淺談開(kāi)關(guān)柜絕緣狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷

安科瑞 陳聰

摘要:電力開(kāi)關(guān)柜作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備廣泛應(yīng)用于輸電配電網(wǎng)絡(luò)，其運(yùn)行可靠性直接影響著電力系統(tǒng)供電質(zhì)量及安全性能。開(kāi)關(guān)柜絕緣狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷是及時(shí)維修、更換和預(yù)防絕緣故障的重要技術(shù)手段。在闡述開(kāi)關(guān)柜絕緣狀態(tài)評(píng)估的基礎(chǔ)上，指出其內(nèi)典型的局部放電類(lèi)型;對(duì)比分析了應(yīng)用于開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)方法的原理、技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用;總結(jié)了局部放電在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，展望了在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下開(kāi)關(guān)柜絕緣狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷的未來(lái)方向。

   關(guān)鍵詞:開(kāi)關(guān)柜;絕緣檢測(cè);局部放電;故障診斷;在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

0引言

   電力開(kāi)關(guān)柜作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，廣泛應(yīng)用于輸電配電網(wǎng)絡(luò)，承擔(dān)著開(kāi)合、控制和保護(hù)用電設(shè)備的作用，其運(yùn)行可靠性直接影響著電力系統(tǒng)供電質(zhì)量及安全性能。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性成為衡量城市現(xiàn)代化進(jìn)程和生活質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)，其對(duì)電力開(kāi)關(guān)柜等電力設(shè)備自身的安全可靠性提出了新的挑戰(zhàn)。開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)多樣，實(shí)際運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜(高溫、灰塵、潮濕等)，加之可能存在的生產(chǎn)質(zhì)量及工藝缺陷，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中絕緣性能可能發(fā)生劣化，進(jìn)而在電場(chǎng)作用下引發(fā)局部放電(PartialDischarge，PD)，局部放電的進(jìn)一步發(fā)展加劇絕緣老化，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致電氣設(shè)備故障，影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。研究表明，由于絕緣問(wèn)題引發(fā)的運(yùn)行故障是開(kāi)關(guān)柜事故的主要原因之一。

   目前，電力設(shè)備局部放電檢測(cè)是開(kāi)關(guān)柜絕緣狀態(tài)評(píng)估的重要手段，其為保障開(kāi)關(guān)柜安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了關(guān)鍵的作用，并得到了電網(wǎng)公司的推廣。根據(jù)檢測(cè)原理與采集信號(hào)的不同，高壓開(kāi)關(guān)柜局放檢測(cè)主要有:超高頻(UHF)局放檢測(cè)，暫態(tài)地電壓(TEV)局放檢測(cè)，超聲波(AE)局放檢測(cè)及以上技術(shù)的聯(lián)合檢測(cè)。隨著國(guó)家電網(wǎng)公司“三型兩網(wǎng)"戰(zhàn)略的提出，電力系統(tǒng)朝著自動(dòng)化與智能化方向不斷發(fā)展，通過(guò)的傳感器技術(shù)、測(cè)量技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)對(duì)電力設(shè)備絕緣狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估在開(kāi)關(guān)柜故障診斷中有著重要的意義。

   本文首先介紹了開(kāi)關(guān)柜主要的絕緣問(wèn)題及不同的局部放電類(lèi)型，其次對(duì)不同的局部放電檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了討論，展望了新形勢(shì)下電力開(kāi)關(guān)柜絕緣狀態(tài)檢測(cè)及故障診斷的發(fā)展方向。

