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電氣設備開關柜無線測溫及局放監(jiān)測方案

來源：正瑞電子瀏覽：1735 發(fā)布日期：2023-09-08

1.項目背景
發(fā)電廠、變電站的高壓開關柜是最重要的電氣設備之一。在電氣設備系統(tǒng)運行中，局放、溫度是表征一次設備運行是否正常的重要參數(shù)。尤其是一次設備的連接部位，由于設備制造的原因、設備受環(huán)境污染、設備長期運行、嚴重超載運行、觸點氧化、電弧沖擊、局部放電等原因造成接觸電阻增大，因此在電能傳輸時往往會在設備內部連接處產(chǎn)生局放和發(fā)熱現(xiàn)象，而且局放及發(fā)熱問題是一個不斷累積的過程，如果不加以控制，兩者變化程度會不斷加劇，并對絕緣件的性能及設備壽命產(chǎn)生很大的影響，從而導致電力設備絕緣性破壞、老化、擊穿。
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)開關柜絕緣在線監(jiān)測及診斷的有效手段。
隨著現(xiàn)代電力電子技術的不斷進步，感應取電技術、低功耗技術、無線無源技術、物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷成熟，我公司研發(fā)全新的系列產(chǎn)品：無線測溫傳感器、智能局放傳感器。該系列產(chǎn)品通過開關設備無線測溫及局放監(jiān)測系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)管理。

2、電氣設備開關柜無線測溫及局放監(jiān)測系統(tǒng)

ST4018型高壓開關柜局部放電及無線測溫監(jiān)測裝置通過檢測伴隨局部放電而產(chǎn)生的電磁波輻射及開關柜接頭溫升現(xiàn)象，裝置掃描開關柜內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，隨后將檢測的局部放電脈沖簇數(shù)據(jù)和開關柜頭溫升數(shù)據(jù)上傳DTU。
2.1 在線監(jiān)測系統(tǒng)配置
1) 在配電室開關柜斷路器，電纜接頭和變壓器的進出線接頭等位置安裝溫度傳感器，用于感應溫度，收集數(shù)據(jù)并上傳。
2) 在高壓開關柜二次側安裝溫無線監(jiān)測器，用于接收傳感器數(shù)據(jù)，并集中上傳數(shù)據(jù)至監(jiān)控中心。
3) 在10KV高壓柜配電室、低壓配電室、10KV無功補償室高壓柜和低壓柜內安裝溫度監(jiān)測器，局放傳感器、局放采集器用于收集數(shù)據(jù)，在配電室內安裝溫濕度傳感器，顯示數(shù)據(jù)并上傳數(shù)據(jù)至監(jiān)控中心。
4) 在監(jiān)控主機和無線溫度監(jiān)測器，局放傳感器采集器和溫濕度傳感器之間用485數(shù)據(jù)線連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
5) 在主控室或者屏柜上安裝在線監(jiān)測主機，并在主機上安裝ZRMSCADA軟件，用于收集數(shù)據(jù)并整理顯示數(shù)據(jù)。

2.2 感應供電式無線溫度傳感器介紹

QQ截圖20230908142452.jpg

1) DTS-6無線溫度傳感器用于測量高壓開關柜內的電氣接點（如電纜接頭，斷路器觸頭等）的運行溫度。無線溫度傳感器是由溫度傳感器、信號處理及無線發(fā)射器、感應電源三部分組成。

2) 溫度傳感器具有小巧的體積，當與被測物體表面直接接觸時，能保證快速測量溫度的變化，并將溫度變化的信號傳到信號處理及無線發(fā)射器，進行信號處理并將處理后的信號通過無線傳輸?shù)綔囟缺O(jiān)測器。感應電源采用小CT磁飽和技術由一次電流感應出電源，電流保持在3A-5000A之間，感應電源即可不間斷提供給傳感器穩(wěn)定的工作電壓，消除了電池供電需要停電更換的弊端，大大減少了維護工作量。

性能指標：

測溫元件：數(shù)字集成溫度傳感器

測溫范圍：-55℃～+125℃(可定制-20℃～+200℃的測溫范圍)

測溫誤差：小于0.5 ℃（全量程范圍）。

測溫分辨率：±0.1℃。

接口方式：無線數(shù)字通訊接口。

發(fā)送頻率：感應電源供電：12S發(fā)送一次。

2.3 局放傳感器

局放傳感器:系統(tǒng)使用內置式高頻傳感器，內置傳感器安裝在高壓柜電纜進出線倉內。

技術參數(shù)

檢測頻帶：200MHz~2000MHz；

高頻UHF天線,無源無線原理；

信號傳輸方式：SMA；

接口：BNC。

檢測靈敏度：10pC；

負載阻抗,：50 ?；

重量：0.6Kg

尺寸：165mm*85mm*30mm

安裝方式：強磁吸附安裝

安裝位置：電纜室

防護等級：IP65

環(huán)境條件：-20℃——+70℃,10-95% RH 非冷凝

2.4 局放數(shù)據(jù)采集器

通過高性能的同軸電纜線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲杉魃希杉魍ㄟ^485數(shù)據(jù)線傳到監(jiān)控主機上。采集器需要24v電源供電。

技術參數(shù)：

一體化鋁合金設計;

電源：220V/50Hz或者DC24V/DC48V;

外形尺寸： 198mm*239mm*85mm或者228mm*288mm*85mm;

通信協(xié)議：modbus RTU、具備遙信功能;

功耗： 5W;

總量：0.65kg;

2.5 掛裝式溫度檢測器

連續(xù)監(jiān)測高壓開關柜內接點的運行溫度，由數(shù)字顯示屏循環(huán)顯示出每個帶電觸頭的溫度值，可確定觸頭的過熱程度，當發(fā)生超溫時，儀器發(fā)出報警指示。并可將溫度值通過RS485接口傳到計算機作進一步數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)開關柜溫度的集中監(jiān)測。