开关柜局部放电监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种开关柜局部放电监测装置，包括：监测单元包括监测模块和可拆卸底座，该监测模块包括传感器，该监测模块通过该可拆卸底座与开关柜连接，该监测模块实时监测开关柜的局部放电情况，其中，该监测模块包括铝材内圈、不锈钢内圈，该铝材内圈屏蔽磁场干扰，该不锈钢内圈屏蔽电场干扰，控制主机显示该实时监测的开关柜的局部放电情况。通过上述方式，能够实现监测开关柜局部放电情况时不受外界环境的干扰，无需屏蔽线连线，保障监测到的开关柜局部放电情况的数据准确。

Partial Discharge Monitoring Device for Switchgear

【技术实现步骤摘要】
开关柜局部放电监测装置
本技术涉及电力
，特别是涉及一种开关柜局部放电监测装置。
技术介绍
由于电气设备的长期运行或者不正常运行，内部绝缘可能会发生某种劣化，在高电压和电场环境下，绝缘性能将逐步下降，严重时会导致局部放电，甚至发生绝缘击穿和损坏，一旦设备发生损坏，轻者对电力系统造成设备故障损失，重者造成人员事故甚至整个电网的崩溃，发生大面积停电，将会给社会带来巨大的经济损失。目前，已经广泛应用于电力系统中的10kV、35KV高压开关柜成套设备，是电力系统中非常重要的电气设备。它的可靠运行直接关系到电力系统的电能质量以及供电可靠性。高压开关柜内部设备众多，排列越来越紧凑，绝缘裕度较小，尤其是在夏季空气比较闷热潮湿的南方，设备表面引发爬电。在长期的运行过程中，经过电的、热的、化学的作用绝缘慢慢出现老化或劣化，导致电气绝缘强度降低，一旦电场强度达到击穿场强时，该区域就会出现局部放电现象。长期的局部放电使绝缘劣化损伤并逐步扩大，进而造成整个绝缘击穿或沿面闪络，进而对设备的安全运行造成威胁，导致设备在运行时出现故障，以至引起系统停电，可能会引起大面积的停工停产，造成的直接损失和间接损失是巨大的。显然，对开关柜进行局部放电检测能够有效地发现其内部早期的绝缘缺陷，以便采取进一步措施，避免其进一步发展，提高开关柜的可靠性。目前常用的监测开关柜局部放电的方案，包括：暂态地电位法监测开关柜局部放电方案和超声波法监测开关柜局部放电方案。一、暂态地电位法监测开关柜局部放电方案根据麦克斯韦电磁场理论，局部放电会产生出变化的电场，变化的电场会激起变化的磁场，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，放电电量主要聚集在接地屏蔽的内表面处，因此，如果屏蔽层是连续的则无法在外部检测到放电信号。但实际上，屏蔽层通常在垫圈连接处、绝缘部位、电缆绝缘终端等部位出现破损而不连续，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一个TEV(TransientEarthVoltage，暂态地电位)。目前TEV法检测大都采用电容耦合探测器来检测局部放电的幅值和放电脉冲频率，该方法不作为定量测量的手段，两是采用相对读数来表示放电强度。该方法主要用于比较性的测量，通过对单个设备的纵向检测结果进行分析，确定其放电活动的变化趋势，了解设备的绝缘状况，也可以通过对同一条件下同类设备进行检测结果的横向比较，根据检测结果确定检修的先后顺序，为状态检修奠定坚实基础。TEV检测法的优点有：局部放电的电磁信号传播过程衰减较小，能够实现良好的检测灵敏度：根据电磁脉冲信号的衰减和时差，可进行局部放电定位；TEV传感器检测的有效频率高、频带范围宽；对脉冲的变化速度比较敏感，比较合适介质内部放电，对放电频谱较低的套管、终端、绝缘子表面放电不敏感。TEV法可以对设备进行带电检测，原理简单、安装及操作方便、成本较低，且可以进行在线监测，大大提高了发现设备绝缘缺陷的机率，以便及时消除设备缺陷和隐患，因此被广泛应用于高压开关柜的局部放电检测。二、超声波法监测开关柜局部放电方案发生局部放电时，在放电区域中，分子运动剧烈并相互撞击，在宏观上产生了声波，通常将频率大于20kHz的声波称为超声波。通过检测局部放电产生的超声波信号水判定局部放电的方法称为局部放电的超声波检测法。开关柜的噪声主要集中在20kHz以下的低频范围内，采用超声波法进行局部放电检测，应避开低频干扰范围而以高频率为主要检测对象，但是随着频率的升高，声波在传播过程巾的衰减也会越大，便不利于信号的检测与分析，因此超声波局部放电检测的频率一般都在数十到数百kHz之间。典型的超声波传感器的中心频率大约在40kHz附近，通常固定在被检测开关柜的外壳上，利用压电晶体作为声电转化元件。当其内部发生放电时，局部放电产生的声波信号传递到开关柜表面，由超声波传感器将超声信号转换为电信号，并进一步放大后传到采集系统，以达到检测局部放电的目的。同时，超声波信号具有明显的方向性且便于计算时延，因此可以通过在开关柜表面布置多个超声波传感器，组成定位检测阵列，通过计算超声波信号到达各个传感器的时问差，结合声波在开关柜内的传播速度就可以对放电部位的空问位置进行准确定位，从而可以快速的排除故障。请参见图1，图1是现有的暂态地电位法监测开关柜局部放电装置一实施例的结构示意图。如图1所示，该暂态地电位法监测开关柜局部放电装置包括暂态地电位传感器、信号调理模块及控制主机。该暂态地电位法监测开关柜局部放电装置在测量时，需要将暂态地电位传感器紧密的固定在AIS(Air-InsulatedSwitchgear，柜采用空气绝缘开关柜)开关柜或者GIS(GasInsulatedSwitchgear，高压开关柜设备)开关柜设备上，暂态地电位信号会通过屏蔽线输入到信号调理模块，暂态地电位信号经过信号调理模块处理后传送至控制主机如PC(personalcomputer，个人计算机)机或其他显示设备显示。请参见图2，图2是现有的超声波法监测开关柜局部放电装置一实施例的结构示意图。如图2所示，该超声波法监测开关柜局部放电装置包括超声波传感器、信号调理模块及控制主机。在测量时，需要将超声波传感器紧密的固定在GIS开关柜或者GIS开关柜设备上，超声波信号会通过屏蔽线输入到信号调理模块，超声波信号经过信号调理模块处理后传送至控制主机如PC机或其他显示设备显示。采用目前通用的方法测量超声波局部放电电和暂态地电位局部放电电的缺点如下：(1)目前测量超声波局部放电电模式中，由于超声波传感器独立放置在开关柜外部，没有受到全方位的屏蔽，因此超声波传感器极易受到环境噪声和外界振动信号等一些干扰信号的影响，而裸露在传感器和信号调理模块之间长达1米以上的连接线，更是成为了高频感应噪声的来源，这些都会带来测量上的误差。目前常用的暂态地电位法监测开关柜局部放电方案和超声波法监测开关柜局部放电方案的缺点如下：1、在现有的暂态地电位法监测开关柜局部放电方案中，由于超声波传感器独立放置在开关柜外部，没有受到全方位的屏蔽，因此超声波传感器极易受到外界环境干扰如外界噪声或振动信号等一些干扰信号的影响，因外界环境的干扰会带来测量上的误差。2、在现有的超声波法监测开关柜局部放电方案中，暂态地电位信号的获取通常采用电容耦合的方式来获取，采集到的暂态地电位信号非常短，且非常微弱，一般暂态地电位信号的频率最高可以达到几十M，因此易受到外界环境干扰的影响，假如屏蔽有泄漏，因外界环境的干扰会带来测量上的误差。3、在现有的暂态地电位法监测开关柜局部放电方案和现有的超声波法监测开关柜局部放电方案中，由于传感器与信号调理模块连接的都是屏蔽线，屏蔽线由于使用次数的增多而容易破损。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种开关柜局部放电监测装置，能够实现监测开关柜局部放电情况时不受外界环境的干扰，无需屏蔽线连线，保障监测到的开关柜局部放电情况的数据准确。根据本技术的一个方面，提供一种开关柜局部放电监测装置，包括：监测单元和控制主机，所述监测单元与所述控制主机有线或无线连接；所述监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关柜局部放电监测装置，其特征在于，包括：监测单元和控制主机，所述监测单元与所述控制主机有线或无线连接；所述监测单元包括监测模块和可拆卸底座，所述监测模块包括传感器，所述监测模块通过所述可拆卸底座与开关柜连接，所述监测模块实时监测开关柜的局部放电情况，其中，所述监测模块包括铝材内圈、不锈钢内圈，所述铝材内圈屏蔽磁场干扰，所述不锈钢内圈屏蔽电场干扰，所述控制主机显示所述实时监测的开关柜的局部放电情况。

