智能开关柜在线监测解决方案

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高压开关柜的全方位远程在线监测技术研究彭红霞

高压开关柜的全方位远程在线监测技术研究彭红霞

(下转5页)DOI:10.16660/ki.1674-098X.2018.01.001高压开关柜的全方位远程在线监测技术研究①彭红霞 王智杰 牛硕丰 闫静静(国网山东省电力公司菏泽市供电公司 山东菏泽 274000)摘 要:本文通过对高压开关柜常见的高温火灾、开关开合不到位、湿度过大等故障的分析,提出无线温度监测、远程视频监控、半导体冷凝除湿的解决方案,实现了开关柜内温度的实时在线监测及过限预警功能,开关分合状况的远程视频监控功能以及开关柜内湿度的监测和自动除湿功能,有效降低了开关柜事故发生率,提高了开关柜的安全稳定运行。

关键词:开关柜 温度 湿度 远程 在线 监测中图分类号:TM591 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2018)01(a)-0001-02为了方便操作、集中管理各种开关设备,开关柜应运而生。

自诞生以来,开关柜在电力行业得到了广泛应用,尤其是在电力系统的发、输、配电过程中起着关键作用。

随着开关柜应用比例不断增加,实时监控管理的难度不断增大,传统依靠人力不定时查看开关柜运行状态的监控方式,不仅监控效率偏低,监控结果也不够全面,已经不能适应现代智能电网的发展要求。

基于此,本文结合现代无线传感技术,开展了高压开关柜的全方位远程智能在线监测技术研究,实现了开关柜的远程实时监控及运行状态的集中统一管理,不仅大大提高了对开关柜的管理效率,还大幅度缩减了人工成本。

1 开关柜常见故障分析近年来,根据开关柜的实际运行状况及相关部门的事故统计分析表明,开关柜的常见故障主要表现在高温火灾、开关分合不到位、设备受潮放电3个方面,这对开关柜的安全运行带来了一定影响。

下面着重分析了开关柜高温火灾、开关分合不到位、设备受潮放电事故的发生原因及主要影响。

1.1 高温火灾由于电阻的存在,开关柜内电气设备在运行过程中不可避免地产生热量。

正常情况下,热量会通过开关柜内的散热及降温装置消散掉,从而将柜内的温度控制在正常范围内。

电气设备在线监测技术PPT课件

电气设备在线监测技术PPT课件

数据准确性
数据处理算法应准确提取 有用信息,降低误报和漏 报率。
数据可视化
将监测数据以直观的方式 呈现,便于用户快速了解 设备状态。
监测精度与稳定性
精度要求
在线监测技术应具备高精度测量 能力,以准确反映设备运行状态。
稳定性保障
确保监测系统在各种工况下稳定运 行,降低故障率。
抗干扰能力
提高系统抗电磁干扰等外部因素影 响的能力。
系统构成
该在线监测系统包括传感器、数据采集模块、分 析软件等部分组成。
实施效果
通过实时监测和预警,有效降低了设备故障率, 提高了运行效率,减少了维护成本。
某轨道交通的电气监测解决方案
背景介绍
某轨道交通为了确保列车安全运行,需要实时监测电气设备的状 态。
系统特点
该电气监测解决方案具有高精度、实时性强、稳定性高等特点。
在线监测技术的重要性
01
02
03
04
提高设备可靠性
实时监测设备的运行状态,及 时发现潜在故障,避免设备损
坏和意外停机。
延长设备使用寿命
通过监测和分析设备的性能变 化,可以预测设备的寿命,合
理安排维修计划。
优化维护成本
减少不必要的维修和更换,降 低维护成本,提高设备的经济
效益。
提高生产效率
保证设备的稳定运行,提高生 产效率,为企业创造更多价值
电气设备在线监测技术 ppt课件
• 引言 • 电气设备在线监测技术概述 • 电气设备在线监测技术的应用场景 • 电气设备在线监测技术面临的挑战与
解决方案 • 电气设备在线监测技术的发展趋势 • 案例分析
01
引言
目的和背景
目的
介绍电气设备在线监测技术的概念、原理、应用和发展趋势。

