环网柜综合在线监测系统
一、产品简介
环网柜综合在线监测系统,采用3G无线通讯手段和远程在线监测技术,将环网柜运行过程中的关键设备(主要是电缆接头)的温度、局部放电产生的超高频信号、烟雾信号、柜内湿度等信号实现远程实时监控,适时开启除湿排气装置,并实现故障远程自动报警。
二、系统结构
本系统采用GPRS无线传输装置,高速数据采集装置,超高频传感器、烟雾、温度和湿度传感器,除湿排气装置,对环网柜内部变压器等关键设备的局部放电,温度,湿度等参量进行在线监测,数据通过GPRS远程传输到供电局变电站监控室服务器上,服务器软件实现数据显示,存储,历史数据浏览报表打印等功能,实现环网柜远程综合在线监测,并实现故障报警。
图1:系统总体结构
三、系统构成
3.1无线测温在线监测系统
3.1.1工作原理
环网柜中电缆接头等部容易位因老化或接触电阻过大而发热,而这些发热部位的温度无法实时监测,因此极易导致设备烧毁或突然停电等事故。通过监测环网柜中电缆连接头的运行情况,可以有效防止环网柜中电缆连接头因发热而引发的事故,但由于柜内具有裸露高压,其空间狭小,无法进行人工巡检测温,通常的温度测量方法不能使用,因此采用无线温度在线监测系统,在环网柜内安装无线温度接收器,与高压设备完全隔离。无线温度接收器接收柜内各测温探头的数据,然后通过485总线将各监测点上传的温度数据传输给监测主机。
图2:无线测温探头
图3:无线测温接收器
性能指标
名 | 描 |
测温范围 | -55℃~+125℃ |
电池使用时间 | 5年 |
精度范围 | ±0.5℃ |
3.1.2现场安装
无线测温监测系统主要用于各种电压等级的高压开关柜触头、电容器节点、电缆接点、各种隔离开关触头、电抗器、PT柜、室内变压器接点处、环网柜电缆接头的温度。
现场安装图
3.2超高频(UHF)局放传感器
UHF传感器检测UHF(300M-600M)波段的局部放电电磁波信号,可对300MHz以下电晕干扰有效抑制,可实时检测到通过空气传播的局放信号,并对检测到的信号调理,传输到综合监测主机。
当环网柜中发生绝缘故障,产生局部放电时,会产生超高频电磁波信号,采用超高频传感器对环网柜内部的UHF局放信号进行监测。该数字化传感器集成了一个UHF天线和一个局放采集器。各传感器采用供电通讯一体化的多芯电缆级联连接,极大的简化了现场布线。
性能指标
名 | 描 |
工作频带 | 300MHZ~500MHZ |
输出接口 | 航空插头 |
测量范围 | -60dBm ~10dBm |
功 | <250mW |
3.3湿度传感器和除湿排气装置
在环网柜中安装湿度传感器监测环网柜的湿度情况,通过GPRS无线方式将环网柜中湿度数据传输给服务器。一旦湿度超过规定数值,自动启动排湿装置。
性能指标
名 | 描 |
输出电压 | 0.8V-3.9V(线性对应湿度0%-100%RH) |
湿度迟滞 | ±1.5% |
响应时间 | 30S(33 to 76%RH,慢流动空气中) |
消耗电流 | <1mA |
3.4烟雾气敏传感器
名 | 描 |
测量范围 | 300-10000ppm |
灵敏度 | ≥3% |
响应时间 | 30S |
工作电流 | <150mA |
当环网柜中出现火灾时,系统会及时检测出来并发出警报。
四、系统服务器
系统服务器分析来自传感器节点的数据。系统软件自动转换局部放电活动数据为图形方式和管理报表格式,显示局部放电位置和严重性。服务器还作为一个预警系统,针对局部放电活动的危险程度自动发出报警,可根据客户需求以电子邮件或者SMS短信方式通知客户。服务器安装于标准电力机柜中,数据可实时安全远传。
4.1服务器分析和诊断软件
工作人员可以通过服务器分析与诊断软件可以查看到每套环网柜的运行状况,软件能够实现温度、烟雾、局放和湿度实时显示,历史数据查询,自动报警,建立环网柜设备数据库,为安全生产保驾护航。
功能特点:
(1)系统软件具有在线采集、监测、分析、设置等功能,并能做出报警、分析、历史记录等处理。
(2)软件的主监测画面可以直观的显示出环网柜各个点所在的温度、湿度、烟雾;进行局放信号的幅值、放电量、频度,以及湿度的趋势分析。
Ø 显示测温点所在的温度,当系统报警的时候,系统弹出对话框提供报警点所在的环网柜编号,同时报警测温点所在位置变为红色,计算机发出相应的报警声音。
Ø 对环网柜的所有数据进行综合,针对一段时间的曲线和某一具体时间柱状图进行分析,所有曲线均可以打印。
Ø 对局放信号幅值、放电量、频度的最大值和平均值的趋势分析。平均值和最大值趋势分析可以按照小时、日、月等不同的时间间隔进行。
Ø 可以对环网柜中湿度最大值和平均值进行趋势分析。
Ø 对环网柜中的烟雾进行实时监测,并产生报警。
(3)系统菜单包括参数设置、报警记录、历史数据、打印、退出按钮,通过单击按钮即可进入相关功能。
Ø 参数设置功能是用户根据实际情况,设置软件记录数据的间隔时间和温度报警值等。灵活的参数设置使系统的分析报警功能更加完善。
Ø 报警记录是保存本系统安装以来所有环网柜内温度、烟雾、局放和湿度的报警信息。
Ø 历史记录是保存本系统安装后所有环网柜内温度数据、烟雾数据、局放数据和湿度数据。用户通过选择测温点、查看烟雾量、局放信号幅值及放电量和湿度趋势图,快速显示该温度、烟雾、局放和湿度数据,预测环网柜的安全情况。
(4)在线查看和修改监测装置报警值,采集时间间隔等。