一、產(chǎn)品概述
局部放電是指在電場的作用下,絕緣系統(tǒng)中只有部分區(qū)域發(fā)生放電,但沒有貫穿施加電壓導(dǎo)體之間的區(qū)域即尚未擊穿,這種現(xiàn)象叫局部放電。
局部放電是絕緣劣化的重要表征現(xiàn)象,是高壓絕緣絕緣故障重要隱患的前期預(yù)警信號。及時發(fā)現(xiàn)局部放電對高壓電器設(shè)備的絕緣故障意義重大,是避免重大事故的重要手段。
高壓開關(guān)柜是使用極廣且數(shù)量最多的開關(guān)設(shè)備。是電力系統(tǒng)的重要供配電設(shè)備,它的安全可靠運(yùn)行是基礎(chǔ)。高壓開關(guān)柜中引起局部放電的主要原因有:導(dǎo)體、外殼內(nèi)表面上的金屬突起,常常是由于制造和安裝時造成金屬表面有較尖的毛刺;絕緣介質(zhì)的缺陷、老化和表面的污穢造成絕緣內(nèi)部或表面出現(xiàn)局部放電;高壓母線連接處、開關(guān)電路觸頭接觸不良或斷路器觸頭接觸不良造成局部放電;高壓設(shè)備里的可以移動的金屬微粒,主要在制造、裝配和運(yùn)行中產(chǎn)生,當(dāng)靠近高壓導(dǎo)體并未接觸時,就很可能導(dǎo)致放電。
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(qiáng)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(guān)柜絕緣在線監(jiān)測和診斷的有效手段。
電力系統(tǒng)高壓設(shè)備在長期運(yùn)行過程中常出現(xiàn)表面氧化腐蝕、緊固螺栓松動,觸點和母線連接處老化等問題,造成設(shè)備過熱甚至出現(xiàn)嚴(yán)重事故。而開關(guān)柜內(nèi)有裸露高壓,空間封閉狹小,無法進(jìn)行人工巡查測溫,傳統(tǒng)的測溫方式都無法有效地解決這個問題。無線接點測溫裝置將測溫度傳感器安裝到開關(guān)柜內(nèi)的帶電接點觸電上,并以無線傳輸方式將溫度數(shù)據(jù)上傳至接收端,由接受終端通過液晶顯示,并通過RS485總線將溫度數(shù)據(jù)上傳至客戶端后臺軟件。當(dāng)檢測到接點溫度異常時,系統(tǒng)可自動遠(yuǎn)程報警,以便及時消除事故隱患。
圖1 開關(guān)柜內(nèi)部正常狀態(tài) 圖2 開關(guān)柜事故照片
二、無線測溫傳感器結(jié)構(gòu)
高壓開關(guān)柜發(fā)生局部放電時,將會產(chǎn)生納秒級陡度的電流脈沖。激發(fā)出頻帶很寬的電磁波。特高頻檢測傳感器(即UHF傳感器)檢測其中的高頻電磁波頻帶在(300MHz-2000MHz),這個頻段可以有效的避開開關(guān)柜的電暈干擾、工頻干擾等可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。對各種局部放電類型均比較敏感,靈敏度可到幾個PC。
UHF傳感器采用非接觸式監(jiān)測,不影響設(shè)備的正常運(yùn)行、安全可靠。我司研發(fā)的UHF傳感器采用一體式設(shè)計即接收、采集、計算與一體,避免高頻信號傳輸?shù)膿p耗。局放采集裝置采用窄帶濾波技術(shù) 、模糊算法、快速傅里葉變換、周期分組、類數(shù)據(jù)庫匹配等算法可以排除現(xiàn)場各種干擾。
傳感器內(nèi)部運(yùn)用DSP芯片完成計算存儲,485總線上送至服務(wù)器。如下圖所示:
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圖1 局放在線監(jiān)測及測溫裝置系統(tǒng)架構(gòu)
三、特高頻局放傳感器結(jié)構(gòu)及參數(shù)
型特高頻傳感器采用傳感采集一體化的設(shè)計,安裝在開關(guān)柜內(nèi),壁掛式安裝,根據(jù)具體情況可以選擇安裝在儀表室、手車室、母線室或者電纜室。傳感器照片如圖2所示。
3.1特高頻傳感器的安裝:
1、從特高頻傳感器的背面向下推,取下傳感器固定背板。
2、按照下圖所示尺寸,在安裝位置打相距81mm的2個5mm孔,用螺絲固定上背板。
3、固定好背板后,把傳感器掛上即可。
圖2 高頻局放傳感器 圖3 傳感器安裝圖示
3.2傳感器技術(shù)參數(shù):
1 檢測信號帶寬:300MHz~2000MHz;
2 檢測信號動態(tài)范圍:60db
3 檢測靈敏度:-65dbm
4 脈沖的時間分辨率為10μs
5電源電壓:+12VDC
6電源電流:200mA
7工作溫度:-20℃到+75℃
8安裝方式:壁掛式
9外形尺寸:125mm*85mm*40mm
四、無線測溫傳感器參數(shù)
4.1觸點測溫單元結(jié)構(gòu)
無線測溫在線檢測裝置由無線測溫接收端、測溫發(fā)射模塊、測溫采集接收模塊(已組裝接受端內(nèi))及外置天線。
4.2無線溫度傳感器尺寸及參數(shù)
安裝尺寸圖:(單位:mm)
尺寸:W 43× L 350 ×H 20
特點及參數(shù)
a.耐溫(-180℃~+250℃)阻燃材料制作塑膠表帶殼體,防水。
b.體內(nèi)的熱敏傳感器與接點體緊密接觸,能準(zhǔn)確測量實時溫度。
c.內(nèi)模塊發(fā)射距離為20~30米。
d.測溫范圍-55℃~125℃。
e.溫度測量精度: ±1℃。
f.無線觸點測溫范圍:-55℃~+125℃。
h.溫度測量周期時間:5S。
5.4-1裝置通電開機(jī)后液晶屏顯示如下界面,時鐘逐秒跳動表示裝置正在運(yùn)行。如果顯示的并不是當(dāng)前日期和時間,請參考下面提及的步驟進(jìn)行設(shè)置。
開機(jī)主界面如下:
圖 6 設(shè)備安裝示意圖
圖7 無線測溫模塊安裝圖