1開(kāi)關(guān)柜絕緣狀態(tài)評(píng)估

   據(jù)統(tǒng)計(jì)，開(kāi)關(guān)柜故障中有37．2%是由于開(kāi)關(guān)柜絕緣問(wèn)題導(dǎo)致的，可見(jiàn)開(kāi)關(guān)柜絕緣故障是開(kāi)關(guān)柜故障的主要原因。開(kāi)關(guān)柜在運(yùn)行過(guò)程中，工作人員誤操作、開(kāi)關(guān)動(dòng)作和雷擊都會(huì)引發(fā)過(guò)大的電壓。由于制造過(guò)程、安裝過(guò)程、運(yùn)行維護(hù)方面造成絕緣設(shè)備的機(jī)械損傷是引發(fā)絕緣故障的重要原因。在開(kāi)關(guān)柜導(dǎo)流系統(tǒng)中，當(dāng)導(dǎo)電回路接觸部位氧化、接觸松動(dòng)、過(guò)載等都將導(dǎo)致觸頭接觸不良、接觸電阻增大，造成載流故障的發(fā)生，出現(xiàn)觸頭溫度過(guò)高以及環(huán)境溫度升高都會(huì)引發(fā)絕緣的熱老化問(wèn)題。環(huán)境因素如灰塵污染、空氣濕度大也會(huì)造成絕緣介質(zhì)的化學(xué)老化，造成開(kāi)關(guān)柜故障。因此電應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力、熱老化和化學(xué)老化的共同作用是引發(fā)絕緣材料劣化，發(fā)展成為絕緣故障的根本原因。開(kāi)關(guān)柜絕緣狀態(tài)評(píng)估是及時(shí)維修、更換，預(yù)防發(fā)生絕緣故障的重要技術(shù)手段。開(kāi)關(guān)柜絕緣狀態(tài)評(píng)估主要將局部放電、運(yùn)行環(huán)境(包括氣溫、氣壓、濕度等)作為檢測(cè)對(duì)象，局部放電是引發(fā)絕緣問(wèn)題的根本原因，因此本文著重對(duì)開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)方法進(jìn)行闡述。

   絕緣故障潛伏期會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的局部放電主要有以下4種:由于制作工藝引入絕緣介質(zhì)內(nèi)部的氣隙、雜質(zhì)等造成絕緣介質(zhì)內(nèi)部缺陷引發(fā)的內(nèi)部放電;由于暴露在空氣中的金屬表面毛刺引起的電暈放電;絕緣介質(zhì)表面污染物引起的沿面放電;由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷、運(yùn)輸以及運(yùn)行過(guò)程中結(jié)構(gòu)缺陷造成的接觸不良引起的懸浮電位放電。不同類(lèi)型放電示意圖如圖1所示。不同類(lèi)型的局部放電相位分析(PRPD)譜圖如圖2所示。不同放電類(lèi)型的PRPD譜圖特性明顯不同，依據(jù)放電相位和幅值的區(qū)別可作為模式識(shí)別的重要依據(jù)。

   局部放電直接和明顯的現(xiàn)象是導(dǎo)致電極間的電荷移動(dòng)。具體表現(xiàn)在:①放電部位帶電粒子的變化。當(dāng)發(fā)生局部放電時(shí)，帶電粒子會(huì)快速地由帶電體向非帶電體遷移(如開(kāi)關(guān)柜柜體)，并在非帶電體上產(chǎn)生高頻電流。②輻射高頻電磁波信號(hào)。根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，局部放電會(huì)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng)，這樣交變的電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互激發(fā)，并向外傳播便形成電磁波。極短時(shí)間內(nèi)的放電脈沖會(huì)產(chǎn)生較高頻率的電磁波，并向外輻射?；谏鲜鰞蓚€(gè)原理可知，局部放電的發(fā)生必然會(huì)伴隨電流和電磁波的產(chǎn)生，實(shí)際上除此之外局部放電還伴有超聲波、氣體生成物、光、熱。依據(jù)局部放電時(shí)伴隨產(chǎn)生的這些物理現(xiàn)象，可以將檢測(cè)手段分為電測(cè)量法和非電測(cè)量法。

   電力開(kāi)關(guān)柜絕緣狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷按照檢測(cè)狀態(tài)分為離線(xiàn)檢測(cè)和帶電檢測(cè)。離線(xiàn)檢測(cè)具有背景干擾小的優(yōu)點(diǎn)，但由于需要停電檢修，成本高，耗時(shí)長(zhǎng)，逐漸被帶電檢測(cè)取代。帶電檢測(cè)又可以細(xì)分為定期檢測(cè)和在線(xiàn)監(jiān)測(cè)兩種。定期檢測(cè)依靠?jī)x器在電力設(shè)備運(yùn)行中對(duì)巡檢時(shí)刻的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，用于發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中潛在的故障問(wèn)題。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)一般是將監(jiān)測(cè)設(shè)備的傳感器長(zhǎng)期置于被檢測(cè)的設(shè)備內(nèi)部或者外表面對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。定期檢測(cè)和在線(xiàn)監(jiān)測(cè)都具有被測(cè)設(shè)備不停電、檢測(cè)工況與運(yùn)行工況一致的優(yōu)點(diǎn)。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)憑借其實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析開(kāi)關(guān)柜目前絕緣狀態(tài)的能力，包括識(shí)別故障早期征兆的預(yù)測(cè)能力，對(duì)已經(jīng)發(fā)生的擾動(dòng)做出響應(yīng)能力，準(zhǔn)確度更高，成為當(dāng)下?tīng)顟B(tài)檢測(cè)與故障診斷的發(fā)展趨勢(shì)。

