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STL-PDM 開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)

STL-PDM 開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)

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一、概述

   1.背景介紹

        高壓開關(guān)柜在配電網(wǎng)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,其安全運行對供電可靠性起著舉足輕重的作用。開關(guān)柜在生產(chǎn)、運輸、安裝和運行中,受到生產(chǎn)工藝、安裝手段以及電、熱、機械和環(huán)境因素影響,其絕緣介質(zhì)會不斷劣化。通過檢測局部放電發(fā)現(xiàn)設(shè)備微小的缺陷,及分析運行中介質(zhì)絕緣劣化過程,實現(xiàn)開關(guān)柜存在隱患的及時預(yù)警,避免供電事故和電網(wǎng)大面積停電帶來的巨大損失。
       我公司結(jié)合多年來對高壓開關(guān)柜保護、檢測的實踐經(jīng)驗,依托華北電力大學(xué)強大的電力系統(tǒng)安全理論優(yōu)勢,聯(lián)合開發(fā)出了高抗干擾性、檢測全面、定位準(zhǔn)確的STL-PDM開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)。

   2.局部放電在線監(jiān)測的重要性

局部放電是引起電介質(zhì)絕緣老化的重要原因之一。據(jù)中國電力科學(xué)院對高壓開關(guān)柜故障統(tǒng)計,絕緣故障與載流故障約占開關(guān)柜總故障的近四成幾率。通過測定開關(guān)柜局部放電強度和頻次,可判斷絕緣材料存在的局部缺陷和當(dāng)前的運行狀況,局部放電的測量是評估設(shè)備狀況和發(fā)展趨勢的有效方法。
       發(fā)達(dá)國家局部放電檢測技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了三、四十年,我國局部放電檢測技術(shù)起步較晚,但是發(fā)展較快,目前正處于開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測和故障診斷的實用化及常態(tài)化階段。

二、STL-PDM開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)

   1.系統(tǒng)介紹

STL-PDM開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)是斯德爾電氣長期關(guān)注并致力于高壓開關(guān)柜的安全監(jiān)測、預(yù)警、保護方面的研究,不斷經(jīng)過高壓開關(guān)柜內(nèi)的局部放電、電弧光等方面研究和實踐的經(jīng)驗積累,并依托華北電力大學(xué)強大理論優(yōu)勢,聯(lián)合開發(fā)的開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)。
       本系統(tǒng)是運用新型傳感器技術(shù)、信號處理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和放電識別算法實現(xiàn)的新型高性能、數(shù)字化局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)擁有對尖角毛刺、自由金屬顆粒群、懸浮放電、絕緣件內(nèi)部裂紋、絕緣件表面放電等多種放電現(xiàn)象的智能診斷判別能力,并可以對發(fā)生局部放電的開關(guān)柜準(zhǔn)確定位。
       監(jiān)測終端實時采集、分析和處理由傳感器檢測到的信息,并將初步處理后的信息上傳給服務(wù)器。服務(wù)器接收、存儲、處理和綜合分析局放數(shù)據(jù)。依據(jù)多種放電模型專家數(shù)據(jù)庫,將接收到的數(shù)據(jù)與專家數(shù)據(jù)庫樣本數(shù)據(jù)進行橫向和縱向?qū)Ρ?,得到開關(guān)柜局部放電強弱及變化趨勢等信息,并形成二維曲線圖表和三維立體圖形供運行維護人員查看。一旦開關(guān)柜發(fā)生局部放電,系統(tǒng)可及時預(yù)警提示放電發(fā)生強度、位置和時間等信息,并在在專家數(shù)據(jù)庫中留存,作為局部放電趨勢發(fā)展的判斷依據(jù)。
       系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu),不僅可以在聯(lián)網(wǎng)計算機上查詢和管理開關(guān)柜的放電數(shù)據(jù)。還可選配Web服務(wù)器及信息發(fā)布功能,支持手機和平板電腦在線查詢報警信息,方便運維人員及時掌握開關(guān)柜局部放電趨勢,并實現(xiàn)開關(guān)設(shè)備的智慧運維和狀態(tài)檢修。

