摘要:本文结合10kV开关柜的结构特点,采用内嵌式安装方法将超高频局部放电、地电波和超声波、温度监测传感器分布配置在易发生故障的10kV开关柜室内,对重要部位进行重点监测。通过对比分析测量数据,对状态劣化和趋势不良的设备及时发布状态预警信息,提出检修决策建议,有效实现10kV开关拒分布式实时状态
0 引言
10kV开关柜的作用是接受和分配电能,主要由母线、高压断路器开关、电抗器线圈、互感器、电力电容器、避雷器、高压熔断器、二次设备及必要的其它辅助设备组成。电气设备的隔离开关、动静触头、电缆头等连接部分,在电流通过时因故导致温度升高,将引起设备老化,绝缘下降,严重的将造成短路,损坏设备。目前普遍采用的人工巡检方式,是定期用红外热像仪、测温仪或示温贴片等对触头等连接部分进行离线式监视,只能测量露在外的接点温度,不能监测10kV开关柜内情况。本文介绍的10kV开关柜分布式实时状态监测技术可实时在线检测10kV开关柜的运行状况,在10kV开关柜出现过热、放电等情况下,自动在监控计算机上显示出故障的位置信息,并可通过短信的方式将故障信息发送到相关运维人员的手机上。
1 检测传感器安装
10kV开关柜分布式实时状态监测系统主要由安装在站房内的控制器和安装在各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。下层为电缆层,并有母线与中层设备连接,如图1所示,在下层安装UHF局放传感器、温度传感器(嵌在开关柜的内壁)。开关柜内的传感器信号通过现场同轴或信号电缆传输到布置在站房内墙壁上的系统控制箱内,再由控制箱内的无线通信传输系统,转发到远方的控制中心。
1.1超高频信号监测
当开关柜内发生局部放电时,能激励起1GHz以上的超高频电磁信号。由于开关柜柜体为金属材料,对外界干扰信号有一定的抑制效果,其封闭式结构使得超高频电磁波信号在开关柜内部传播时衰减较小,因此可方便地利用超高频传感器来接收。如图1所示,所有传感器安装于柜体背部,10kV开关柜对应柜后中下部,干式变压器对应柜后下部。
1.2地电波和超声波监测
地电波和超声波监测传感器应根据现场开关柜的情况布置,为尽可能不影响开关柜的日常维护工作,所有走线先走到地面再拐到柜体侧面沿柜体侧面布置。传感器安装及走线方式同图1。
1.3温度监测
开关柜内温度过高,对柜内设备安全运行具有一定的危险性,会加速开关柜内设备的老化速度;过高的温度也可能是由发生故障的设备导致的。监测开关柜内的温度可及时发现设备运行环境的恶劣程度,也可及时预防可能发生的故障。温度检测单元安装如图1所示。