2局部放電檢測(cè)技術(shù)

   局部放電檢測(cè)法的依據(jù)是局部放電所產(chǎn)生的各種物理現(xiàn)象，并通過(guò)測(cè)量各種現(xiàn)象所產(chǎn)生的物理量來(lái)表征局部放電的強(qiáng)弱。開(kāi)關(guān)柜絕緣狀態(tài)檢測(cè)的方法主要有超高頻(UHF)檢測(cè)法，暫態(tài)地電壓(TEV)檢測(cè)法、超聲波(AE)檢測(cè)法、紅外檢測(cè)法、化學(xué)檢測(cè)法。其中超高頻(UHF)檢測(cè)法，暫態(tài)地電壓(TEV)檢測(cè)法、超聲波(AE)檢測(cè)法主要用于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)局部放電檢測(cè)。

2．1超高頻(UHF)檢測(cè)法

   超高頻(UHF)檢測(cè)法是指對(duì)頻率介于500~1500MHz區(qū)間的局部放電電磁波信號(hào)進(jìn)行采集、分析、判斷的一種檢測(cè)方法[5]。通過(guò)UHF傳感器(也稱(chēng)為耦合器)接收輻射的超高頻電磁波，傳感器可以將電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)局部放電的檢測(cè)。UHF傳感器分為內(nèi)置傳感器和外置傳感器兩種。超高頻檢測(cè)法具有檢測(cè)信號(hào)頻率高、外界干擾信號(hào)少等特點(diǎn)，可以極大地提高電氣設(shè)備局部放電檢測(cè)能力，特別是隨著在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的發(fā)展，超高頻憑借著良好的抗干擾能力、可靠性和靈敏度有著較高的應(yīng)用價(jià)值。超高頻檢測(cè)法局部放電檢測(cè)如圖3所示。各國(guó)的研究均表明，超高頻法用于高壓開(kāi)關(guān)柜局部放電在線(xiàn)監(jiān)測(cè)有很好的前景。

2．2超聲波(AE)檢測(cè)法

   超聲波與聲波相同，是物體機(jī)械振動(dòng)的傳播形式。局部放電是一種快速的電荷釋放或遷移的過(guò)程，發(fā)生局部放電時(shí)，局部的電場(chǎng)應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力與粒子力失去平衡而產(chǎn)生振動(dòng)，從而產(chǎn)生超聲信號(hào)。局部放電常伴隨著頻率高于20kHz的超聲波，超聲波信號(hào)通過(guò)不同介質(zhì)并向四周傳播。超聲傳感器安裝在柜內(nèi)，主要受環(huán)境噪聲和振動(dòng)信號(hào)的影響。超聲傳感器安裝在開(kāi)關(guān)柜柜體外層噪聲較小，然而超聲波跨越金屬傳播時(shí)衰減很大，因此超聲信號(hào)主要通過(guò)開(kāi)關(guān)柜外殼縫隙傳出，超聲傳感器安裝在開(kāi)關(guān)柜縫隙處檢測(cè)效果好。超聲波傳感器利用壓電晶體作為聲電轉(zhuǎn)化元件將超聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大及信號(hào)處理后傳輸?shù)讲杉到y(tǒng)進(jìn)行分析，以達(dá)到檢測(cè)局部放電的目的。天津某電力設(shè)備公司研發(fā)生產(chǎn)的一種典型外置非接觸式超聲傳感器如圖4所示，其采用自吸附式設(shè)計(jì)，可以方便地安裝于開(kāi)關(guān)柜外殼縫隙處，不影響原開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行和結(jié)構(gòu)，中心頻率為40kHz，已廣泛應(yīng)用于電力開(kāi)關(guān)柜的局部放電在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。