利用暂态地电压传感器(TEV)在线实时监测开关柜的局部放电

利用暂态地电压传感器(TEV)在线实时监测开关柜的局部放电

开关柜在供配电系统中占据着十分重要的地位,其运行可靠性直接影响供电系统的安全性。

开关柜在运行中,由于不可避免地受到电、热、机械和环境等各种因素的影响,其绝缘介质不断劣化,使运行状态不佳,甚至发生各种故障,引起局部乃至大面积停电,造成巨大的直接和间接经济损失和社会影响。

导致绝缘介质劣化的原因较多,如长时间的强电场产生的电离腐蚀,机械高频振动造成的绝缘磨损,热效应引起的介质老化分解以及绝缘受潮等。

绝缘介质劣化,性能降低以至于绝缘击穿有一个发展过程,这就使绝缘在线监测具有现实有效意义。

国电西高研发的开关柜局放在线监测系统采用速慧(smart quick)智能化电力测试系统(软著登字第1010215号、商标注册号14684781),HVHIPOT公司引进国际先进的高速DSP数字处理技术及软件处理技术使我们的监测系统采集速度快准确,是电力系统开关柜局放在线监测最经济可靠的解决方案。

二、局放监测单元局放监测单元采用的密封箱,监测单元内布置有高速数据采集模块、电源模块、信号滤波模块、嵌入式计算机模块及相关辅助单元和接口。

1、采集单元性能指标,如下:输入通道:2路同步(可以扩展至16通道),单端接地方式带宽限制:100k--100MHz的模拟输入带宽可选采样速率:100MS/s单次采样触发方式:外触发或电源触发供电电源:220VAC额定功率:10W工作温度:-20℃~75℃通信协议:TCP/IP网络协议2、传感器类型:TEV信号采集:电容耦合频率范围:3M~60MHz测量范围:0~60dB/mV;三、硬件使用说明局部放电在线监测系统硬件的具体操作步骤:a.在使用前应确保系统各个模块连线正确。

具体连线:分别从每一相的接地传感器防水接头用同轴电缆线引出信号线分别连接在采集单元侧面板上的对应各个口。

接好相应的光纤接口或网口。

连接好电源线b.数据服务器的安装在标准机柜上注意数据服务器一定要与检测装备在同一局域网内,即用同一网关。

基于ZigBee的高压开关柜无线温湿度监测系统

基于ZigBee的高压开关柜无线温湿度监测系统

基于ZigBee的高压开关柜无线温湿度监测系统作者:吴光荣章剑雄来源:《现代电子技术》2008年第20期摘要:针对高压开关柜温湿度监测的迫切性及其内部不允许布置额外的电缆线等特点,提出基于ZigBee技术的无线温湿度监测方案。

系统的实现基于TI公司的ZigBee解决方案CC2430&Z-Stack和温湿度传感器SHT71,详细讨论硬件设计、软件设计和ZigBee网络终端节点的低功耗问题。

系统可以完成对高压开关柜的温湿度监测,有效地防止事故的发生,可靠性高、安装方便、终端感测节点功耗低,取得了良好的现场试用结果,是高压开关柜温湿度监测的理想解决方案。

关键词:温湿度监测系统;ZigBee;无线传感器网络;高压开关柜;CC2430中图分类号:文献标识码:B文章编号:1004373X(2008)2016903A Kind of Temperature and Humidity Monitoring System for High Pressure SwitchCabinet Based on ZigBee TechnologyWU Guangrong,ZHANG Jianxiong(No.52 Research Institute,China Electronics Group Corporation,Hangzhou,310012,China)Abstract:In application,the high pressure switch cabinet need a temperature and humidity monitoring system,and installation of additional cable is forbidden in it.So a kind of wireless temperature and humidity monitoring system based on ZigBee technology is presented in this paper.Adapting ZigBee solution CC2430&Z-Stack from TI and digital temperature and humidity sensor SHT71 to realize this system.The hardware design,software design and low power consumption of terminal which is a kind of node of ZigBee network are discussed in detail.The temperature and humidity of high pressure switch cabinet are monitored efficiently,and incidents are avoided.The monitoring system works steadily,and can be easily installed.The power consumption of terminal node is very low.Test result indicates that it is a good solution.Keywords:temperature and humidity monitoring system;ZigBee;wireless sensor network;high pressure switch cabinet;CC24301 引言发电厂、变电站的高压开关柜内的母线接头和室外刀闸开关等重要设备,在长期运行过程中,因老化或接触电阻过大而发热。

