把傳感器掛上即可。

傳感器技術(shù)參數(shù)：

1 檢測(cè)信號(hào)帶寬：300MHz~2600MHz；

2 檢測(cè)信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍：60db

3 檢測(cè)靈敏度：-65dbm

4 脈沖的時(shí)間分辨率為10μs

5電源電壓：+12VDC

6電源電流：200mA

7工作溫度：-20℃到+75℃

8安裝方式：壁掛式或磁吸式

4.3.高頻電流傳感器（HFCT）

?測(cè)頻率范圍通常在 3MHz 到 30MHz 之間。高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)可廣泛應(yīng)用于電力電纜及其附件、變壓器、電抗器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)等電力設(shè)備的局放檢測(cè)，其高頻脈沖電流信號(hào)可以由電感式耦合傳感器或電容式耦合傳感器進(jìn)行

耦合，也可以由特殊設(shè)計(jì)的探針對(duì)信號(hào)進(jìn)行耦合。高頻局部放電檢測(cè)方法，根據(jù)傳感器類型主要分為電容型傳感器和電感型傳感器。電感型傳感器中高頻電流傳感器（High Frequency Current Transformer ， HFCT）具有便攜性強(qiáng)、安裝方便、現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力較好等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用最為廣泛，其工作方式是對(duì)流經(jīng)電力設(shè)備的接地線、中性點(diǎn)接線以及電纜本體中放電脈沖電流信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，高頻電流傳感器多采用羅格夫斯基線圈結(jié)構(gòu)。一般用于高壓電纜局部放電監(jiān)測(cè)。

（HFCT電纜型傳感器）

HFCT電纜型傳感器:1.將電纜屏蔽線穿過HFCT傳感器，?屏蔽線傳播的局部放電信號(hào)耦合到該傳感器。

2.檢測(cè)電纜室內(nèi)部放電超聲波信號(hào)

HFCT傳感器安裝與尺寸：

傳感器技術(shù)參數(shù)：

1 傳感器頻帶范圍：3M~100MHz

2 超聲波頻帶范圍：20KHz~200KHz

3 傳感器頻帶范圍：1mv

4 傳感器頻帶范圍：1uv

5電源電壓：+12VDC

6頻率范圍：433Hz

7安裝方式：螺絲固定

4.4.智慧型傳感器

從聲/光/電/熱多角度、立體化監(jiān)測(cè)。將我公司研發(fā)的多種傳感器，利用集成電路技術(shù)、綜合算法集成為一體化傳感器。包括UHF、TEV/AE、放電弧光傳感器、壓力傳感器、環(huán)境溫濕度傳感器、煙霧傳感器，接收分析無線觸點(diǎn)溫度傳感器。

檢測(cè)技術(shù)	監(jiān)測(cè)帶寬	靈敏度	測(cè)量范圍	響應(yīng)速度
UHF	300-2600MHz	2pC	2pC-10000pC	2nS
TEV	3-100MHz		0～60dBmV ?	2nS
AE	20KHz~200KHz		-10~60dBuV ?	2nS
放電弧光捕捉	200～1000 nm			7MS
環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)		±5%	溫度：20~200℃ 濕度：0%RH~100%RH	1S
無線測(cè)溫技術(shù)	±1℃（0~75℃）,±2℃（-20~150℃）		-25～+150℃	5S
煙霧報(bào)警技術(shù)				<5S
外殼	鋁合金殼體

微型無線測(cè)溫傳感器：

圖15 無線無源傳感器實(shí)物圖

圖16 微型無線無源溫度傳感器尺寸圖(單位MM)

2）無線測(cè)溫發(fā)射端安裝說明

傳感器類型	參數(shù)介紹
無線溫度傳感器（無源）	傳感器結(jié)構(gòu)： ①取電合金片：用于感應(yīng)取電 ②硅膠表帶 ?：模塊主體 ③傳感器溫度探頭：用耐高溫扎帶捆綁于測(cè)溫部位，檢測(cè)測(cè)溫部位溫度
	參數(shù)	溫度測(cè)量范圍：-25～+200℃
		測(cè)量精度：±1℃（0~75℃）,±2℃（-20~150℃）
		溫度采樣頻率：默認(rèn)10秒
		無線頻率：433MHz
		無線傳輸距離：≤200米（433MHz）
		工作電源：感應(yīng)取電
		啟動(dòng)電流：>15A（滿足國(guó)家能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T 42086-2016規(guī)定的啟動(dòng)電流 : 不大于0.05倍一次額定電流（大于400A）或20A）
		安裝方式：捆綁式
		主體尺寸：46mm35mm21mm，表帶總長(zhǎng)：380mm
	安裝部位	移開式高壓開關(guān)柜：母排，?靜觸頭，電纜搭接等部位。
		固定式高壓開關(guān)柜：母排，?隔離刀閘，電纜搭接等部位。
	安裝	第一步：預(yù)計(jì)安裝部位長(zhǎng)度，拿取電合金片。
無線溫度傳感器（無源）		第二步：把取電片插入傳感器。
		第三步：將模塊纏繞在取電部位（電流主路），并拉緊折疊兩側(cè)的合金片，然后把尾部反折過來，壓緊。
		第四步：用硅膠表帶包住取電片，并綁緊。然后用扎帶把溫度探頭捆綁在測(cè)溫部位上。安裝注意事項(xiàng)： 1、斷路器動(dòng)觸頭安裝如圖：注意：測(cè)溫模塊盡量往后靠與接觸頭保持距離，確保有足夠的安全距離。測(cè)溫探頭固定緊防止來回晃動(dòng)。注意：模塊與模塊之間有足夠的安全距離，禁止緊挨在一起，以免在運(yùn)行過程中出現(xiàn)放電情況。測(cè)溫探頭固定緊防止來回晃動(dòng)。