產品概述
高壓開關櫃是配電網中的關鍵設備
，其主要作用是進行開合
、控製和保護用電設備
。由於在設計
、製造
、安裝和運行維護等方麵仍存在著不同程度的問題
，在運行中絕緣性能老化
、操作機構機械故障
、誤操作
、櫃內觸頭(接點)過熱等原因引起的傷人
、燒櫃
、甚至爆炸的事故時有發生
。
隨著電力係統自動化
、智能化的快速發展
，對高壓開關櫃運行的可靠性及安全性要求越來越高
。由於高壓開關櫃是多個電氣設備的組合
，其內部涉及電
、磁
、溫度等多種物理現象
，故障的表現形式和產生機理千差萬別
，因此對開關櫃進行多狀態量綜合在線監測成為電力係統智能化的發展趨勢
。
我公司與清華四川能源互聯網研究院長期合作研究
，開發了開關櫃綜合狀態在線監測係統
，係統具有較高的檢測靈敏度和抗幹擾性能
，供能可靠
、安裝方便
，采用了最新的在線監測技術
，利用高靈敏度的傳感器
，準確及時地監測開關觸頭等發熱點溫度
、斷路器的機構特性
、局部放電等狀態量
，對開關櫃因溫升
、機械和絕緣等原因引起的事故進行預警
，對開關櫃“狀態維修”提供科學數據依據
，為電力係統安全可靠的運行提供有力的保障
。
技術參數
■ 特高頻傳感器有效測量頻帶100MHz～1000MHz
；平均等效阻抗大於15Ω
。
■ 無源無線溫度傳感器測量範圍-45℃～125℃
，測量精度±1.0℃
。
■ 機械特性傳感器測量動作時間範圍1～499.9ms
，分辨率0.01ms
，精度≤0.1%
。
■ 采集放大器單元增益＞45dB
，有效帶寬＞500MHz
。
■ 智能監測終端采樣率為50MS/s、帶寬20MHz
，可同時接入10路監測通道
。
■ 係統檢測的最小放電量<5 pC
，檢測範圍可有效覆蓋3～5麵開關櫃(靈敏度＜10pC)
。
■ 係統可實現局部放電信號的幅值
、相位
、放電頻次的實時監測
，提供局部放電的工頻
單周實時波形
、PRPS和PRPD放電特征圖譜
，以及局部放電發展的發展趨勢圖
，放電
故障類型自動診斷正確率不低 於95%
。
產品優勢
● 非接觸式傳感技術
● 靈敏度高
、覆蓋範圍廣
● 檢測頻帶高
、抗幹擾能力強
● 傳感單元與開關櫃高壓區域隔離
，安全可靠性高
● 供電可靠
、安裝便捷
● 缺陷庫豐富
，故障模式識別高
，可實現故障初步定位
產品結構
係統結構采用網絡拓撲的結構形式
，見下圖
。係統按監測功能包括
：特高頻穿心電流傳感器、機械特性傳感器
、溫度傳感器
、放大單元
、監測終端
、綜合監控主機
。
1) 特高頻穿心電流傳感器
采用合金鐵磁新材料設計的特高頻穿心電流傳感器
，可檢測100MHz~1000MHz特高頻電流信號
，最大等效阻抗可達36Ω，平均等效阻抗大於15Ω
。
2) 機械特性傳感器
能夠實時采集斷路器運行狀態參量
，通過霍爾穿心式電流傳感器監測分合閘線圈電流波形
，通過角位移式傳感器連接主軸測量監測動觸頭行程
，並可計算出觸頭開距
、分合閘速度
。
3) 溫度傳感器
溫度傳感器采用無線無源技術
，工作頻段433Mhz
，發射功率10dbm
，將傳感器安裝到開關櫃內的出線
、母排
、動觸頭和靜觸頭等發熱點,在線測量溫度後以無線方式將數據上傳
。
4) 放大單元
為了降低幹擾提高檢測靈敏度
，設計了放大單元
，負責采集監測點的局放
、機械特性和溫度傳感數據,其局放檢測頻帶在100MHz～1000MHz
，放大單元增益＞45dB
，有效帶寬＞500MHz
。同時通過放大單元將模擬信號轉換成光纖信號
，並且具備原始高頻信號輸出口
，用於後續放電定位以及自檢
。
5) 監測終端
對上傳的局放信號
、機械特性和溫度信號進行同步采集
，采樣率為50MS/S
、帶寬20MHz
，可同時接入10路監測通道
，采樣精度12位
。通過TCP/IP協議與綜合監控主機連接
。
6) 綜合監控主機
係統實現局部放電
、機械特性和溫度的實時監測
、預警
、趨勢分析和故障診斷等功能
。提供局部放電的工頻單周實時波形
、PRPS和PRPD放電特征圖譜
，以及局部放電發展的發展趨勢圖
；分析斷路器每次操作監測到的波形變化
，診斷斷路器機械故障
。
