局放在线监测系统

YGPD-2000开关柜局部放电在线监测系统

一、概述

高压开关柜是使用广泛且数量较多的开关设备。由于在设计、制造、安装和运行维护等方面存在着不同程度的问题，因而事故率比较高，在诸多性质的开关柜事故中，绝缘事故多发生于10千伏及以上电压等级，造成的后果也很严重。特别是小车式开关柜，绝缘事故率更高，而且往往一台出现事故，殃及邻柜的现象更为突出。因此，迫切需要对开关柜实行状态检修，对设备运行状况进行实时和定时的在线监测，根据设备的运行状态和绝缘的劣化程度，确定检修时问和措施，减少停电时间和事故的发生，提高电力装置运行的可靠性及自动化程度。

高压开关柜的绝缘故障主要表现为外绝缘对地闪络击穿，内绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压闪络击穿，瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击闪、击穿，提升杆闪络，CT闪络、击穿，瓷瓶断裂等。

各类绝缘老化发展到击穿，酿成事故之前，往往先经过局部放电阶段，局部放电的强弱能够及时反映绝缘状态，因此通过在线监测局部放电来判断绝缘状态为实现开关柜绝缘在线监测及诊断的监测手段。

1.1 开关柜的结构

开关柜装备有断路器、CT、PT、保护继电器，检测设备和辅助设备，除了外部线路，开关柜是由金属外壳内的配线连接而成，见图1。

1.2 开关柜电力设备的绝缘缺陷

高压开关柜有各种各样的电力设备，例如断路器、MOF、VCB、CT、PT、LA、COS、PF、MOLD TR、母线等，而低压开关设备有MCCB、CT、PT、CV开关柜等。开关柜的设备故障包括由于长时间使用引起的绝缘缺陷，由于触点的不良连接引起的放电的瞬间短路以及各个连接部分，过热、电涌、电流故障等。图2 通过分布图表明了引起开关柜故障的原因。

1.3 局部放电的产生

局部放电，是绝缘介质中的一种电气放电，这种放电仅限制在被测介质中一部分且只使导体间的绝缘局部桥接，这种放电可能发生或可能不发生于导体的邻近。电力设备绝缘中的某些薄弱部位在强电场的作用下发生局部放电是高压绝缘中普遍存在的问题。虽然局部放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿，但可以导致电介质（特别是有机电介质）的局部损坏。若局部放电长期存在，在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。对电力设备进行局部放电试验，不但能够了解设备的绝缘状况，还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题，确定绝缘故障的原因及其严重程度。因此，对电力设备进行局部放电测试是电力设备制造和运行中的一项重要预防性试验。

各种局部放电检测技术应运而生，基于对发生局部放电时产生的各种电、光、声、热等现象的研究，局部放电检测技术中也相应出现了电检测法和光测法、声测法、红外热测法等非电量检测方法。

对发生故障的电力设备，其发生的故障过程一般如下：

二、智能局放监测装置

2.1适用范围

智能局放监测装置适用于 10kV 及以上电压等级开关柜及其内部高压设备局部放电在产生的超声波信号、地电波信号等参数的监测。

2.2使用环境

1) 海拔高度：4500M 以下。

2) 环境温度：-40℃～+80℃。

2.3产品特点

本装置适用于10kV 及以上电压等级开关柜及其内部高压设备的局部放电在线监测，能监测各个开关柜局部放电的幅值、频次、噪声、以及严重程度，确定放电点相对位置，数据异常时给出报警，及早发现绝缘缺陷并进行预警、密集跟踪监测和趋势分析，并为评估其绝缘水平及老化程度提供判据，为开关柜的检修工作提供依据；

本装置具备 24h 全程监测局放活动及趋势功能；

本装置具备通信功能：采用双路RS485通讯，Modbus协议；

本装置采用采用高性能ARM处理器，挂高速ADC进行数据采集，实现智能监测；

本装置采用AC85-265V供电（可选配DC12~48V）；

本装置与无线测温、智能除湿、断路器机械特性在线监测等系统无缝集成（选配功能）；

本装置实时监测，因局放产生的超声波、地电波等数据并进行故障预警；

本装置采用强磁式安装方式，安装便捷，四颗强磁铁固定牢靠(可选3M胶加强固定)；

本装置单台支持八路输入，分体式采集板设计方便增减通道。

2.4装置组成

组件名称	功能及说明
暂态地电波传感器、超声波传感器	采集分析超声波、地电波等数据信号，并进行数据分析、预警、报警，数据上传至局放在线监测装置
局放在线监测装置	通过485总线将数据传输到后台监控电脑
同轴电缆	单个传感器，标准配置线长7m（可定制）

2.5技术参数

序号	项目	性能指标
1	适用范围	10kV及以上电压等级开关柜及其内部高压设备
2	传感器类型	超声波传感器、暂态地电波传感器
3	超声波传感器	中心频率40KHz
4	暂态地电波传感器	3MHz—30MHz
5	采集模式	8通道独立实时采集
6	采集速度	8通道独立50MHz
7	响应速度	纳秒级
8	波特率	9600 (可设定）
9	局放信号幅值	0-65（单位：dbm）
10	信号输入方式	BNC
11	阻抗匹配	50Ω
12	外壳材质	主机：铝合金壳体，传感器：防火PC(防火阻燃耐温125℃)
13	功耗	≤10W（8通道）
14	供电方式	AC85V-265V (DC12V-48V选配)
15	接收主机	双路485 通信，Modbus规约
16	外形尺寸	主机：194×160×80mm 传感器：φ86×23.5mm
17	安装位置	开关柜柜壁
18	安装方式	主机：导轨式、壁挂式安装，传感器：磁吸式（3M 胶选配）

2.6装置结构

TEV、超声波波传感器

局放在线监测装置