1、概述

高压开关柜是保证电网运行的重要环节，由于开关柜内部空间狭小、零件繁多、结构复杂，绝缘距离小， 因此比其它电力设备更容易出现绝缘缺陷，从而对设备安全运行带来巨大隐患。 我公司针对开关柜的局部放电故障类型研发生产了开关柜局部放电在线监测系统，能够实时监测局部放 电现象，提前预测故障发生，分析故障类型，并且根据故障严重程度做出相应等级的预警警报，提醒用户及 时维修。

2、监测意义

电气设备的绝缘内部如气泡间隙、杂质、尖刺等缺陷，在强电场作用下使得开关柜绝缘内部的电场分布 不均匀，在缺陷部位的电场强度会增大，从而容易导致该部位发生未贯穿整个绝缘的放电，即局部放电。 局部放电一般不会引起开关柜内部绝缘的穿透性击穿，但是却会导致绝缘介质的局部损坏。若其长期存 在，则会在一定条件下造成绝缘装置电气强度的破坏，最终造成开关柜内部绝缘击穿。因此对电气设备的局 部放电进行监检测是评估设备绝缘状况的重要手段，也是发现设备潜伏性故障，实现故障预警，避免故障发 生的有效措施之一。

3、监测原理

1)超声波法

发生局部放电时，在放电区域中，分子间产生剧烈撞击，宏观上产生了声波，频率大于20kHz的称为超 声波。通过检测局部放电产生的超声波信号来判定局部放电的方法称为局部放电的超声波检测方法。 当开关柜内部发生放电时，局部放电产生的超声波信号传递到开关柜表面，将超声波传感器固定在开关 柜的柜体表面上，把检测到的超声波信号转换为电信号，传到采集系统，实现对开关柜的局放监测。

2)暂态地电压法

根据麦克斯韦电磁场理沦，局部放电会产生变化的电场，变化的电场激起磁场，而变化的磁场又会感应 出电场，这样交变的电场与磁场相互激发并向外传播便形成电磁波。对于内部放电，放电电量聚集在接地屏 蔽的内表面，因此，如果屏蔽层是连续的则无法在外部检测到放电信号。实际上，屏蔽层通常在绝缘部位、 垫圈连接处、电缆绝缘终端等部位出现破损而出现不连续，这样局部放电产生的电磁波就会通过屏蔽层不连 续的部分传输到设备表面，在设备表面产生感应电流，设备表面存在波阻抗，进而在设备外层形成1个暂态 对地电压，简称TEV。通过检测局部放电产生的电磁波信号来判定局部放电的方法称为局部放电的暂态地电压 检测方法。

当开关柜内部发生放电时，局部放电产生的电磁波信号传递到开关柜表面，将TEV传感器固定在开关柜 的柜体表面上，把检测到的电磁波信号转换为电信号，传到采集系统，实现对开关柜的局放监测。

4、系统介绍

开关柜局部放电在线监测系统主要由集控单元、无线IMD传感器单元和后台软件组成。系统网络构架图 如下所示:

5、功能特点

l) 该系统采集层与接收层通过无线的方式进行通讯，自动匹配地址，安装简单方便，避免了因有线方式而 产生现场布线的麻烦;

2) 该系统能有效监测开关柜局部放电故障引起的内部气隙、裂纹故障、绝缘老化、绝缘材料表面放电等故 障;

3) 该系统具有人体感应功能，当工作人员进入现场会发出提醒声音;

4) 集控单元采用10英寸大屏幕实时显示检测数据;

5) 集控单元为每个传感器都配有独有的信道，可以实现连续、实时的显示功能，不采用分时复用的方式进 行轮巡显示;

6) 集控单元具有开放的标准数据端口，方便接入各类综合管理平台;

7) 无线传感器单元内置TEV、超声波传感器，采用彩色液晶屏显示方式，实时显示环境温湿度、TEV、超 声波、故障严重程度等测量数据;

8) 软件系统内嵌数据挖掘算法和SVDD核心算法可以评估开关柜绝缘状态。

6、技术参数

7、安装方式

1)无线IMD传感器单元

无线传感器单元安装在高压开关柜“高压电缆仓”内，采用螺丝固定和磁吸附式安装;具体安装位置如 下图所示:

建议:

对于新建的变电站采用螺丝固定

对于改造的变电站采用磁吸附式安装

2)集控单元

根据现场情况将集控单元背板螺丝固定在墙体上，后将集控单元挂在背板上，距地面垂直1.5m距离。出 一根电源线单独取电220v，出一根通讯线到后台。集控单元尺寸图及现场安装图如下图所示: