高压开关柜的在线监测和故障诊断

开关柜温度在线监测技术方案珠海一多监测科技有限公司二〇一七年十二月目录1 概述 (1)2 监测范围 (1)3 总体方案 (1)3.1 系统拓扑图 (2)3.2 监控中心 (2)3.3 通讯方案 (2)4 传感器配置 (3)4.1 配置原则 (3)4.2 现场安装 (3)4.2.1 高压开关柜 (3)5 主要监测设备 (5)5.1 复合型无源无线电气量传感器 (5)5.2 测温接收模块 (7)5.2.1 接收模块功能 (7)5.3 监测工作站 (8)6 系统功能 (8)6.1 主要功能 (8)6.2 历史分析 (10)6.3 智能告警 (11)开关柜温度在线监测1概述开关柜是变电站的主要设备之一，在整个电力系统安全运行中起着举足轻重的作用。

开关柜事故起因多为开关柜动触头、静触头、电缆接头、等处的虚接、材料老化、磨损、过载等原因造成接触电阻过大，运行中过热，最后导致绝缘烧损，形成线间或相间短路，瞬间引发火灾。

传统对开关柜的监测主要采用定期人工巡检方式。

由于巡检间隔时间长，受人为因素影响大，且无法检查设备内部接点的温升情况，已无法满足供电可靠性的要求，无法适应现代变电设备的运行管理的需求，因此急需对现行的预防性维修制进行根本的变革，其发展方向必然是采用在线监测及诊断技术。

珠海一多监测科技有限公司是设备状态监测行业的领先企业，针对开关柜接点温度监测的需要，推出的开关柜温度在线监测系统，对开关柜动触头、静触头、电缆接头等容易发生异常温升的部位，采用接触式温度传感器实时检测被测点温度，解决设备带电运行状态下温度在线监测问题。

2监测范围本项目对高压开关柜的接点温升状况和负载电流进行在线监测。

监测数据通过就地集中显示装置集中接收后再上传到控制室。

3总体方案开关柜温度在线监测系统具有电气接点温度和负载电流在线监测功能，主要在线监测开关柜断路器一次插头、电缆接头等电气连接部位的温度和电流。

监测数据采用无线传输的方式集中接收后上传到监控室进行集中监控，实时监测和预警。

高压开关柜接地刀闸故障分析摘要：电力设备的安全性与可靠性是超大规模输变电和电网安全的重要保证，高压开关柜又是电力系统中的重要设备，在电力系统的发电、输电、变电、电能转换和消耗过程中具有开断和关合电力线路，监测运行电量数据，故障保护等重要作用。

在现场倒闸操作中，会经常遇到开关柜接地刀闸活门无法按下而导致无法合上接地刀闸的缺陷，需要检修人员到现场消缺后才能进行倒闸操作，延长了操作时间，耽误了正常的检修时间，影响了检修计划的刚性执行。

本文阐述高压开关柜接地开关的锁闭原理和电气显示原理，对接地开关常见故障的原因和查找故障点的方法，提出日常运行中降低接地开关故障率的措施。

关键词：高压开关柜；显示原理；故障定位引言变电站的一种非常重要的配电设备就是高压开关柜，由断路器、手车箱、开关柜和相应的保护装置。

开关柜接地闸刀开关阀在现场开关操作时，常会出现接地闸刀不能合闸的现象。

在切换作业前，维修人员需要到现场排除缺陷，延期作业、延长正常维护，影响维护计划的严格执行。

1开关柜接地刀闸电气联锁分析开关柜接地刀闸电气联锁主要通过判断三相高压出线带电情况来确定接地刀闸的解锁或闭锁，即若三相高压出线均不带电，则接地刀闸解锁，可对其进行操作，否则接地刀闸闭锁，无法对其进行操作。

1.1电气联锁原理闭锁电磁铁安装在开关柜本体接地刀闸操作孔小活门处，开关柜状态综合指示仪的闭锁输出接点与闭锁电磁铁串联后接在电源两端，通过控制开关柜状态综合指示仪的闭锁输出１５－１６接点的通断就可控制接地刀闸的解（闭）锁。

1.2电气联锁缺陷分析目前，绝大部分开关柜的接地刀闸电气联锁均采用上述方案。

该电气联锁在开关柜机械联锁非常完善的情况下能够满足接地刀闸联锁要求，但是现在很多开关柜柜体与所配置的手车断路器并非一个厂家设计制造，导致很多开关柜柜体与手车断路器间存在设计误差、配合公差、机械联锁不完善等问题。

