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新品速遞】開關(guān)柜局部放電監(jiān)測裝置的技術(shù)原理與選型要點(diǎn)分析

更新時(shí)間:2025-06-04      瀏覽次數(shù):162

 

 

一、開關(guān)柜局放監(jiān)測需求分析

 

 

 

對開關(guān)柜進(jìn)行局部放電監(jiān)測,是評(píng)估設(shè)備絕緣狀況的重要手段。

 

 

在電氣設(shè)備的絕緣內(nèi)部,若存在氣泡間隙、雜質(zhì)、尖刺等缺陷,在強(qiáng)電場作用下,開關(guān)柜絕緣內(nèi)部的電場分布會(huì)變得不均勻,缺陷部位的電場強(qiáng)度會(huì)顯著變大,進(jìn)而容易導(dǎo)致該部位發(fā)生未貫穿整個(gè)絕緣的放電現(xiàn)象,即局部放電。

 

 

局部放電通常不會(huì)引發(fā)開關(guān)柜內(nèi)部絕緣的穿透性擊穿,但會(huì)導(dǎo)致絕緣介質(zhì)出現(xiàn)局部損壞。若局部放電長期存在,在一定條件下會(huì)破壞絕緣裝置的電氣強(qiáng)度,最終造成開關(guān)柜內(nèi)部絕緣擊穿。

 

 

開關(guān)柜局放監(jiān)測能夠盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛伏性故障并實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警,是避免故障發(fā)生的有效措施之一。

二、開關(guān)柜局放監(jiān)測技術(shù)手段

1. 開關(guān)柜局部放電現(xiàn)象

 

電氣設(shè)備發(fā)生局部放電時(shí),會(huì)伴隨電、光、聲、熱等一系列物理現(xiàn)象。高壓開關(guān)柜局部放電監(jiān)檢方法,正是基于對這些能直觀反映放電特征的物理量的檢測而設(shè)計(jì),通過捕捉這些物理量的變化,實(shí)現(xiàn)對局部放電的有效監(jiān)測。

2. 開關(guān)柜局部放電監(jiān)測手段:聲波、暫態(tài)地電壓、特高頻

① 暫態(tài)對地電壓(TEV)法

依據(jù)麥克斯韋電磁場理論,當(dāng)高壓開關(guān)柜內(nèi)部出現(xiàn)局部放電時(shí),會(huì)產(chǎn)生交替變化的電磁場,進(jìn)而激發(fā)電磁波。這些電磁波信號(hào)在柜體內(nèi)部傳播,在屏蔽結(jié)構(gòu)不連續(xù)處,會(huì)向柜體外殼泄露。泄露的電磁波信號(hào)會(huì)在外殼表面感應(yīng)出電流,該感應(yīng)電流通過設(shè)備表面存在的波阻抗,形成脈沖電壓,即暫態(tài)對地電壓信號(hào)(TEV)。通過檢測 TEV 信號(hào)的強(qiáng)度、頻率等特征參數(shù),可實(shí)現(xiàn)對局部放電的監(jiān)測與分析。

② 超聲波檢測法

局部放電發(fā)生時(shí)間很短,瞬時(shí)功率高,釋放的能量以熱能形式被周圍介質(zhì)吸收。介質(zhì)分子受熱激發(fā),形成聲源,產(chǎn)生超聲波信號(hào)。由于放電過程迅速,所產(chǎn)生的超聲波信號(hào)具有很寬的頻譜范圍。這些超聲波信號(hào)在開關(guān)柜柜體中傳播,被安裝于柜體上的傳感器中的壓電晶體接收,并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。電信號(hào)經(jīng)放大、采集后,可進(jìn)行后續(xù)的特征分析,從而判斷局部放電的位置、強(qiáng)度等信息。

