開關柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)簡介

開關柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)技術資料

開關柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)簡介前言：高壓開關柜是使用極廣且數(shù)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，因而事故率比擬高，在諸多性質(zhì)的開關柜事故中，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，迫切需要對開關柜實行狀態(tài)檢修，對設備運行狀況進行實時在線監(jiān)測，根據(jù)設備的運行狀態(tài)和絕緣的劣化程度，確定檢修時間和措施，減少停電時間和事故的發(fā)生，提高電力系統(tǒng)運行的平安可靠性及自動化程度。高壓開關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。各類絕緣缺陷開展到最終擊穿，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)是實現(xiàn)開關柜絕緣在線監(jiān)測和診斷的有效手段。本系統(tǒng)采用聲電聯(lián)合檢測方法，即通過同時檢測局部放電產(chǎn)生的暫態(tài)對低電壓〔TEV，國內(nèi)俗稱地電波〕和超聲波信號實現(xiàn)對開關柜絕緣狀態(tài)的監(jiān)測。局放產(chǎn)生局部放電，是絕緣介質(zhì)中的一種電氣放電，這種放電僅限制在被測介質(zhì)中一局部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。假設局部放電長期存在，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(fā)現(xiàn)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?；趯Πl(fā)生局部放電時產(chǎn)生的各種電、光、聲、熱等現(xiàn)象的研究，各種局部放電檢測技術應運而生。局部放電檢測技術中也相應出現(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的提高和進步，采用聲電聯(lián)合監(jiān)測是目前采用較廣泛的方法。事實證明，該方法能夠有效檢測外表放電、沿面爬電、尖端放電、內(nèi)部放電、電暈放電等多種類型放電。系統(tǒng)概述本系統(tǒng)是一套用于探測、分析并連續(xù)監(jiān)測高壓開關柜中局部放電信號的在線監(jiān)測裝置。從結(jié)構(gòu)上分為三級架構(gòu)，變電站級、監(jiān)管中心級和遠程用戶級。變電站級由TEV傳感器、超聲波傳感器、監(jiān)測終端和現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集效勞器夠成。TEV傳感器用于接收局部放電在開關柜柜壁產(chǎn)生的暫態(tài)對地電壓信號；超聲波傳感器用于接收局部放電在空間產(chǎn)生的超聲波信號；監(jiān)測終端用于兩路傳感器信號的連續(xù)實時采集、數(shù)字化處理，現(xiàn)場報警等，并與現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集效勞器通信，完成數(shù)據(jù)上傳；現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集效勞器用于連續(xù)采集、存儲監(jiān)測終端所上傳的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)打包、加密，并與位于監(jiān)管中心的數(shù)據(jù)庫效勞器通信，完成數(shù)據(jù)上傳。變電站級架構(gòu)如圖1所示。圖1系統(tǒng)變電站級架構(gòu)監(jiān)管中心級由數(shù)據(jù)庫效勞器和WEB效勞器構(gòu)成。數(shù)據(jù)庫效勞器用于接收現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集效勞器上傳的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)海量存儲、監(jiān)測顯示、分析預警、數(shù)據(jù)挖掘、設備統(tǒng)一管理、產(chǎn)生各種類型報表等功能；WEB效勞器主要實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析、挖掘結(jié)果的WEB發(fā)布。遠程用戶級由數(shù)據(jù)最終用戶構(gòu)成，遠程用戶通過訪問WEB效勞器，可以及時了解變電站開關柜絕緣狀態(tài)，根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果及時做出判斷，采取有效措施。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖2所示。圖2系統(tǒng)總體構(gòu)架圖系統(tǒng)特點簡要分析1、系統(tǒng)運行平安安裝于開關柜內(nèi)的設備均采用微型化設計，設備設計尺寸小，完全符合開關柜在電氣平安距離方面的要求，而且設備安裝簡易，無需破壞開關柜原結(jié)構(gòu)。設備與現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集效勞器之間可實現(xiàn)無線通訊。2、數(shù)據(jù)獲取準確現(xiàn)場數(shù)據(jù)的準確獲取是狀態(tài)檢修工作的根本保證，沒有準確的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，狀態(tài)檢修將無從談起。然后由于開關柜現(xiàn)場工作環(huán)境復雜，噪聲大，這些都給局放數(shù)據(jù)的準確獲取帶來挑戰(zhàn)。本系統(tǒng)從以下幾個方面保證數(shù)據(jù)獲取的準確性?！?〕傳感器、監(jiān)測終端都內(nèi)置安裝于開關柜，有效降低開關柜外界噪聲以及相鄰開關柜對監(jiān)測結(jié)果的影響；〔2〕監(jiān)測終端自動連續(xù)工作，無需人工干預，有效降低人工干預對監(jiān)測結(jié)果的影響；〔3〕從硬件和軟件兩方面均進行抗干擾設計，保證局放信號的有效提取。3、數(shù)據(jù)分析全面監(jiān)測數(shù)據(jù)分析是狀態(tài)檢修工作的關鍵。由于從現(xiàn)場獲取來的數(shù)據(jù)時海量的，雜亂無章的，針對這些龐大的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)設計了多種數(shù)據(jù)分析算法，對數(shù)據(jù)從多個角度進行全面分析，從而保證對開關柜絕緣狀態(tài)的準確掌握。另外系統(tǒng)還設計算法對海量數(shù)據(jù)進行深度挖掘、預警分析，對開關柜將來一段時間的絕緣狀態(tài)做出預測，并最終形成分析報告，指導檢修