当机械联锁不完善时，电气联锁就显得极为重要。

实际应用表明，上述电气联锁方案在机械联锁不完善时无法满足联锁和“五防”要求。

10kV高压开关柜日常维护及故障处理摘要：随着我国科技的不断发展，我国的电力科技也得到了充分的发展。

在电气控制柜当中，开关柜是其中重要的组成部分，其中，10KV级的开关柜在实际中应用得最为广泛。

但是，随着10KV级的开关柜的普及和应用，10KV级的开关柜的故障问题也逐渐显现出来，严重地影响了电气控制柜的稳定性和安全性，在这种情况，对10KV级的开关柜故障诊断以及维护保养就显得十分重要。

本文以10KV级的开关柜为主要的内容，系统地分析10KV级的开关柜在实际应用过程中的故障情况，并且分析了故障的处理措施，供大家参考借鉴。

关键词：10kV；开关柜；检修；维护；措施引言：目前而言，10KV级的开关柜在电气控制系统中得到了广泛的应用和普及，但是，在实际的应用过程中，10KV级的开关柜的故障情况也逐渐暴露出来，究其原因，一方面是因为10KV级的开关柜自身的质量问题；另外一方面则是在实际操作过程中错误操作造成的。

在这种情况，为了保证电气控制系统的安全性和稳定性，特别是一些生产加工类的企业，加强对10KV级的开关柜的维护和保养有着重要的意义，直接关系到企业的生产效益，所以，相关部门的技术人员要在实际的工作过程中积累经验，取得良好的成绩。

一、10kV高压开关柜常见故障通过调查我们发现，10KV级的开关柜的应用范围十分广泛，基于此，一旦10KV级的开关柜出现故障，就会对生产效率造成严重的影响，甚至会威胁到电气控制柜的安全性，所以，加强对10KV级的开关柜的故障严重有着重要的意义和作用。

（一）绝缘等级过低一般而言，如果因为导线绝缘的等级过低，就会导致10KV级的开关柜出现一系列的故障，主要表现在以下几个方面。

首先，如果空气与导线之间的间隙过小，就会导致控制开关柜出现绝缘变小的情况，特别是控制的体积过小，因为体积过小，所以间隙也比较小，进而出现了绝缘导线情况不好的情况。

其次，因为绝缘导线接线处理，就会导致电阻出现发热的情况，进而出现起火的情况。

10kV开关柜运行中的常见故障及处理发布时间：2023-06-02T08:09:36.476Z 来源：《科技潮》2023年8期作者：傅俊林[导读] 10kV开关柜的核心作用在于保障电力系统安全可靠运行，并且降低电力故障发生几率。

广东电网有限责任公司梅州兴宁供电局广东梅州 514500摘要：10kV开关柜在电力系统当中扮演着比较关键的角色，保障好10kV开关柜安全可靠运行是电力工作的一项重要内容，但是在10kV 开关柜具体运行过程中，常见一些故障问题会影响其正常稳定运行，对此电力单位必须要落实好相应的故障处理方案。

本文在介绍了10kV 开关柜作用的基础之上，分析了10kV开关柜实际运行中所面临到的一些常见故障问题，并进一步就10kV开关柜运行中常见故障处理进行了探讨。

希望通过本文研究，可以为相关实践工作提供一些参考和帮助。

关键词：10kV开关柜；常见故障；故障处理1 10kV开关柜的作用分析10kV开关柜的核心作用在于保障电力系统安全可靠运行，并且降低电力故障发生几率。

具体分析来看，在电力实践当中，依托于10kV 开关柜的应用，通过断开与关合正常线路，能够传输以及倒换电力负荷；分割开两端电力路线到电力系统；退出故障线段或是故障设备，并且实现其可靠接地；以及测量系统电压电流参数、故障报警等等。

随着电力建设不断发展，电力系统愈加需要依靠开关柜作用来提高自身安全可靠运行，从而带动电力质量、效率以及效益。

2 10kV开关柜运行中的常见故障2.1 发热故障在10kV开关柜运行过程中，导线回路的接头位置处极易出现发热现象，如果开关柜的排热量低于设备的发热量就会使10kV开关柜温度过高，进而出现故障问题。

接头发热发生在刀闸接头等存在接触不良的位置，或者由于受到化学反应等因素影响，导致设备出现了接触不良的情况，在这样的背景下，火花或发热现象也将随之产生。

2.2 绝缘故障绝缘故障的发生与绝缘放电之间有着密切联系，这也是引起绝缘故障的关键所在，当10kV开关柜内部绝缘体的绝缘强度无法满足正常的绝缘需求时，且10kV开关柜继续处于高压环境中，极易出现放电现象，严重时可能会直接穿透绝缘体。

变电站10KV开关柜温度监测技术分析与应用摘要：随着时代不断的发展，整体技术的提高,10kV变电站开关柜内隔离刀闸触头接触部位、开关小车触头接触部位、导电排搭接部位、电缆头连接部位在运行中可能会产生发热缺陷，引发短路故障，造成大面积停电，降低了10kV用户供电可靠性并带来重大经济损失。

分析示温蜡片温度监视技术、手持红外测温技术、有源传感器无线测温技术及无源传感器无线测温技术优缺点，并结合变电站10kV 开关柜结构、巡视及检修维护的特点，提出了变电站10kV开关柜内温度监测技术优化组合方案，实现了变电站10kV开关柜内设备温度的有效监测，保障了变电站10kV开关柜安全可靠运行。

关键词：变电站；变电站10kV开关柜；温度监测技术引言现代社会对电能的依赖性极高,用电密度越大的地区对电的依赖性越高,因而对供电设备的可靠性提出了越来越高的要求。

做为目前普遍使用的小车式变电站10KV开关柜由于断路器与变电站10kV开关柜之间采用插头联接,当小车与变电站10KV开关柜因制造、运输及安装不良等都将引起触头接触不良,接触电阻增大,出现触头温升过高,甚至烧毁,造成停电,这些现象在大电流变电站10KV开关柜如进线柜上尤为突出,且影响极大。

为避免此类事故的发生,开发一种能即时监测触头温升的装置显得非常迫切(国外已有个别公司开发了这类产品)。

由于高压开关触头处于高电压、高温度、强磁场以及极强的电磁干扰环境中,要实现对触头的测温,必须解决电子测量装置在上述恶劣环境条件下的适应性。

目前测温工作方式基本上采用被动式测温或主动式测温两种形式。

被动式测温采用接收被测量点幅射出的远红外波,通过判断远红外波长来确定测量点温度;而主动式测温则是通过埋设在测量点的温度传感器直接测量温度。

1在线监测温度装置的概述该装置由温度传感器装置和显示报警装置两部分组成，分别安装于高压测温部位和面板上，高、低压之间通过无线方式传输数据，特殊场合，也可采用超声波或光电方式完成数据传输。

高压电气设备绝缘状况的在线监测摘要：随着我国各项事业的不断发展，电力在期间发挥着举足轻重的作用，高压电气设备绝缘状况的检测显得尤为重要，本文介绍了高压电气设备绝缘在线监测的定义以及现有系统所存在的不足之处，并针对其中的主要部分提出了详细的可行性建议，对保障我国高压电气设备的正常运行有重要意义。

关键词：高压电气绝缘监测建议中图分类号：tm211、前言电的发明在人类发展史上是一项有着重大意义的事情，至今在各个领域都发挥着重要的作用，高压电气设备由于其有一定的危险性，所以在设备运行中一定要做好监测工作，防止意外发生。

设备运行的良好与否直接关系到整个电力系统的能否正常运行，而且威胁电力系统正常运行的最大隐患在于设备的绝缘问题。

在设备运行过程中一旦发生绝缘缺陷，所造成的后果是无法想象的，所以要通过对设备进行定期的维护检修来实现设备使用寿命的延长。

但是随着国民经济水平的不断提高，传统方法已经满足不了日益增长的需求了，所以需要不断进行理论和技术上的改革创新才能紧跟时代步伐，不断克服困难，这也是本文的写作意图之一。

2、高压电气设备绝缘状况在线监测的定义及发展概况高压电气设备绝缘在线监测技术是指利用电子技术、计算机处理技术和传感技术等对于在运行状态的高压电气设备的各部分的各种特征参数进行动态监测，有效分析诊断出高压电气设备运行状态并能及时制定相应解决措施的技术。

监测的主要参数是电气设备的介损值，监测主要分为两部分：一是数据和信息的采集处理；二是将采集的数据利用适当的方法计算出各种参数，判断出设备运行状态并据此制定相应的解决方案。

从上世纪七十年代开始，在线监测技术在国外得到了迅猛的发展，并逐步被引入到了国内，但是由于当时科技水平较低，效果也不甚明显。

计算机的出现极大促进了监测技术的提升，水平不断提高。

根据笔者总结，其发展历程主要经历了以下三个阶段：（1）70年代的带电测试阶段。

（2）始于80年代的数字化电气信号阶段。

35kV开关柜局部放电故障分析及处理35kV金属封闭式开关柜在变电站中得到了大量的广泛使用，是目前电力系统中非常重要的电气设备，开关柜在正常运行中，由于柜内电气设备受到环境温湿度、灰尘、过电压等的影响，会发生局部放电的现象，其局部放电的快速准确测试对于保障电网的平安稳定运行、提高供电可靠性具有重要意义。

暂态地电压法与超声波法的检测技术及特点使其适于高压开关柜局部放电的检测，下面将通过对某110kV变电站35kV开关柜局部放电数据异常分析为例，详细介绍这两种方法对设备异常进行诊断及处理。

事件概述2021年05月11日，运行人员在巡视某110kV变电站35kV高压室时，听到轻微间歇地放电异音，通知检修专业后，试验人员赶到现场，使用UltraTEVPlus+测试仪；对110kV该变电站35kV高压室内开关柜进行暂态地电压测试〔TEV〕，同时进行了超声波局部放电测试〔两种检测方法的数据如下表〕。

由此可见：35kVⅡ母PT开关柜的数据明显与其他开关柜的检测数据有区别，测试数据以驼峰形分布。

35kVⅡ母PT开关柜前上部〔母线仓部位〕超声波值到达28dB，暂态地电压相对值最大为44dB，根据国网公司带电测试技术标准标准〔Q/GDW11060-2021?交流金属封闭开关设备暂态地电压局部放电带电测试技术现场应用导那么?及?变电设备带电检测工作指导意见?运检一【2021】108号文件，超声波数值≤8dB时为正常，>8dB且≤15dB为异常，超声波数值>15dB为缺陷；暂态地电压相对值≤20dB为正常，>20dB为异常，在30dB为严重，因此判断此开关柜存在局部放电缺陷。

原因分析经过与超声涉及暂态地电压局部放电检测数据的比照验证，发现两种方法判断的放电位置根本吻合，都存在于35kVⅡ母PT开关柜前部，通过平分面法对该缺陷进行定位，结合缺陷部位局部放电特征的分析，定位结果显示该缺陷可能位于35kVⅡ母PT开关柜上部母线仓母线排A相支柱绝缘子附近，由于开关柜内视线受阻，未能确认具体放电部位，为此，对存在缺陷的开关柜运行环境及周边环境进行了进一步观察分析，发现以下特点：1、因北方春季气候特点，110kV该变电站位于山顶上，与同类变电站相比海拔较高，昼夜温差大，开关室电缆沟内也有潮气上升，开关柜内潮气不易散去，且5月10日发生大范围降雨，造成柜内绝缘介质受潮，致使绝缘介质绝缘性能下降。

供配电系统中高压开关柜常见故障分析与处理【摘要】高压开关柜是配电系统中的重要电气设备，从拒动、误动故障、合闸、分闸故障、储能故障等多方面分析了高压开关柜常见故障，并据此给出了各类故障处理方式，为确保高压开关柜安全高效运行提供了指导。

【关键词】高压开关柜；故障分析；处理方法高压开关柜是指用于电能分配、计量及连接电缆的高压配电设备，因其能够起到电路的通断、控制或保护等作用，故被广泛应用于高压供配电系统中。

高压开关柜的安全可靠运行是确保供配电作业有序进行的基础，一旦高压开关柜出现故障，往往会造成大范围的停电，影响居民生活和工业生产。

由于高压开关柜结构复杂，涉及断路器、熔断器、各类仪表、保护器等多种元件，故障形式表现多种多样，故障判断和故障处理难度往往较大，本着提高高压开关柜故障判断处理速度、降低停电影响时间等目的，有必要对高压开关柜常见故障和处理方法进行研究。

1高压开关柜概述高压开关柜是以断路器为主的电气设备，其是根据电气一次主接线图的相关要求将控制器、保护器等高低压电器及母线、绝缘子等元件装配在一起形成能够在电力系统中接受和分配电能的一类装置。

高压开关柜可根据电网运行要求将部分电力设备或者部分电路网络投入或者退出运行，也可将电力设备或者部分电路网络快速切除，进而确保电力系统的无故障运行，同时也可保证检修人员的安全。

根据断路器的安装方式，可将高压开关柜分为移开式和固定式。

移开式高压开关柜又称为手车式高压开关柜，柜体内的电器元件主要安装在可抽出的手车上，该型高压开关柜互换性较好，可提高供电系统的稳定性；固定式高压开关柜内的电器元件不可移动，但是操作简单，价格相对低廉，故常被应用于10kV及以下配电系统中。