开关柜局放-环网柜局放-局放及温升在线监测系统设计方案及预算

开关柜局放-环网柜局放-局放及温升在线监测系统设计方案及预算

iHPS-3300型开关柜(环网柜)局放及温升在线监测装置设计方案目录目录 (2)一、概述 (3)1.1开关柜的结构 (3)1.2开关柜电力设备的绝缘缺陷 (3)1.3局部放电的产生 (4)二、开关柜局部放电及温升装置简介 (4)2.1 装置说明 (4)2.2 装置组成 (5)2.3 技术参数 (6)2.4 装置功能 (7)2.5 系统优势 (7)2.6安装尺寸 (8)三、现场安装 (9)四、服务与支持 (9)一、概述高压开关柜是使用极广且数量最多的开关设备。

由于在设计、制造、安装和运行维护等方面存在着不同程度的问题,因而事故率比较高,在诸多性质的开关柜事故中,绝缘事故多发生于10千伏及以上电压等级,造成的后果也很严重。

特别是小车式开关柜,绝缘事故率更高,而且往往一台出现事故,殃及邻柜的现象更为突出。

因此,迫切需要对开关柜实行状态检修,对设备运行状况进行实时和定时的在线监测,根据设备的运行状态和绝缘的劣化程度,确定检修时问和措施,减少停电时间和事故的发生,提高电力装置运行的安全可靠性及自动化程度。

高压开关柜的绝缘故障主要表现为外绝缘对地闪络击穿,内绝缘对地闪络击穿,相间绝缘闪络击穿,雷电过电压闪络击穿,瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击闪、击穿、爆炸,提升杆闪络,CT闪络、击穿、爆炸,瓷瓶断裂等。

各类绝缘缺陷发展到最终击穿,酿成事故之前,往往先经过局部放电阶段,局部放电的强弱能够及时反映绝缘状态,因此通过在线监测局部放电来判断绝缘状态为实现开关柜绝缘在线监测及诊断的有效手段。

IHPS-3300型高压开关柜局部放电及温升在线监测装置通过检测伴随局部放电而产生的电磁波辐射及开关柜接头温升现象,装置扫描10~100MHz频率范围内的电磁波辐射并自动确定现场局部放电的实际检测频率,随后将检测的局部放电脉冲簇数据和开关柜头温升数据上传DTU。

1.1 开关柜的结构开关柜装备有断路器、CT、PT、保护继电器,检测设备和辅助设备,除了外部线路,开关柜是由金属外壳内的配线连接而成,见图1。

智能仪器在高压开关柜在线监测系统中的应用

智能仪器在高压开关柜在线监测系统中的应用

K y r s: o l e mo i r g sse ;itlg n n t me t nel e thg otg w th c b n t e wo d ni nt i y tm nel e t sr n on i i u n ;itlg n ih v l es i a ie i a c
高压开关柜是 电力系统的关键设备之一 , 其运 行状态对 电力系统 的可靠性有重大影响。尤其是变 ( 电所在逐步实现综合 自动化无人值守时 , 配) 对开 关及开关柜运行状态的监测提出了更高的要求。智 能化高压开关柜配置智能型保护 、 控制和监测单元 ,
算机处理信息 , 用计算机 网络传输信息和用 数字与 波形显示信息。 1 高压开关柜在线监测系统 高压开关 柜 在 线 监 测 系统 原 理 如 框 图 1所 示… 。此监测 系统 由现场 智能在线监测 模块采集
T e Ap l a in o ne l e tIs r me tt l e Mo i r g h pi t fIt l n n tu n o Oni nt i c o i g n o n S se o g l g y t m fHih Vot e Swi h Ca ie a t bn t c
WA u me NG Y — i ,W NG J n me。 HONG J n ,ZOU o — ig A u — i ,Z u Y ur n u
( . o eeo Eetcl n i eig& A tm t n ea oy cncU i ri , i zo44 0 ,C i ; 1 C l g f lc i g er l ra E n n uo ai ,H nnPlt h i nv s y J ou 5 00 hn o e e t a a
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南京理工大学科技成果——10-35kv高压开关柜无线智能测温系统

