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STL-PDM 开关柜局部放电在线监测系统

STL-PDM 开关柜局部放电在线监测系统

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一、概述

       1、背景介绍

       高压开关柜在生产、运输、安装、使用过程中,由于不可避免地受到生产工艺、安装手段以及电、热、机械和环境等各种因素的影响,其绝缘介质不断劣化,导致局部放电现象发生,而传统的试验手段不利于发现局部微小的缺陷和隐患,局部放电不能被及时发现和掌握,致使设备绝缘快速劣化,导致局部乃至大面积停电,给生产和生活带来巨大的损失。

       传统的设备定期检修是在对设备状况不知情的情况下进行的,一方面费时费力,造成用户停电损失,甚至把好的设备给“修”坏了;另一方面对于两次检修间的绝缘快速恶化却无能为力。寻找一种既能有效发现绝缘问题而又不会增加其他如停电试验造成大量操作的实时检测手段显得非常重要。

       2、局部放电在线监测的重要性

       局部放电是引起电介质绝缘老化的重要原因之一。测定开关柜的局部放电强度和发展趋势,就能判断绝缘内部是否存在局部缺陷、介质老化的速度和当前的运行状况,所以局部放电现象的测量是评估设备状况的最有效方法。实施局部放电在线监测可以早期发现电力设备绝缘损坏,通过及时干预检修,进而以防止破坏性放电造成的巨大损失, 因而局部放电在线监测具有重要的现实意义。

       据中国电力科学院对电力系统中高压开关柜故障统计,近年全国开关柜烧损及爆炸事故时有发生,其中由绝缘故障与载流故障引起的故障总数约占开关柜故障的40.2%,绝缘闪络引起的故障约占开关柜故障的79%。因此对高压开关柜局部放电的检测有着重要的意义,不仅增加了电网的供电安全可靠性,同时也为智能电网的建设起到积极的促进作用。

       3、局部放电国内外应用现状

       在发达国家,局部放电检测技术已经发展了三、四十年,而我国局部放电检测技术发展较晚,但是发展较快。近十年中通过对国外检测技术的引进和学习,并在实际工作中不断的加以应用,正在将局部放电在线检测技术在开关柜的故障诊断中实用化、常态化。

二、STL-PDM开关柜局部放电在线监测系统

       1、系统介绍

       STL-PDM开关柜局部放电在线监测系统是斯德尔电气长期关注并致力于高压开关柜的安全监测、预警、保护方面的研究,特别是高压开关柜内的局部放电、电弧光等方面研究和实践的经验积累,并依托华北电力大学强大的电力系统安全理论优势,联合开发出的开关柜局部放电在线监测系统。

       系统采用最新传感器技术、信号处理器,计算机等技术手段和算法实现的新一代高性能、数字化局部放电在线监测系统。监测终端实时采集、分析、处理由传感器检测到的信息,并将初步处理后的信息上传给服务器,在服务器中,保存有多种局部放电模型数据的专家数据库,服务器将接收到的数据跟专家数据库的数据进行横向和纵向的对比,分析出当前开关柜的局部放电的强弱、分布等数据,形成二维曲线图表和三维立体图形供运行维护人员查看。如果检测到有局部放电的信息,这些信息也会在专家数据库中留存,作为局部放电趋势发展的判断依据。

       本系统对拥有尖角毛刺、自由金属颗粒群、悬浮放电、绝缘件内部裂纹、绝缘件表面放电等多种放电现象的详细智能诊断,并可以对发生局部放电的开关柜准确定位。

       2、系统组成

       STL-PDM开关柜局部放电在线监测系统主要由高性能传感器、局部放电监测终端、局部放电综合分析系统组成。

       高性能传感器:包括暂态对地电压传感器(TEV)和超声波传感器(AE)。接收局部放电信号在开关柜的柜壁上产生的暂态对地电压信号,在空间产生的超声波信号。

       监测终端:采集传感器检测到的数据,并做初步分析和处理,通过网络上传至局部放电综合分析系统。

       综合分析系统:包括服务器主机、显示系统、数据库系统、对时系统、通讯系统等组成。轮询和接收现场监测终端上传的数据,实现数据海量存储、监测显示、分析预警、数据挖掘、设备统一管理及产生各种类型报表。

       3、技术特点

       1)超宽频段的信号捕获能力,可以覆盖从20kHz~1.5GHz的超宽频带。
       2)综合运用多种PD检测技术,可以更为确切地判断PD活动状态,及区分现场干扰。
       3)专业的局部放电分析,针对局部放电信号特性可运用脉冲序列分析(PSA)、频域谱分析(FDS)、小波分析(WA)、时频图(TF map)等不同的数字信号处理技术,帮助您获得真实有效的局部放电信息。局部放电模式识别算法以局部放电相位谱图(PRPD)为基础进行多元统计分布(MSD),可以对内部放电、电晕放电、悬浮电位放电等较为典型的放电类型做出分类识别。
       4)准确的故障定位:能够实现对发生局部放电的开关柜准确的定位。
       5)全数字化设计,具有极强的电磁兼容性和抗干扰能力,保证了监测数据的准确性。
       6)多样化的故障报警模式,当局部放电量超标时,及时通过以太网主动向上一级管理设备发出报警信号,同时分析出的放电信息,并以二维和三维模式显示。
       7)设备管理方便,站内数台监测终端可独立运行,数据分别记录,可以就地显示,也可以传到服务器显示。

 

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