一种基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置的制作方法

本技术属于电力设备监测，具体涉及一种基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置。

背景技术：

1、随着电网的发展和设备技术的提高，10kv、35kv系统的开关柜在电网中已经大量使用，开关柜是电力系统中的重要设备，但是开关柜长时间的运行会带来诸多隐患，比如互感器故障、操作机构故障、避雷器故障、母线故障等，这些故障会直接影响到设备的安全稳定运行。绝缘缺陷是造成开关柜故障的主要原因之一，局部放电是绝缘缺陷的主要体现，也是绝缘缺陷进一步恶化的主要原因，因此，需要对开关柜进行实时监测，以防止开关柜长时间运行易出现的故障问题。

2、局部放电特高频检测技术是一种新型非接触的检测方法，可以用于电力设备局部放电类缺陷的检测、定位和故障类型识别。开关柜中发生局部放电时会导致导体中流过一个短时(ns级)的电流，电流流过设备的特征阻抗，在导体上产生一个脉冲电压，从局放源传播开来。由于局放信号的上升时间很短(<1ns)、频带很宽(>1ghz)，传播过程中在开关柜内引起电谐振，激发电磁波。因此，可以运用特高频传感器监测电气设备内部局放电流激发的电磁波信号对开关柜的局部放电情况进行监测灵敏度与可靠性。

3、基于此，本实用新型提供一种基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置，实时在线监测开关柜内部绝缘放电时产生的电磁波辐射脉冲信号及电缆接头升温，自动分析诊断和识别，提高开关柜局放监测的灵敏度与可靠性，以解决现有技术中的开关柜长时间运行易带来的故障问题。

2、本实用新型其中一个实施例提供了一种基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置，包括：

3、局放监测主机，所述局放监测主机悬挂设置于开关柜的侧壁上，用于完成数据处理；

4、特高频局放传感器，所述特高频局放传感器设于开关柜电缆室内壁，用于接收开关柜电缆室内部由局部放电所激发的超高频电磁波辐射脉冲信号；

5、背景噪音传感器，所述背景噪音传感器设于开关柜电缆室外壁，用于接收空间背景噪声干扰信号；

6、无源无线温度传感器，所述无源无线温度传感器通过捆绑式安装于开关柜电缆室的单相分支上，用于采集电缆的实时温度；

7、其中，所述单相分支包括a单相分支、b单相分支与c单相分支，所述无源无线温度传感器设有三个，分别通过捆绑式安装于a单相分支、b单相分支与c单相分支上；

8、其中，所述无源无线温度传感器设有多个；

9、其中，所述特高频局放传感器与所述背景噪音传感器分别通过同轴电缆与所述局放监测主机电连接，所述无源无线温度传感器通过无线通讯方式与所述局放监测主机信号连接。

10、在其中一个实施例中，还包括：

11、后台监控系统，所述后台监控系统通过rs485通讯线以及modbus rtu通讯协议与所述局放监测主机连接，用于接收实时监测数据以及相关报警信号。

12、在其中一个实施例中，所述特高频局放传感器与所述背景噪音传感器均设有磁吸块；

13、所述特高频局放传感器通过磁吸块吸附于开关柜电缆室底端内壁上，所述背景噪音传感器通过磁吸块吸附于开关柜外壁上。

14、在其中一个实施例中，所述特高频局放传感器与所述背景噪音传感器均采用无源传感器技术；

15、所述无源无线温度传感器采用无线无源传感技术。

16、在其中一个实施例中，所述特高频局放传感器与所述背景噪音传感器的信号频带均为300mhz-1.5ghz，动态范围均大于60db；

17、所述特高频局放传感器与所述背景噪音传感器均采用n型接头，匹配阻抗均为50欧姆；

18、其中，所述特高频局放传感器和所述背景噪音传感器与局放监测主机之间相连接的同轴电缆均为50欧姆。

19、在其中一个实施例中，所述局放监测主机包括cpu、adc插板、信号处理插板、主板、电源以及机箱；

20、所述局放监测主机的无线频段为433mhz；

21、所述局放监测主机采用独立高速a/d芯片进行信号并行同步采样，信号通道接口采用sma接头。

22、在其中一个实施例中，所述局放监测主机采用触摸式彩色显示屏，用于本地查看实时局放信息、温度监测情况以及运行参数修改配置；

23、其中，所述局放监测主机内含时钟模块，用于实时时钟显示，作为事件记录的时间基准。

24、在其中一个实施例中，所述局放监测主机最大可接入8个特高频局放传感器、1个背景噪音传感器以及120个无源无线温度传感器。

25、在其中一个实施例中，所述无源无线温度传感器包括温度传感器、信号调理电路、逻辑控制电路以及无线调制接口；

26、所述无源无线温度传感器的无线频段为433mhz。

27、以上实施例所提供的基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置具有以下有益效果：

28、1、通过实时在线监测开关柜内部绝缘放电时产生的电磁波辐射脉冲信号及电缆接头升温，自动分析诊断和识别，提高开关柜局放监测的灵敏度与可靠性。

29、2、在其中一个实施例中，通过特高频局放传感器实时检测伴随局部放电产生的电磁波辐射脉冲信号并通过同轴电缆将采集到的信号传输至局放监测主机进行局放数据的监测和局放现象的报警。

30、3、在其中一个实施例中，由于高压设备四周总是充斥着各类噪声及干扰信号，而由于特高频局放传感器单独安装于金属开关柜内，故仅对本开关柜内的电气局放故障作出相应，而不会受相邻开关柜内信号及变电站现场其他相关信号的干扰，有效实现了对各个开关柜内实际局放情况的连续监测。

31、4、在其中一个实施例中，通过配置了高性能的背景噪音传感器，排除外界噪音信号干扰，大大提高了系统的抗干扰性，杜绝因噪音引发的系统误报事故。同时通过无线无源测温传感器，可实现电缆头温升分析和预警。

技术特征：

1.一种基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置，其特征在于，还包括：

3.如权利要求2所述的基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置，其特征在于：

4.如权利要求1-3任意一项所述的基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置，其特征在于：

5.如权利要求1-3任意一项所述的基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置，其特征在于：

6.如权利要求1-3任意一项所述的基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置，其特征在于：

7.如权利要求6所述的基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置，其特征在于：

8.如权利要求7所述的基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置，其特征在于：

9.如权利要求1-3任意一项所述的基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置，其特征在于：

技术总结
本技术属于电力设备监测技术领域，具体提供了一种基于特高频法的开关柜局放及温度在线监测装置，包括：局放监测主机，所述局放监测主机悬挂设置于开关柜的侧壁上，用于完成数据处理；特高频局放传感器，所述特高频局放传感器设于开关柜电缆室内壁，用于接收开关柜电缆室内部由局部放电所激发的超高频电磁波辐射脉冲信号；背景噪音传感器，所述背景噪音传感器设于开关柜电缆室外壁，用于接收空间背景噪声干扰信号；无源无线温度传感器，所述无源无线温度传感器安装于开关柜电缆室的单相分支上，用于采集电缆的实时温度。本技术可实时在线监测局放现象，自动分析诊断和识别，提高开关柜局放监测的灵敏度与可靠性。

技术研发人员：廖年,赖国任,黄鹏,苏永松
受保护的技术使用者：广州市智昊电气技术有限公司
技术研发日：20230202
技术公布日：2024/1/14