GIS開關(guān)柜局放在線監(jiān)測系統(tǒng)詳細介紹
一、產(chǎn)品概述
高壓開關(guān)柜是使用極廣且數(shù)量最多的開關(guān)設(shè)備。由于在設(shè)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(zhì)的開關(guān)柜事故中，絕緣事故多發(fā)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(guān)柜，絕緣事故率更高，而且往往一臺出現(xiàn)事故，殃及鄰柜的現(xiàn)象更為突出。因此，迫切需要對開關(guān)柜實行狀態(tài)檢修，對設(shè)備運行狀況進行實時和定時的在線監(jiān)測，根據(jù)設(shè)備的運行狀態(tài)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(fā)生，提高電力系統(tǒng)運行的安全可靠性及自動化程度。
高壓開關(guān)柜的絕緣故障主要表現(xiàn)為外絕緣對地閃絡擊穿，內(nèi)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(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，局部放電的強弱能夠及時反映絕緣狀態(tài)，因此通過在線監(jiān)測局部放電來判斷絕緣狀態(tài)為實現(xiàn)開關(guān)柜絕緣在線監(jiān)測及診斷的有效手段。
HKC-K1000型高壓開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)通過檢測伴隨局部放電而產(chǎn)生的電磁波輻射，系統(tǒng)掃描10~100MHz頻率范圍內(nèi)的電磁波輻射并自動確定現(xiàn)場局部放電的實際檢測頻率，隨后將檢測數(shù)據(jù)以局部放電脈沖簇計數(shù)方式顯示。
1.1 開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)
開關(guān)柜裝備有斷路器、CT、PT、保護繼電器，檢測設(shè)備和輔助設(shè)備，除了外部線路，開關(guān)柜是由金屬外殼內(nèi)的配線連接而成，見圖1。
1.2開關(guān)柜電力設(shè)備的絕緣缺陷
高壓開關(guān)柜有各種各樣的電力設(shè)備，例如斷路器、MOF、VCB、CT、PT、LA、COS、PF、MOLD TR、母線等，而低壓開關(guān)設(shè)備有MCCB、CT、PT、CV電纜等。開關(guān)柜的設(shè)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(guān)柜故障的原因。
1.3局部放電的產(chǎn)生
局部放電，是絕緣介質(zhì)中的一種電氣放電，這種放電制在被測介質(zhì)中一部分且只使導體間的絕緣局部橋接，這種放電可能發(fā)生或可能不發(fā)生于導體的鄰近。電力設(shè)備絕緣中的某些薄弱部位在強電場的作用下發(fā)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(zhì)（特別是有機電介質(zhì)）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(shè)備進行局部放電試驗，不但能夠了解設(shè)備的絕緣狀況，還能及時發(fā)現(xiàn)許多有關(guān)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(shè)備進行局部放電測試是電力設(shè)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(shù)應運而生，基于對發(fā)生局部放電時產(chǎn)生的各種電、光、聲、熱等現(xiàn)象的研究，局部放電檢測技術(shù)中也相應出現(xiàn)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(shù)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(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)簡介
2.1 系統(tǒng)說明
該系統(tǒng)是一套用于探測、分析并連續(xù)監(jiān)測高壓開關(guān)柜中局部放電信號的在線監(jiān)測裝置。如下圖所示，系統(tǒng)中HKC-K1000主機用于處理從UHF傳感器獲取的信號并將其數(shù)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(shù)值記錄、監(jiān)測局放量發(fā)展狀況等功能。
HKC-K1000開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)安裝示意圖
HKC-K1000開關(guān)柜局部放電檢測系統(tǒng)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(chǎn)生的電磁波輻射脈沖信號。由于高壓設(shè)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(guān)柜內(nèi)，故僅對本開關(guān)柜內(nèi)的電氣局放故障作出相應，而不會受相鄰開關(guān)柜內(nèi)信號及變電站現(xiàn)場其他相關(guān)信號的干擾，有效實現(xiàn)了對各個開關(guān)柜內(nèi)實際局放情況的連續(xù)監(jiān)測。系統(tǒng)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(shù)字濾波、波形測量、脈沖記數(shù)、波形數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋?br /> 終端用戶安裝專用軟件后可通過個人電腦設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)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(guān)信息（如信號的幅值、頻率等），從而實現(xiàn)了對設(shè)備的遠端監(jiān)測。
2.2 系統(tǒng)組成
| 后臺系統(tǒng) | 本 地 主 機 | 傳 感 器 |
電腦 : Pentium II
操作系統(tǒng)
Windows XP/2000
后臺監(jiān)控顯示軟件 | 局放信號采集及局放信號高速數(shù)字轉(zhuǎn)換
傳感器信號放大
與后臺通信上傳數(shù)據(jù) | UHF傳感器
噪音傳感器
|
2.3 技術(shù)參數(shù)
| 項目 | 技術(shù)參數(shù) |
| 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(tǒng)功能
1、局放脈沖信號檢測、報警、計數(shù)
2、局放相位脈沖及幅值顯示
3、各相位脈沖數(shù)分布分析
4、自動噪聲水平檢測
5、局放監(jiān)測數(shù)據(jù)通過RS485總線上傳到監(jiān)控后臺
（1）內(nèi)部零標發(fā)生器的零標志可變換極性，并可旋轉(zhuǎn)0～180°以使本電壓電阻R產(chǎn)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(jié)構(gòu)
（1）體積：寬430×高190×深480 mm3
（2）重量：約12KG。
四、相關(guān)鏈接
GIS開關(guān)柜局放在線監(jiān)測系統(tǒng)：/products/syhgyq/201902557.html
HDKY-KL200A 開關(guān)特性綜合測試儀：/products/dlqjc/201902308.html
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