2．3地電波(TEV)檢測(cè)法

   地電波(TransientEarthVoltage，TEV)理論由Dr．JohnReeves在1974年提出。TEV檢測(cè)法作為一種經(jīng)典的開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)方法，得到了發(fā)展和關(guān)注。根據(jù)麥克斯韋理論，電磁波在空間傳播時(shí)遇到導(dǎo)體，會(huì)使導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流，且感應(yīng)電流與激起其電磁波的頻率相同。由局部放電脈沖產(chǎn)生的電磁波通常是幾千赫茲到幾十兆赫茲，因此開(kāi)關(guān)柜柜體內(nèi)部電磁波傳輸?shù)介_(kāi)關(guān)柜柜體內(nèi)表面并在靠近放電點(diǎn)的金屬表面會(huì)感應(yīng)出短的脈沖電流。受到“集膚效應(yīng)"的影響，此脈沖電流首先在金屬屏蔽內(nèi)表面?zhèn)鞑?，如果金屬外殼?duì)內(nèi)是連續(xù)屏蔽的，則無(wú)法在外部檢測(cè)到局部放電信號(hào)，但是實(shí)際上開(kāi)關(guān)柜的金屬外殼在絕緣襯墊、箱體連接處、終端等部位會(huì)存在不連續(xù)的縫隙，高頻脈沖電流信號(hào)可通過(guò)這些縫隙傳輸?shù)介_(kāi)關(guān)柜柜體外層，產(chǎn)生一個(gè)暫態(tài)電壓，此電壓信號(hào)稱(chēng)為暫態(tài)對(duì)地電壓(TEV)，在開(kāi)關(guān)柜外表面通過(guò)專(zhuān)用的耦合電容傳感器即可測(cè)得此信號(hào)，并且通過(guò)此信號(hào)判斷開(kāi)關(guān)柜內(nèi)是否存在局部放電以及放電的強(qiáng)弱。超聲法和TEV法檢測(cè)原理如圖5所示。

   考慮到開(kāi)關(guān)柜的結(jié)構(gòu)和安裝現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的影響，以及測(cè)試人員的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電力開(kāi)關(guān)柜絕緣狀態(tài)局部放電檢測(cè)采用聲電聯(lián)合檢測(cè)的方法更能反映運(yùn)行狀態(tài)。英國(guó)儀安科技(EATechnology)公司的局部放電檢測(cè)技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用于全球40多個(gè)國(guó)家的電力公司和電力企業(yè)，發(fā)明了TEV開(kāi)關(guān)柜局放檢測(cè)技術(shù)，生產(chǎn)研發(fā)的多功能手持式局部放電檢測(cè)儀UltraTEVPlus+(UTP1)是局部放電日常巡檢的手持式定量工具。

   在中國(guó)，相關(guān)研究雖然起步較晚，但是仍然取得了較大的進(jìn)步，目前也有同類(lèi)局部放電檢測(cè)產(chǎn)品問(wèn)世，如天津?qū)W子電力設(shè)備科技有限公司的PEV-100，是一種基于超聲法和TEV法的手持式局部放電帶電檢測(cè)設(shè)備，內(nèi)置非接觸式超聲傳感器和TEV傳感器來(lái)檢測(cè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的絕緣狀態(tài)，可數(shù)值顯示局放的幅值、頻率、嚴(yán)重性指數(shù)等參數(shù)，具有故障預(yù)警功能和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存功能。PEV-100經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、準(zhǔn)確度和診斷能力有顯著提高，手持式局部放電檢測(cè)設(shè)備PEV-100如圖6所示。

2．4其他檢測(cè)方法

   過(guò)熱故障的檢測(cè)以紅外測(cè)溫成熟。電氣設(shè)備在發(fā)生局部放電時(shí)伴隨著發(fā)熱，紅外檢測(cè)法通過(guò)紅外線(xiàn)測(cè)量?jī)x器對(duì)這些電熱能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換以檢測(cè)局部放電區(qū)域的溫度變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)局部放電信號(hào)檢測(cè)的目的。此外還有紫外吸收光譜技術(shù)檢測(cè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部的臭氧氣體含量，并以此判斷其內(nèi)部絕緣被氧化程度。環(huán)境的濕度對(duì)開(kāi)關(guān)柜的絕緣性能有著較大影響，因此也作為一種預(yù)防局部放電的檢測(cè)參數(shù)。化學(xué)檢測(cè)法是利用電氣設(shè)備絕緣發(fā)生局部放電時(shí)，設(shè)備的絕緣材料會(huì)發(fā)生分解破壞，產(chǎn)生部分新的生成物，通過(guò)對(duì)這些生成物的成分和濃度進(jìn)行檢測(cè)就可以評(píng)估絕緣狀態(tài)?；瘜W(xué)檢測(cè)法只能定性地對(duì)局部放電進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)發(fā)展緩慢的早期潛伏性電氣設(shè)備故障靈敏度較低。以上幾種檢測(cè)方法重點(diǎn)用于運(yùn)行環(huán)境參數(shù)的檢測(cè)，是一種評(píng)估電力開(kāi)關(guān)柜絕緣狀態(tài)的輔助手段。