【技术特征摘要】
1.一种开关柜局部放电监测装置，其特征在于，包括：监测单元和控制主机，所述监测单元与所述控制主机有线或无线连接；所述监测单元包括监测模块和可拆卸底座，所述监测模块包括传感器，所述监测模块通过所述可拆卸底座与开关柜连接，所述监测模块实时监测开关柜的局部放电情况，其中，所述监测模块包括铝材内圈、不锈钢内圈，所述铝材内圈屏蔽磁场干扰，所述不锈钢内圈屏蔽电场干扰，所述控制主机显示所述实时监测的开关柜的局部放电情况。2.如权利要求1所述的开关柜局部放电监测装置，其特征在于，所述监测模块，包括：超声波传感器、超声信号放大器、低通滤波器、高通滤波器、模数转换器、数字信号处理器和网络模块；所述超声信号放大器与所述超声波传感器、所述低通滤波器、所述数字信号处理器分别相连接，所述高通滤波器与所述低通滤波器、所述模数转换器分别相连接，所述数字信号处理器与所述超声信号放大器、所述模数转换器、所述网络模块分别相连接。3.如权利要求2所述的开关柜局部放电监测装置，其特征在于，所述超声波传感器是SR150N型超声波传感器，所述超声信号放大器是AD8065型超声信号放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙奇珍，韩捷，党卫军，李智斌，罗惠雄，
申请(专利权)人：广州供电局有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44