ZHCM-4000S

无线IMD 开关柜故障预警系统

标准技术方案

长沙旭志电力科技有限公司

目录

一、概述3

二、功能特点3

2.1 无源无线温度传感器4

2.2 集控单元4

2.3 后台软件部分4

三、技术参数5

四、安装方式8

1、IMD 监测主机安装位置及尺寸8

2、触头型无源无线温度传感器安装位置及尺寸9

3、肘头型无源无线温度传感器安装位置及尺寸11

五、后台服务软件12

六、配置清单13

一、概述

高压开关柜是电力系统中的重要电力设备，其运行可靠性关系到整个电网的安全稳定及城市供电的可靠性。我公司专门针对开关柜开发了国内首款无线IMD 开关柜故障预警系统。该技术完全独立自主研发，在故障预警系统中运用了多种开关柜故障预警手段，从而确保开关柜的安全可靠运行。在开关柜安全可靠运行方面提出了全新的解决思路。

二、功能特点

1） 可以监测由于开关柜主绝缘材料故障引起的内部气隙、裂纹故障、绝缘老化以及绝缘材料表面的放电信号；

2） 可以监测由于断路器、连接线处接触不良或过载引起的温度过高故障；

3） 可以监测由于开关柜内部湿度、振动引起的故障；

4） 每个传感器都配有独立的监测通道，可以实现连续、实时的采样功能，不采用分时复用的方式进行轮询采样；

5） 无线传感器单元采用无线方式与集控单元通讯，自动匹配地址，安装简单方便；

6） 无线传感器单元采用彩色液晶屏显示方式，实时显示温度、湿度、TEV、超声波、HFCT、故障严重程度等测量数据；

7） 无线传感器单元内置TEV、超声波传感器，可以外接HFCT 传感器，方便现场安装。

8） 温度传感器传输采用无线方式，并采用自取电方式供电；

9） 每个无线传感器单元可同时接入12 个无线温度传感器。

2.1 无源无线温度传感器

触头型无源无线温度传感器

1） 采用行业内体积最小的无源无线温度传感器，启动电流小于5A；

2） 空旷传输距离大于200m;

3） 第三方检测报告

肘头型无源无线温度传感器：

1） 电缆接头内部导体温度直量

2） 与原后堵头外观尺寸完全一致，安装简单方便

3） 采用电磁感应取电技术，无需外部电源供电。

4） 采用433MHZ 频段，无线传输，通讯稳定

5） 第三方检测报告

6） 本产品的突出特点是在高压设备测温过程中，不需要额外的电源，不需要导体中有电流，只需要电场本身的能量就可以获取装置所需的电能，传感器内置于环网柜附件绝缘塞内，与发热点直接紧密接触，能够可靠真实的反应发热点温度

2.2 集控单元

1）10 英寸大屏幕实时显示检测数据

2） 采用壁挂式安装方式，安装在配电室内；

3） 为每个监测主机都配有独有的信道，可以实现连续、实时的显示功能，不采用分时复用的方式进行轮询显示；

4） 集控单元具有开放的标准数据端口，方便接入各类综合管理平台。

5） 软件系统内嵌数据挖掘算法和SVDD 核心算法可以评估开关柜绝缘状态。

2.3 后台软件部分

1） 后台软件具有动态三维图谱、实时波形、严重程度等功能；

2） 后台软件具有主绝缘故障检测激发的电磁波变化趋势图、绝缘材料表面及空气介质激发的电磁波变化趋势图、温度变化趋势图、湿度变化趋势图等；

3） 软件系统内嵌数据挖掘算法和SVDD 核心算法可以评估开关柜绝缘状态；

4） 配合系统智能软件，可提供辅助调度决策。

三、技术参数

IMD 开关柜故障预警系统整体参数：

（1） 显示屏：54*70 彩色屏幕

（2） 电源：AC220V/50Hz

（3）外形尺寸：222*146*55mm

（4） 功耗：<6W

（5） 重量：<1kg

（6） 通讯方式：无线传输

（7） 自取电功能：需定制

（8） 传输距离350 米

TEV 测量：

（1）测量范围：0-60dB（1-1000mV）

（2） 分辨率：1 dB

（3） 精度：正负1dB

（4） 工作频带：100MHz

（5） 线性度误差：不大于±10%；

无线传感器单元

高频电流传感器（外接）

（1） 检测频带：10kHz~30MHz

（2） 信号传输方式：50Ω同轴电缆

（3） 检测灵敏度：10pC

USS 测量：

（1） 测量范围：0-60dB

（2） 分辨率：1 dB

（3） 精度：±1dB

（4） 中心频率：40KHz 湿度测量：

（1）湿度检测范围：0%-100%RH

四、安装方式

1、无线传感器单元安装位置

无线传感器单元安装在高压开关柜“高压电缆仓”内，采用螺丝固定和磁吸附式安装； 具体安装位置及安装尺寸如下图所示;

建议：对于新建的变电站采用螺丝固定

对于改造的变电站采用磁吸附式安装

安装尺寸图

安装示意图（开关柜后视图）安装示意图（开关柜侧视图）

2、触头型无源无线温度传感器安装位置及尺寸

触头型无源无线温度传感器适合安装在高压开关柜、低压开关柜等柜体的母排、电缆进出线、隔离刀闸、电缆搭接、断路器动触头、断路器静触头等部位。

具体安装方法：

3、肘头型无源无线温度传感器安装位置及尺寸

绝缘塞安装效果图

欧式电缆插拨头分解图

五、后台服务软件

1） 云端实时数据监测诊断系统，采用浏览器——服务器的 B/S 架构，无需特殊设置，无需安装特定客户端，使用浏览器即可进行数据访问与功能交互。

2） 后端数据接口采用Java 语言进行开发，持久层选用SQLserver 数据库，前端交互界面使用jsp 与JS。

3） 诊断系统内嵌数据挖掘技术和SVDD 核心算法，用于评估电缆接头的绝缘故障。

4） 站端设备通过数据通道传入云端服务器中的数据库内，由Web 程序对数据进行查询，修改，删除等操作，最终结果通过浏览器展示在客户的面前。

六、配置清单

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