南京理工大学科技成果——10-35kv高压开关柜无线智能测温系统

南京理工大学科技成果——10-35kv高压开关柜无线
智能测温系统
成果简介:
10-35kv高压开关柜温湿度智能无线监测系统,该系统集在线温度测量、数据采集分析和控制功能于一体的现代化高科技产品,可实时在线监测开关柜内温湿度及断路器触头温度,带有LCD显示和上位监控软件。

当柜内温度、湿度超标时,启动加热、排风或除湿功能,保证柜内温湿度恒定在合理范围,提高开关柜的使用寿命。

当断路器触头温度超标时,发出报警信息,提醒操作人员按安全操作规范采取相应安全措施,提高开关柜运行安全性。

技术指标:
每套测温系统配备1个监测主站和6个监测终端,可监测1路柜内温度、1路柜内湿度和6路断路器触头温度;
终端与主站之间采用无线通信,433M或2.4G频段可选,安装方
便,无需布线,不受开关柜结构限制;
军工级测温范围:-20~150℃,误差<±1℃;
满量程测湿范围:0%-100%RH,误差<±3%RH;
LCD显示检测数据、报警信息刷新时间≤1s;
带有实时时钟;
系统主站自带150组历史报警数据记录查询,方便工作人员提供就地查询数据;
系统主站可连通后台上位机,远程查询温湿度数据。

项目水平:国内领先
成熟程度:样机
合作方式:技术入股。

智能电网在线监测系统的设计与实现

智能电网在线监测系统的设计与实现

智能电网在线监测系统的设计与实现一、智能电网在线监测系统概述智能电网作为现代电力系统的重要组成部分,其核心在于通过先进的信息技术、通信技术、控制技术等手段,实现电网的智能化管理和优化运行。

在线监测系统作为智能电网的关键技术之一,能够实时监测电网的运行状态,及时发现并处理电网中的异常情况,保障电网的安全、可靠、经济运行。

1.1 智能电网在线监测系统的核心特性智能电网在线监测系统的核心特性主要体现在以下几个方面:- 实时性:系统能够实时采集电网的运行数据,包括电压、电流、功率、频率等参数,为电网的运行状态提供准确的数据支持。

- 准确性:系统采用高精度的监测设备和先进的数据处理算法,确保监测数据的准确性和可靠性。

- 智能化:系统具备智能分析和决策能力,能够对采集到的数据进行深入分析,及时发现电网中的异常情况,并给出相应的处理建议。

- 集成性:系统能够与电网的其他管理系统(如调度系统、保护系统等)进行集成,实现数据共享和业务协同。

1.2 智能电网在线监测系统的应用场景智能电网在线监测系统的应用场景非常广泛,包括但不限于以下几个方面:- 电网运行监控:实时监测电网的运行状态,及时发现并处理电网中的异常情况,保障电网的安全稳定运行。