2高压开关柜常见故障分析2.1拒动、误动故障拒动、误动等故障也是高压开关柜的最常见故障,分析人员认为该故障形成的因素主要有机械故障与电器故障二个方面所致。

机械问题主要指操动机械和驱动机构发生卡涩,机件发生扭曲或者破裂,分合上的铁心、轴销等发生松动和扭曲等,这就会造成开关箱发生拒动或者误操作;电气故障主要包括在电气控制回路和辅助电路中的连接错误,端子发生松动,扭转开关和辅助开关不活动,合闸接触器发生失灵等,电气故障相对于机械故障的开关柜拒动和误操作比率要大于百分之五十,而且对电气故障检查和修复的难度也比较大。

高压开关柜局部放电检测及应用电力行业的发展直接影响着我国经济的发展速度和发展走向。

局部放电问题是高压开关柜所表现出的主要异常问题，因此运用监测仪器对高压开关柜的局部放电问题进行观察，能够有效判断开关柜的情况。

标签：高压开关柜;局部放电;检测及应用引言随着科技进步，经济的发展，我国对于电力的需求与日俱增。

在开关柜的状态检修过程中通常采用局部放电的检测手段，其中有关局部放电的检测方式也是多种多样的，有关任何的一种检测手段都有其不同的优缺点，于是设备检修人员在设备的检修过程中很难判断使用哪种较为合适的检测办法，进而适应当下的市场环境需求。

1高压开关柜局部放电监测技术手段在高压开关柜的实际运行过程中，由于开关柜内部发生的绝缘缺陷问题，会造成某一点形成过电流，从而造成该点的局部放电现象。

随着放电时长的增加，开关柜内部还会产生一定量的电量信息以及非电量信息，这些信息一般为物理现象信息，在物理环境变化过程中表现出来，因此通过对这部分放电信息进行监测，在一定程度上对当前运行环境下的高压开关柜运行状态做出判断。

监测技术主要面对的事实上应当是发生绝缘变化以及局部放电问题后开关柜自身的放电物理参量，这部分物理参量与常态参量之间差距大，因此可以通过监测的方式获取。

在应用环境中的技术条件内部，需要结合测算方式，对放电信号的具体规模、放电位置、放电影响范围等做出精确判断。

结合监测物理量不同，目前应用于高压开关柜状态监测的局部放电监测技术主要为以下几种。

脉冲电流检测法在进行放电信号测量时，可以对部分频率极低的信号进行测算并放大，从而实现检测范围的拓宽，但该技术仅能够应用在离线检测当中，无法实现在线监测;红外检测法是通过红外线技术对高压开关装置外部的电信号规律进行获取，通过红外线的反馈，实现放电覆盖范围的测算，但是由于红外线穿透能力不足，无法应用在开关柜装置内部，因此效果并不理想;化学检测法主要通过对开关柜内部的化学现象发生规律进行分辨，是在线监测技术中检测数据精准度最高的技术手段，但是由于化学测算和分析过程还需要依赖人工，因此缺少时效性和动态性;UHF法则是借助传感器装备，对高压开关柜中的电信号进行获取，并由上位机对信号进行解读和分析，从而做出实时的精确判断。

可编辑Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准中国南方电网有限责任公司发布目次前言 (II)1. 范围 (1)2. 规范性引用文件 (1)3. 术语和定义 (1)4. 技术要求 (1)5. 试验项目及要求 (3)6. 检验规则 (4)7. 标志、包装、运输、贮存 (5)前言为规范输变电设备在线监测系统的规划、设计、建设和运行管理，统一技术标准，促进在线监测技术的应用，提高电网的运行可靠性，特制定本标准。

本标准由中国南方电网有限责任公司生产技术部提出、归口并解释。

本标准起草单位：广东电网公司电力科学研究院。

本标准主要起草人：本标准由中国南方电网有限责任公司标准化委员会批准。

本标准自XXXX年XX月XX日起实施。

执行中的问题和意见，请及时反馈给南方电网公司生产技术部。

高压开关柜温度在线监测装置技术规范1.范围本规范规定了高压开关柜温度在线监测装置的术语、技术要求、试验项目及要求、检验规则、标志、包装、运输、贮存要求等。

本规范适用于高压开关柜温度在线监测装置。

2.规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括刊误的内容）或修订版均不适用于本标准。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 6388 运输包装收发货标志Q/CSG 1 0011-2005 220kV~500 kV变电站电气技术导则GB-2887-89 计算机场地技术条件GB50171-92 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50065-1994 交流电气装置的接地设计规范JJF 1171-2007 温度巡回检测仪校准规范Q/CSG XXXX 变电设备在线监测系统通用技术规范3.术语和定义以下术语和定义适用于本规范。

3.1 无线测温装置 Wireless temperature measurement由前置温度传感器、无线接收及现场显示仪表组成的温度测量装置，前置温度传感器测量温度后通过无线传输至无线接收及现场显示仪表显示温度。