   2.系統(tǒng)組成

STL-PDM開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由高性能傳感器、局部放電監(jiān)測終端、局部放電綜合分析服務(wù)器組成。
       高性能傳感器:暫態(tài)對地電壓傳感器(TEV傳感器)、超聲波傳感器(AE傳感器)。
       監(jiān)測終端:采集傳感器檢測到的數(shù)據(jù),并做初步分析和處理,通過網(wǎng)絡(luò)上傳至局部放電綜合分析服務(wù)器。
       綜合分析服務(wù)器:實時接收現(xiàn)場監(jiān)測終端上傳的數(shù)據(jù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)海量存儲和監(jiān)測顯示,并通過數(shù)據(jù)挖掘和信號識別技術(shù)進行放電狀態(tài)評估、放電程度多級預(yù)警,以及設(shè)備統(tǒng)一管理和局放告警信息發(fā)布等功能。

      3.技術(shù)特點

1)超寬頻段的信號捕獲能力,可以覆蓋從20kHz~1.5GHz的超寬頻帶。
       (2)運用多種分析算法和準(zhǔn)確的局放檢測技術(shù),確切地判斷局放活動狀態(tài),及區(qū)分現(xiàn)場干擾。
       (3)專業(yè)的局部放電分析,針對局部放電信號特性可運用脈沖序列分析(PSA)、頻域譜分析(FDS)、小波分析(WA)、時頻圖(TF map)等不同的數(shù)字信號處理技術(shù),幫助您獲得真實有效的局部放電信息。局部放電模式識別算法以局部放電相位譜圖(PRPD)為基礎(chǔ)進行多元統(tǒng)計分布(MSD),可以對內(nèi)部放電、電暈放電、懸浮電位放電等較為典型的放電類型做出分類識別。
       (4)準(zhǔn)確的故障定位:能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)生局部放電的開關(guān)柜準(zhǔn)確定位。
       (5)全數(shù)字化設(shè)計,具有較強的電磁兼容性和抗干擾能力,保證了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
       (6)多樣化的故障報警模式,當(dāng)局部放電量超標(biāo)時,及時通過以太網(wǎng)主動向上一級管理設(shè)備發(fā)出報警信號,同時分析出放電信息,并以二維和三維模式顯示。
       (7)設(shè)備管理方便,站內(nèi)數(shù)臺監(jiān)測終端可獨立運行,數(shù)據(jù)分別記錄,可以就地顯示,也可以上傳到服務(wù)器顯示。
       (8)客戶可以根據(jù)需要選配Web發(fā)布功能,可在數(shù)據(jù)采集終端、PC機和智能手機等平臺上通過專用客戶端軟件或瀏覽器隨時、隨地查看開關(guān)柜放電波形、放電圖譜分析、放電報警等信息。

4.系統(tǒng)優(yōu)勢

1)具有同步采樣技術(shù),多達(dá)256臺開關(guān)柜可以在同一時刻進行局部放電信號采集,橫向比較各個設(shè)備的健康狀況,可實現(xiàn)發(fā)生局部放電的開關(guān)柜定位;
       (2)傳感器采用非侵入式安裝,無需停電安裝,工程量小,不影響開關(guān)柜本身絕緣性能;
       (3)為開關(guān)柜提供不間斷的實時絕緣狀況檢測,絕緣損壞可以被早期發(fā)現(xiàn)、及時干預(yù),以防止破壞性放電導(dǎo)致絕緣劣化加??;
       (4)預(yù)診斷告警,防止故障性災(zāi)難的發(fā)生,降低或避免損失;
       (5)設(shè)備和系統(tǒng)使用壽命增加,可用率提高;
       (6)降低維護成本,降低故障率,減少設(shè)備停運時間;
       (7)軟件功能強大,支持PC、手機和平板電腦等進行數(shù)據(jù)查詢和管理。

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