- 故障诊断与处理:通过对电网运行数据的分析,实现故障的快速定位和处理,减少故障对电网运行的影响。

- 负荷预测与管理:通过对电网负荷数据的分析,实现负荷的合理分配和调度,提高电网的运行效率。

- 电能质量监测:监测电网的电能质量,如电压波动、频率偏差等,保障电能的供应质量。

二、智能电网在线监测系统的设计与实现智能电网在线监测系统的设计与实现是一个复杂的过程,涉及到多个方面的技术和设备。

2.1 系统架构设计智能电网在线监测系统的架构设计是系统设计的基础,需要考虑系统的可扩展性、可靠性、安全性等因素。

一般来说,系统架构可以分为以下几个层次:- 数据采集层:负责采集电网的运行数据,包括电压、电流、功率、频率等参数。

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智能开关柜(低压)在线监测解决方案
一、 概述
近年来,随着国内电力建设水平的提高,低压开关柜电器生产技术的不断进
步,低压电器行业持续快速发展,同时随着人们使用要求越来越高,智能化已开
始慢慢的体现在电器产品上,以满足人们不断追求高端的需求。低压电器行业的
市场容量与电力事业的发展是紧密相连的,国内智能电网建设日新月异,为低压
电器行业的智能化发展带来了广阔的空间。

智能型低压开关柜在产品型材、框架结构、主母线安装方式、智能操控、元
器件选型及安装方式等诸多方面进行了革新,在保持高性价比的基础上,增大了
产品的容量和机械强度,具有操作方便、安装简单、工艺先进、结构合理、易于
维护、标准和智能化程度高、外型美观等诸多特点,最终将以其质优价廉的优势
占领国内市场。

智能型低压开关柜革命性地改变了传统低压开关柜的概念;具有多功能、数
字化、网络化、智能化、结构紧凑、易于维护等特点,它可以满足电力工业未来
的需求,具有预防/避免事故发生、强化企业内部能源考核、减少设备维护和检
修时间、实现数据资源共享等诸多优点,为企事业单位的现代化管理提供了坚实、
可靠的基础,“一次投资,终身受益”,真正保证用户的投资利益不受损害。

二、 结构特点
1.柜体结构
智能型低压开关柜骨架的基本结构采用覆铝锌板制作的型材,外形美观,其
中采用的双折边端,制作工艺简单,增加了开关柜的强度和防护性。
柜架整体采用型材和三通件组装形式,可有效防止因大电流引起涡流而产生
的柜体发热现象。柜架无焊接,多自攻螺钉连接,装配工序便捷,较以往固定式
开关柜的组装效率大幅提高。
零组件采用标准产品件,标准化程度高,排列紧凑,节省空间,在提高产品
的质量的同时,有效的降低了柜体成本。
各单元组装灵活,通用性强,可满足不同系统的设计方案。
可选择性的玻璃门设计概念,增强了产品外观的观赏性及可视化安全操作。

2.母线结构
水平母线安放在柜的顶部,采用异形铜母线、矩形铜排及铜铝复合排等多种
母线形式,合理提高母线的载流量并有效降低成本。
垂直母线即可用于三相三线又可用于三相四线。

3. 应用最新的科技成果
产品引入目前国内最新的科技成果,采用新型母线电气系统,智能监控及操
控显示仪表,智能低压电力电容器,无功功率控制与动态补偿技术,电动机软起
动技术,新型智能低压电器等新型节能产品和智能化的元器件。
三、 系统构成
智能型低压开关柜,可广泛应用于电厂、化工、冶金、楼宇、石油钻井平台
等供配电和控制领域,用作电能的分配、监控、管理和系统保护。
智能型低压开关柜与计算机监控系统组合成智能配电系统,实现对配电网上
的设备进行远方实时监控、协调及控制的集成系统。
四、 技术参数

1、智能型低压开关柜技术指标

项目 单位 参数
额定电压 V 400/690
额定频率 Hz 50
壳架额定工作电流 A 2000/3200/4000/6300
额定电流 A 630/1000/2000/3200/4000/6300
额定短时耐受电流 kA 40/50/65/80
额定峰值耐受电流 kA 50/65/80/100/120
防护等级 外壳 IP30 /IP40/ IP50 /IP31/IP41/
IP43/IP54/IP55