3現(xiàn)存問(wèn)題和未來(lái)發(fā)展展望

3．1在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)在開(kāi)關(guān)柜中的推廣

   電力開(kāi)關(guān)柜智能在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大部分由采集端、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心三大部分構(gòu)成，是以保障電網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行、遠(yuǎn)程控制、實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)為目標(biāo)的監(jiān)控系統(tǒng)。一方面在線(xiàn)監(jiān)測(cè)是改善設(shè)備維護(hù)維修不及時(shí)的重要手段，為開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行故障提前預(yù)警果斷動(dòng)作提供有力支撐，也是電網(wǎng)設(shè)備安全可靠運(yùn)行的前提;另一方面收集傳感器采集到的數(shù)據(jù)，充分利用大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)評(píng)估開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)、提高故障分析能力、主動(dòng)預(yù)警，輔助診斷、跟蹤故障并給出用戶(hù)建議是實(shí)現(xiàn)電力開(kāi)關(guān)柜管理信息化和智能化的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

   典型的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備如圖7所示，其系統(tǒng)主要由監(jiān)測(cè)主機(jī)、傳輸中繼和后臺(tái)服務(wù)器三部分構(gòu)成。這種新型電力開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備通過(guò)在開(kāi)關(guān)柜金屬箱體外側(cè)合理布置的傳感器獲得開(kāi)關(guān)柜實(shí)時(shí)局部放電信號(hào)，將信號(hào)在檢測(cè)主機(jī)內(nèi)處理后依托傳輸中繼運(yùn)用傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)胶笈_(tái)服務(wù)器。傳輸技術(shù)分為有線(xiàn)(如線(xiàn)纜、光纖等)和無(wú)線(xiàn)(ZigBee、藍(lán)牙、WiFi等)兩種。離線(xiàn)式后臺(tái)上位機(jī)界面如圖8所示，應(yīng)用于不方便連接外網(wǎng)的地方?；ヂ?lián)網(wǎng)下的后臺(tái)服務(wù)器主頁(yè)界面如圖9所示。

   圖9中，服務(wù)器采集系統(tǒng)中可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)處理及分析，包括在線(xiàn)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)繪制局部放電圖譜、全部設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)橫向數(shù)據(jù)趨勢(shì)對(duì)比、單臺(tái)設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)趨勢(shì)分析以及歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)功能。由于局部放電信號(hào)的檢測(cè)受到多種因素影響而呈現(xiàn)不確定性，因此系統(tǒng)借助多個(gè)傳感器回傳數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成不同圖譜進(jìn)行分析，對(duì)超過(guò)警戒值的異常點(diǎn)生成預(yù)警信息。后臺(tái)服務(wù)器中可以查詢(xún)所有歷史數(shù)據(jù)，為日后故障診斷和老化評(píng)估提供大量的數(shù)據(jù)支撐。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)可有效解決通道數(shù)量受限、遠(yuǎn)程操作困難、響應(yīng)慢、工作量大、經(jīng)濟(jì)性差等問(wèn)題，大幅提高開(kāi)關(guān)柜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分析和診斷能力。

3．2物聯(lián)網(wǎng)在開(kāi)關(guān)柜狀態(tài)檢測(cè)中的應(yīng)用前景

   隨著國(guó)家電網(wǎng)公司泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的提出，物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用成為熱點(diǎn)話(huà)題。我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技實(shí)力不斷增強(qiáng)，各種新型傳感器層出不窮，通信技術(shù)難關(guān)不斷攻克，以及大數(shù)據(jù)與云計(jì)算的蓬勃發(fā)展，在技術(shù)上已具備打造物聯(lián)網(wǎng)大環(huán)境下的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

