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开关柜局部放电在线监测系统

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开关柜是电力系统中非常重要的电气设备。随着电网的发展和设备技术的提高，10KV、35kV系统开关柜在电网中已大量使用。开关柜的在长期运行中，由于各种客观原因造成开关柜在安装和投运后的过程中出现电缆搭接处故障、母线故障、触头故障、操作机构故障、避雷器故障等，从而对电网的可靠运行带来了隐患，直接影响设备的安全稳定运行。
绝缘缺陷是造成开关柜故障的主要原因之一，局部放电是绝缘缺陷的主要体现，也是绝缘缺陷进一步恶化的主要原因。随着事故越来越多的发生，对于局部放电的检测和监测越来越受到重视，随着电力行业状态检修的推进和现代科技的发展，为开关柜局部放电在线监测提供了条件和必要的技术基础。
常规的设备维护是以固定周期将开关柜停电进行检修，该种方式投入人力物力大，耗费时间长，对没有问题的开关柜停电会对电力公司的生产进度造成影响，而且这种方式具有滞后性，不能实时的了解设备运行状况，开关柜在线监测系统的实时能够完美的解决这一问题，实时显示设备运行状况，可以对设备进行评估检修，能够节省大量的人力物力，而且及时发现问题，避免事故发生。

性能特点
1、抗干扰能力高，监测数据准确
系统采用多种抗干扰措施，能够有效的去除现场环境中的干扰，准确提取局部放电信号，判断设备运行状况；
2、安装简便、快捷
由于电力行业的特殊性，不能长时间停电施工，该系统在设计初按照简便快捷的宗旨，无需改动原有设备结构就能够快速安装，且安装后不影响设备正常运行，维护简单。
3、无需停电即可查询、设置参数、维护
该系统采用模块化设计，采用统一数据总线的方式，无需停电即可对各单元进行数据查询、参数设置。
4、多种监测手段结合，测量数据更加有效
采用声电联合测试（超声波法和地电波法），通过声电数据结合分析，能有效的提取局部放电信号。
5、多种数据分析手段
系统可显示实时波形、趋势图、频域分析图等多种图形，能够有效的分析放电种类及疑似故障点。

系统组成
本监控系统主要由安装在站房内的控制器和安装在各个开关柜中的不同种类检测器组成。每个开关柜内部结构分上中下三层：上层为控制设备、中层为开断装置、下层为电缆层并有母线与中层设备连接。本系统在下层安装局部放电传感器。

断路器机械特性在线监测装置

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断路器在线监测装置基于在线方式监测开关设备带电运行时的机械特性状态，包括断路器三相同期性、分合闸电流、储能电机电流、保护回路命令状态，断路器的分合闸时间、速度、行程。该装置通过光纤通信将运行状态数据上传后台系统。
断路器在线监测系统应由监测装置、采集单元、系统后台构成。
断路器在线监测装置能记录开关设备长期运行过程中采集的上述数据，并可通过光纤通信将运行状态数据上传后台系统进行数据分析。

性能特点
断路器在线监测装置通过监测断路器每一次分合闸动作期间产生的下列参数，来实现对触头电寿命及主要机械故障的在线监测。
1、断路器分、合状态。
2、分、合闸动作次数。
3、线圈分、合闸时间。
4、储能次数。
5、储能电机启动电流。
6、储能时间。
7、储能电机工作电流波形。
8、分合闸过程三相电流波形。
9、分合闸线圈电流波形。
10、位移-时间曲线。

技术参数
现场信号采集部件
该部分通过安装在断路器控制箱上的霍尔电流传感器及位移传感器及控制箱上的辅助触点可采集到断路器动作时分闸线圈电流、合闸线圈电流、分合闸动作时间，辅助开关和位移波形曲线,储能电机电流、储能时间和启动电流，该部分完成对分布于变电站断路器的前端采样、数据初步处理、数据临时存放和接收外部B码时钟信号。
相关传感器技术参数
1)合闸、分闸线圈电流：
   采用零磁通霍尔穿心式电流传感器将线圈回路电流转换成0-20 毫安电流输入。
   精度：0.1级。
   响应时间：1us。
   温度范围：-20 - 70℃。
2)位移传感器：
   采用转角位移传感器。
   总量程标称阻值:5K。
   测量旋转角度：360度连续 。           
   线性度：0.05%。
   温度范围：-55 - +125°C。 
3)储能电机电流：
   采用零磁通霍尔穿心式电流传感器将储能电流转换成0-20毫安电流输入。
   输入电流：0-30A。
   输出电流：0-20mA。
   精度：0.1级。
4)辅助接点：
   接入断路器空闲的一组常开、常闭接点。
 
断路器在线监测主IED部分
该部分采用19英寸标准机箱，安装于智能组件柜上。用于收集各子IED传来的实时在线监测参数，并进行数据处理后通过光纤上传给在线监测总后台，本装置支持IEC61850通讯规约。