2、智能开关柜(低压)监测仪技术参数
参数 指标
装置电源 额定电压 AC-DC220V
交流频率 50Hz±5%

整机功率 ≤15W




容 静电放电抗扰度 GB/:1998 4级 射频电磁场辐射抗扰度 GB/:1998 4级 电快速瞬变脉冲群抗扰度 GB/:1998 4级 浪涌(冲击)抗扰度 GB/:1998 4级 射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB/:1998 4级 脉冲磁场抗扰度 GB/:1998 5级 标准工频磁场抗扰度 GB/:1998 5级 阻尼振荡磁场抗扰度 GB/:1998 5级 震荡波抗扰度 GB/:1998 4级
电压暂降,短时中断电压变化抗扰度 中间时间为200ms,电压暂降和短时中断
30%Ut,装置工作正常




能 通讯接口 与ANSI标准RS485电气兼容并符合ITU 推荐标准;以太网接口 通讯协议 MODBUS RTU/ASCII(IEC61850可选) 信息传输方式 异步传输,以字节为单位。每字节用11位传输,包括:1位起始,8位数据位,1位偶校验位,1位停止位 数据传输波特率 57600bps(MODBUS) 最大传输距离 1500M(MODBUS)



件 运行环境温度 -15℃~50℃ 存储,运输极限环境温度 -20℃~60℃ 相对湿度 ≦95%,无凝露
五、 功能介绍

1、人机界面友好,操作简易
1)7’(10’)红外控制触摸式液晶显示屏
2)图标式显示各功能菜单,清晰明了
3)支持触摸方式和导航控制方式,满足客户不同

2、数据接口方式多样化
1)支持标准的MODBUS、IEC61850通讯协议
2)标准的RS485通讯接口
3)标准的以太网接口
4)所有数据可通过USB接口读取

3、断路器状态在线监测功能
通过标准R485接口与智能断路器配合使用,可以满足以下功能:
1) 断路器分合闸监测,储能监测等模块在断路器动作时,可以精确采集到相关
数据,将数据以曲线的形式显示到触摸式液晶显示屏上,参考动作曲线相比
较,判别故障,将采集到的数据保存到存储单元,通过通信接口可将数据上
传给远程监控系统
2) 在线测量断路器分闸,合闸控制回路线圈电流的波形
3) 在线测量储能回路的电流波形
4) 可保存断路器3万次(20年)以上的各种电气和机械特性曲线,并且随时调
用查看

4、温度在线监测功能
数字化的温度在线监测主要用于在线监测断路器触头温度、电缆温度、开
关柜内母线温度及开关柜内环境温湿度及其变化趋势。当有关指标出现变化时,
给出变化曲线;有关指标达到报警状态时,报警或自动启动报警装置;当有关指
标超标达到危险状况时,报警或自动启动闭锁装置,禁止开关柜断路器动作,以
保障设备和系统的安全。

5、集成电量采集功能
通过标准R485接口与智能多功能网络仪表配合使用, 可测量额定电压,
额定电流,有功功率,无功功率,电度等数据,并通过触摸液晶显示屏实时显示
各种参数

6、电能质量分析及电能管理
通过系统可及时全面了解开关柜实际运行情况和存在的问题,如电压波动、
频率波动、负荷不平衡、电网过载、谐波畸变、电压凹陷等,这些可能会导致用
电设备的损坏,严重的影响产品质量。所以根据实测数据进行电网或用电设施的
预防性维护,可以将电网设备和用电设备损坏下降到最低程度。
7、报警功能
根据检测到的各项数据通过专家诊断系统对开关柜设备进行全面的状态监
测,诊断并给出报警信号。并通过监测仪内置的短信报警模块向指定的手机发送
报警信息。
点击报警信号指示灯,可获取故障信息和操作指南。

8、文件管理
完整保存设备相关的各种设备文件资料,其中包括:设计图纸,检验
报告等,能以较为简便的方式查阅或展出。
六、 典型方案
七、 智能元件介绍
智能开关柜监测仪 ZH-ZN-K
10"真彩液晶显示
多回路温度在线监测
多面开关柜状态(一次系统图)实时监测
多回路电量测量及电能分析
环境温湿度显示与控制
数据记录及报警(短信报警)
RS485(IEC61850)GPRS 通讯
温度在线监测仪 ZH-CW-3
79×79单色液晶显示
三相电压、电流测量与显示
9路温度在线监测
RS-485通讯

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