   物聯(lián)網(wǎng)在在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用如圖10所示。在電力開(kāi)關(guān)柜檢測(cè)系統(tǒng)中提高傳感器感知能力和多種傳感器聯(lián)合檢測(cè)是改善局部放電檢測(cè)系統(tǒng)漏判誤判的前提。電力開(kāi)關(guān)柜智能在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用傳感器獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)手機(jī)、平板電腦、辦公電腦等設(shè)備和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行維護(hù)人員和在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備的互聯(lián)，從而達(dá)到對(duì)電力開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的目的，對(duì)提高電力開(kāi)關(guān)柜監(jiān)測(cè)效率以及設(shè)備的安全運(yùn)行具有現(xiàn)實(shí)意義。實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的智能處理和雙向互動(dòng)能力，使多種開(kāi)關(guān)柜狀態(tài)檢測(cè)傳感器接入網(wǎng)絡(luò)，形成一個(gè)以電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)為依托，連接用戶(hù)和開(kāi)關(guān)柜檢測(cè)設(shè)備的龐大物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

4絕緣監(jiān)測(cè)及絕緣故障定位產(chǎn)品

4.1絕緣監(jiān)測(cè)及絕緣故障定位產(chǎn)品

AIM-T系列工業(yè)用絕緣監(jiān)測(cè)儀

           AIM-T系列絕緣監(jiān)測(cè)儀主要應(yīng)用在工業(yè)場(chǎng)所IT配電系統(tǒng)中，主要包括AIM-T300、AIM-T500和AIMT500L三款產(chǎn)品，均適用于純交流、純直流以及交直流混合的系統(tǒng)。

   其中AIM-T300適用于450V以下的交流、直流以及交直流混合系統(tǒng)，AIM-T500適用于800V以下的交流、直流以及交直流混合系。AIM-T500L相比AIM-T500增加了絕緣故障定位功能。

4.2絕緣故障定位產(chǎn)品

   工業(yè)用絕緣故障定位產(chǎn)品配合AIM-T500L絕緣監(jiān)測(cè)儀使用，主要包括ASG200測(cè)試信號(hào)發(fā)生器，AIL200-12絕緣故障定位儀，AKH-0.66L系列電流互感器，適用于出線(xiàn)回路較多的IT配電系統(tǒng)。

4.3絕緣監(jiān)測(cè)耦合儀

   絕緣監(jiān)測(cè)耦合儀配合AIM-T500絕緣監(jiān)測(cè)儀使用，主要包括ACPD100，ACPD200，適用于交流電壓高于690V，直流電壓高于800V的IT配電系統(tǒng)。

5技術(shù)參數(shù)

5.1絕緣監(jiān)測(cè)儀技術(shù)參數(shù)

5.2測(cè)試信號(hào)發(fā)生器技術(shù)參數(shù)

5.3絕緣故障定位儀技術(shù)參數(shù)

5.4 AKH-0.66L系列電流互感器技術(shù)參數(shù)

5.5絕緣監(jiān)測(cè)耦合儀技術(shù)參數(shù)

6結(jié)語(yǔ)

          (1)電力開(kāi)關(guān)柜作為電力系統(tǒng)中非常重要的配電設(shè)備，其運(yùn)行的可靠性對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)有著重要意義。開(kāi)關(guān)柜的多數(shù)故障都是絕緣性故障，絕緣故障潛伏期會(huì)產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象，由放電類(lèi)型和放電成因可得到不同的檢測(cè)方法。

          (2)通過(guò)分析各檢測(cè)方法的檢測(cè)原理和優(yōu)缺點(diǎn)以及各方法在實(shí)際中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)聲電聯(lián)合檢測(cè)為好的檢測(cè)方法，并對(duì)兩款基于聲電聯(lián)合檢測(cè)法的帶電檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試對(duì)比，測(cè)試表明與傳統(tǒng)的手持設(shè)備相比，PEV-100手持式局部放電帶電檢測(cè)設(shè)備經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、準(zhǔn)確度和診斷能力有顯著提高。

          (3)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)將成為電力開(kāi)關(guān)柜絕緣狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷的發(fā)展方向。打造物聯(lián)網(wǎng)大環(huán)境下的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，達(dá)到物與物、物與人的智能處理和雙向互動(dòng)的開(kāi)關(guān)柜檢測(cè)系統(tǒng)，為全行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造更大的機(jī)遇，對(duì)實(shí)現(xiàn)電力開(kāi)關(guān)柜智能檢測(cè)的遠(yuǎn)程操作、快速響應(yīng)、安全監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和診斷評(píng)估具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值和前景。

參考文獻(xiàn)

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