③ 特高頻法

開關(guān)柜內(nèi)發(fā)生局部放電時(shí),會(huì)激發(fā)出頻率很高的電磁波,其頻率可達(dá) GHz 級(jí)別。特高頻法通過在開關(guān)柜內(nèi)部合理設(shè)置天線傳感器,捕捉這一頻段的電磁信號(hào)。通過對采集到的特高頻信號(hào)進(jìn)行分析處理,可進(jìn)一步判斷故障類型、故障位置及故障距離等關(guān)鍵信息,為開關(guān)柜的狀態(tài)評(píng)估與故障診斷提供重要依據(jù)。

開關(guān)柜局部放電監(jiān)測裝置APD系列

新品速遞】開關(guān)柜局部放電監(jiān)測裝置的技術(shù)原理與選型要點(diǎn)分析

1.APD100

開關(guān)柜特高頻

局放監(jiān)測裝置

產(chǎn)品功能:

檢測帶寬:300MHz~1600MHz;

等效高度:≥10.5mm;

接口類型:SMA;

通信方式:同軸電纜;

防護(hù)等級(jí):IP65;

安裝方式:磁吸式。

新品速遞】開關(guān)柜局部放電監(jiān)測裝置的技術(shù)原理與選型要點(diǎn)分析

應(yīng)用場景:適于中壓開關(guān)柜(61柜、28柜、環(huán)網(wǎng)柜)出廠前集成安裝或?qū)σ淹队玫母邏洪_關(guān)柜進(jìn)行停電安裝。

產(chǎn)品特點(diǎn):系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng),可靠性高。

應(yīng)用安裝:特高頻傳感器磁吸方式安裝于電纜室,采集裝置導(dǎo)軌式安裝于儀表室。

實(shí)現(xiàn)過程:超高頻傳感器所檢測的信號(hào),經(jīng)過同軸電纜送往開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測裝置,進(jìn)行放大、濾波、檢波,數(shù)字脈沖提取、數(shù)字濾波、局放特征量計(jì)算等數(shù)字化處理,并完成局放可視化操作、局放判斷、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)上送等功能。

監(jiān)測內(nèi)容:放電次數(shù)、放電量、PRPD/PRPS圖譜等。

告警機(jī)制:采樣周期1s,連續(xù)5次采樣超過報(bào)警閾值,報(bào)警(寄存器置位+DO輸出)。

新品速遞】開關(guān)柜局部放電監(jiān)測裝置的技術(shù)原理與選型要點(diǎn)分析

新品速遞】開關(guān)柜局部放電監(jiān)測裝置的技術(shù)原理與選型要點(diǎn)分析

 

新品速遞】開關(guān)柜局部放電監(jiān)測裝置的技術(shù)原理與選型要點(diǎn)分析

應(yīng)用場景:適于中壓開關(guān)柜(61柜/28柜/環(huán)網(wǎng)柜)

產(chǎn)品特點(diǎn):系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng),可靠性高。

應(yīng)用安裝:三合一有線傳感器磁吸方式安裝于電纜室,通過RS485總線將局放數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)。

                 三合一無線傳感器磁吸方式安裝于柜們外,通過無線方式將局放數(shù)據(jù)上傳至局放接收器ATC600-PD。

監(jiān)測內(nèi)容:監(jiān)測3種信號(hào)的放電次數(shù)和放電量、噪聲、溫度、濕度。

告警機(jī)制:有線款:每4s采樣時(shí)間內(nèi)放電次數(shù)和放電量同時(shí)超過報(bào)警閾值,報(bào)警(傳感器寄存器置位)。

                 無線款:每2小時(shí)的4s采樣時(shí)間內(nèi)放電次數(shù)和放電量同時(shí)超過報(bào)警閾值,報(bào)警(接收器寄存器置位)。

新品速遞】開關(guān)柜局部放電監(jiān)測裝置的技術(shù)原理與選型要點(diǎn)分析

APD300局部放電裝置已獲取國網(wǎng)電科院報(bào)告

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