GIS開關柜局放在線監測系統詳細介紹

GIS開關柜局放在線監測系統詳細介紹

一、產品概述

         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，而且往往一臺出現事故，殃及鄰柜的現象更為突出。因此，迫切需要對開關柜實行狀態檢修，對設備運行狀況進行實時和定時的在線監測，根據設備的運行狀態和絕緣的劣化程度，確定檢修時問和措施，減少停電時間和事故的發生，提高電力系統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，因此通過在線監測局部放電來判斷絕緣狀態為實現開關柜絕緣在線監測及診斷的有效手段。
    HKC-K1000型高壓開關柜局部放電在線監測系統通過檢測伴隨局部放電而產生的電磁波輻射，系統掃描10~100MHz頻率范圍內的電磁波輻射并自動確定現場局部放電的實際檢測頻率，隨后將檢測數據以局部放電脈沖簇計數方式顯示。
 

1.1   開關柜的結構
         開關柜裝備有斷路器、CT、PT、保護繼電器，檢測設備和輔助設備，除了外部線路，開關柜是由金屬外殼內的配線連接而成，見圖1。
1.2開關柜電力設備的絕緣缺陷
         高壓開關柜有各種各樣的電力設備，例如斷路器、MOF、VCB、CT、PT、LA、COS、PF、MOLD TR、母線等，而低壓開關設備有MCCB、CT、PT、CV電纜等。開關柜的設備故障包括由于長時間使用引起的絕緣缺陷，由于觸點的不良連接引起的放電的瞬間短路以及各個連接部分，過熱、電涌、電流故障等。圖2 通過分布圖表明了引起開關柜故障的原因。

 
1.3局部放電的產生
         局部放電，是絕緣介質中的一種電氣放電，這種放電僅限制在被測介質中一部分且只使導體間的絕緣局部橋接，這種放電可能發生或可能不發生于導體的鄰近。電力設備絕緣中的某些薄弱部位在強電場的作用下發生局部放電是高壓絕緣中普遍存在的問題。雖然局部放電一般不會引起絕緣的穿透性擊穿，但可以導致電介質（特別是有機電介質）的局部損壞。若局部放電長期存在，在一定條件下會導致絕緣劣化甚至擊穿。對電力設備進行局部放電試驗，不但能夠了解設備的絕緣狀況，還能及時發現許多有關制造與安裝方面的問題，確定絕緣故障的原因及其嚴重程度。因此，對電力設備進行局部放電測試是電力設備制造和運行中的一項重要預防性試驗。
         各種局部放電檢測技術應運而生，基于對發生局部放電時產生的各種電、光、聲、熱等現象的研究，局部放電檢測技術中也相應出現了電檢測法和光測法、聲測法、紅外熱測法等非電量檢測方法。近年來，隨著局部放電檢測技術的提高和進步，采用電磁輻射信號進行局放檢測成為一項簡便易行的檢測方法。

二、開關柜局部放電檢測系統簡介

2.1 系統說明
         該系統是一套用于探測、分析并連續監測高壓開關柜中局部放電信號的在線監測裝置。如下圖所示，系統中HKC-K1000主機用于處理從UHF傳感器獲取的信號并將其數字化，而采用上位機進行局放信號的篩選、分析并完成局放脈沖數值記錄、監測局放量發展狀況等功能。

HKC-K1000開關柜局部放電檢測系統安裝示意圖

HKC-K1000開關柜局部放電檢測系統布置圖
該裝置所采用的傳感器分別為特高頻(UHF)傳感器，隨時檢測伴隨局部放電產生的電磁波輻射脈沖信號。由于高壓設備四周總是充斥著各類噪聲及干擾信號，而由于UHF特高頻傳感器單獨安裝于金屬開關柜內，故僅對本開關柜內的電氣局放故障作出相應，而不會受相鄰開關柜內信號及變電站現場其他相關信號的干擾，有效實現了對各個開關柜內實際局放情況的連續監測。系統中的本地主機包括 CPU、ADC插板、信號處理插板、主板、電源及機箱等部件。主要功能有：信號放大、信號處理（如：數字濾波、波形測量、脈沖記數、波形數據以及數據傳輸等）。
    終端用戶安裝專用軟件后可通過個人電腦設置系統參數及工作條件、進行信號分析，同時可對局放信號自動分析并存儲相關信息（如信號的幅值、頻率等），從而實現了對設備的遠端監測。
 
 
 
2.2 系統組成

后臺系統	本 地 主 機	傳 感 器
電腦 : Pentium II 操作系統     Windows XP/2000 后臺監控顯示軟件	局放信號采集及局放信號高速數字轉換 傳感器信號放大 與后臺通信上傳數據	UHF傳感器 噪音傳感器

 






2.3 技術參數

項目	技術參數
檢測帶寬	10MHz-100MHz
靈敏度	5PC
檢測通道	4通道
天線原理	特高頻UHF天線
匹配阻抗	50歐姆
連接電纜	同軸電纜
使用壽命	》30年
通信方式	RS485總線
安裝位置	母線室

 
 
 
2.4 系統功能
1、局放脈沖信號檢測、報警、計數
2、局放相位脈沖及幅值顯示
3、各相位脈沖數分布分析
4、自動噪聲水平檢測
5、局放監測數據通過RS485總線上傳到監控后臺
 
 
（1）內部零標發生器的零標志可變換極性，并可旋轉0～180°以使本電壓電阻R產生的真零標位置極性相符。
（2）零標志與所有橢圓掃描頻率相一致。
 

三、結構

（1）體積：寬430×高190×深480 mm3
（2）重量：約12KG。

四、相關鏈接

GIS開關柜局放在線監測系統：http://www.kcj88.com/products/syhgyq/201902557.html
HDKY-KL200A 開關特性綜合測試儀：http://www.kcj88.com/products/dlqjc/201902308.html
HDKY-9002開關柜局放帶電測試儀：http://www.kcj88.com/products/dlqjc/201902306.html