廣州智昊電氣為了考慮泛在電力物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的需要，考慮技術(shù)的成熟度及統(tǒng)一性，iHPS-3300型 開關(guān)柜（環(huán)網(wǎng)柜）局放監(jiān)測及溫升在線監(jiān)測裝置傳感設(shè)備采用了超高頻原理進(jìn)行局放監(jiān)測，同時(shí)具備對(duì)表面電暈放電、內(nèi)部放電及噪聲測量功能。
一、局放監(jiān)測概述
高壓開關(guān)柜是使用極廣且數(shù)量***多的開關(guān)設(shè)備。由于在設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行維護(hù)等方面存在著不同程度的問題，因而事故率比較高，在諸多性質(zhì)的開關(guān)柜事故中，絕緣事故多發(fā)生于10千伏及以上電壓等級(jí)，造成的后果也很嚴(yán)重。特別是小車式開關(guān)柜，絕緣事故率更高，而且往往一臺(tái)出現(xiàn)事故，殃及鄰柜的現(xiàn)象更為突出。因此，迫切需要對(duì)開關(guān)柜實(shí)行狀態(tài)檢修，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)和定時(shí)的在線監(jiān)測，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和絕緣的劣化程度，確定檢修時(shí)問和措施，減少停電時(shí)間和事故的發(fā)生，提高電力裝置運(yùn)行的安全可靠性及自動(dòng)化程度。
高壓開關(guān)柜的絕緣故障主要表現(xiàn)為外絕緣對(duì)地閃絡(luò)擊穿，內(nèi)絕緣對(duì)地閃絡(luò)擊穿，相間絕緣閃絡(luò)擊穿，雷電過電壓閃絡(luò)擊穿，瓷瓶套管、電容套管閃絡(luò)、污閃、擊閃、擊穿、***，提升桿閃絡(luò)，CT閃絡(luò)、擊穿、***，瓷瓶斷裂等。
各類絕緣缺陷發(fā)展到***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(qiáng)弱能夠及時(shí)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(shí)現(xiàn)開關(guān)柜絕緣在線監(jiān)測及診斷的有效手段。
智昊電氣IHPS-3300型高壓開關(guān)柜局部放電及溫升在線監(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(guān)柜接頭溫升現(xiàn)象，裝置掃描10~100MHz頻率范圍內(nèi)的電磁波輻射并自動(dòng)確定現(xiàn)場局部放電的實(shí)際檢測頻率，隨后將檢測的局部放電脈沖簇?cái)?shù)據(jù)和開關(guān)柜頭溫升數(shù)據(jù)上傳DTU。
1.1 開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)
開關(guān)柜裝備有斷路器、CT、PT、保護(hù)繼電器，檢測設(shè)備和輔助設(shè)備，除了外部線路，開關(guān)柜是由金屬外殼內(nèi)的配線連接而成，見圖1。
1.2開關(guān)柜電力設(shè)備的絕緣缺陷
高壓開關(guān)柜有各種各樣的電力設(shè)備，例如斷路器、MOF、VCB、CT、PT、LA、COS、PF、MOLD TR、母線等，而低壓開關(guān)設(shè)備有MCCB、CT、PT、CV開關(guān)柜等。開關(guān)柜的設(shè)備故障包括由于長時(shí)間使用引起的絕緣缺陷，由于觸點(diǎn)的不良連接引起的放電的瞬間短路以及各個(gè)連接部分，過熱、電涌、電流故障等。圖2 通過分布圖表明了引起開關(guān)柜故障的原因。
1.3局部放電的產(chǎn)生
局部放電，是絕緣介質(zhì)中的一種電氣放電，這種放電僅限制在被測介質(zhì)中一部分且只使導(dǎo)體間的絕緣局部橋接，這種放電可能發(fā)生或可能不發(fā)生于導(dǎo)體的鄰近。電力設(shè)備絕緣中的某些薄弱部位在強(qiáng)電場的作用下發(fā)生局部放電是高壓絕緣中普遍存在的問題。雖然局部放電一般不會(huì)引起絕緣的穿透性擊穿，但可以導(dǎo)致電介質(zhì)（特別是有機(jī)電介質(zhì)）的局部損壞。若局部放電長期存在，在一定條件下會(huì)導(dǎo)致絕緣劣化甚至擊穿。對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行局部放電試驗(yàn)，不但能夠了解設(shè)備的絕緣狀況，還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)許多有關(guān)制造與安裝方面的問題，確定絕緣故障的原因及其嚴(yán)重程度。因此，對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行局部放電測試是電力設(shè)備制造和運(yùn)行中的一項(xiàng)重要預(yù)防性試驗(yàn)。
各種局部放電檢測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，基于對(duì)發(fā)生局部放電時(shí)產(chǎn)生的各種電、光、聲、熱等現(xiàn)象的研究，局部放電檢測技術(shù)中也相應(yīng)出現(xiàn)了電檢測法和光測法、聲測法、紅外熱測法等非電量檢測方法。近年來，隨著局部放電檢測技術(shù)的提高和進(jìn)步，采用電磁輻射信號(hào)進(jìn)行局放檢測成為一項(xiàng)簡便易行的檢測方法。
二、開關(guān)柜局部放電及溫升裝置簡介
2.1 裝置說明
該裝置是一套用于探測、分析并連續(xù)監(jiān)測高壓開關(guān)柜中局部放電信號(hào)及開關(guān)柜頭溫升的在線監(jiān)測裝置。如下圖所示，裝置中IHPS-3300型主機(jī)用于處理從UHF傳感器獲取的局放和從無源無線溫度傳感器上取得的溫度信號(hào)并將其數(shù)字化，而采用上位機(jī)進(jìn)行局放信號(hào)的篩選、分析并完成局放脈沖數(shù)值記錄、監(jiān)測局放量發(fā)展?fàn)顩r等功能。