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HY-806K開關柜  局部放電在線監測系統
HY-806K開關柜 局部放電在線監測系統
詳細介紹:

一、 產品概述
開關柜是電力系統中重要的電氣設備。隨著電網的發展和設備技術的提高,10,35kV系統開關柜在電網中已大量使用。
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,從而對電網的可靠運行帶來了隱患,直接影響設備的安全穩定運行。
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,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生,對于局部放電的檢測和監測越來越受到重視,隨著電力行業狀態檢修的推進和現代科技的發展,為開關柜局部放電在線監測提供了條件和必要的技術基礎。
常規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,開關柜在線監測系統的實時能夠完美的解決這一問題,實時顯示設備運行狀況,可以對設備進行評估檢修,能夠節省大量的人力物力,而且及時發現問題,避免事故發生。
二、 功能特點
1.抗干擾能力高,監測數據準確
系統采用多種抗干擾措施,能夠有效的去除現場環境中的干擾,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
由于電力行業的特殊性,不能長時間停電施工,該系統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、維護
該系統采用模塊化設計,采用統一數據總線的方式,無需停電即可對各單元進行數據查詢、參數設置。
4.多種監測手段結合,測量數據更加有效
采用聲電聯合測試(超聲波法和地電波法),通過聲電數據結合分析,能有效的提取局部放電信號。
5.多種數據分析手段
系統可顯示實時波形、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。
三、系統原理
3.1基本原理
在高壓設備有局部放電時會產生聲、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。



3.1開關柜產生局部放電示意圖


3.2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(暫態地電波法)、超聲法

(1) 暫態地電波法監測原理

高壓開關柜發生局部放電時,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,局部放電的高頻信號會由此傳輸到設備屏蔽外殼。根據麥克斯韋電磁場理論,局部放電現象的發生產生出變化的電場,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。



TEV傳感器檢測原理

(2)超聲波法檢測原理

高壓開關柜發生局部放電時,產生超聲波信號向外輻射,放電產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。





超聲波傳感器檢測原理


(3) 聲電結合法監測原理

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,根據主機顯示的局放信號的波形、圖譜及數據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測的全面性和可靠性。




四、 系統組成

本監控系統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。本系統在下層安裝局部放電傳感器。












系統組成框圖


5.1  TEV(地電波)傳感器

TEV測量法是目前測量開關柜最有效的方法,該系統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:

測量頻帶:30-100MHz

測量靈敏度:-10dBmV

測量范圍:-10-50 dBmV

5.2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生的超聲波信號。

主要技術參數:

中心頻率 :40kHz

測量靈敏度:-60dB

測量范圍:-60dB ~ 18dB

5.3現場監測單元


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

現場監測單元主要完成對現場數據的采集、信號處理、波形顯示、數據遠程傳輸、報警提示等功能。
































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5.5遠程信息平臺(可選)

該系統可提供將數據通過網絡傳輸至遠程信息平臺,根據規定的數據規約傳輸數據,能夠在辦公室等數據終端讀取現場設備運行狀態信息。


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