1 製品紹介

配電網開閉装置やリングメインユニットの状態パラメータを総合的に監視するシステムです。

1) 部分放電を監視し、

2) 温度を監視し、

3) シールド線の漏れ電流を監視します。

このシステムは、超音波および過渡地上波部分放電検出技術を利用しており、リング親機や屋外配電盤の部分放電信号のリアルタイム監視・警報に適しています。高感度、強力な耐干渉性能、複数の通信方式が特徴です。

このシステムは、インテリジェントな二重機能ワイヤレス部分放電センサー (AE、TEV) をデータ収集デバイスと組み合わせて展開し、動作中にキャビネット内の部分放電信号をリアルタイムで監視します。試験閾値を設定し、スペクトル解析を実行し、グラフを表示することで、機器が部分放電しているかどうかを簡単に判断できます。長期的な傾向に基づいて、潜在的な障害を早期に検出し、以前の受動的検出方法をプロアクティブな「防御」方法に変換します。 ” 監視。これにより、開閉装置製品の安全性と信頼性が向上し、製品に新しい技術的ハイライトが追加されます。

部分放電オンライン監視装置は主に、フロントエンド超音波（AE）および過渡地上波（TEV）デュアルワイヤレスセンサー、部分放電取得デバイス、ワイヤレスインテリジェントゲートウェイ、およびオンライン部分放電解析システムソフトウェアで構成されています。フロントエンドの無線部分放電信号取得センサーは、磁力により筐体内に設置されています。ワイヤレスインテリジェントセンサー自体は、信号のフィルタリング、増幅、およびアナログデジタル変換機能を備えており、センサーに結合された信号をフィルター、ノイズの低減、および増幅することができ、センサーによって結合された過渡的な地上波放電信号と超音波放電信号を取得し、無線受信デバイスを介して部分放電信号を取得し、処理のためにサーバーに送信します。

配電部分放電取得装置（本体）は、LORAを利用して… システムは、さまざまな通信方式で部分放電（PD）センサーと通信します。収集されたデータはエッジコンピューティングを通じて集約され、配電スマートゲートウェイに送信されます。 PD エッジコンピューティングとデータストレージ機能を備えています。 PD データ処理はエッジに移動され、サーバー上の送信と処理の負荷が軽減され、ローカルでのリアルタイム処理が可能になり、オンサイトの応答時間が向上します。ネットワークが停止した後でも、通常の運用を継続し、オンサイトで PD データを監視、保存、計算できます。ネットワークが復旧すると、キャッシュされたデータをクラウドサーバーに同期できるため、情報の整合性が確保されます。

部分放電監視に加え、リング本体のプラグや開閉装置のT型コネクタの温度も監視できます。

リング本体のプラグ温度を監視するために、このシステムは高電圧電界によって駆動されるパッシブワイヤレス温度センサーを使用します。このセンサーは内蔵バッテリー、外部電源、導体電流を必要としません。 10kVの電場を使用してチップに電力を供給し、監視された温度データはワイヤレスで送信されます。

開閉装置の T 型コネクタ。このシステムは、電流検出によって駆動されるパッシブワイヤレス温度センサーを使用します。このセンサーは内蔵バッテリーや外部電源を必要としません。導体電流が 3A を超える場合、電流 (導体電流 ≥ 3A) を検知してチップに電力を供給し、監視された温度データがワイヤレスで送信されます。

部分放電監視や温度監視に加え、リング主装置、開閉器盤、変電所のケーブルシールド接地線の漏れ電流監視も可能です。

シールド電流が小さすぎるため監視が困難なため、開放型変流器は使用できません。密閉型変流器のみを使用できます。さらに、変流器にマイコンやADコンバータなどの電子回路で構成されるデータ取得回路を追加し、微弱電流信号を取得し、FFTアルゴリズムを用いて処理し、データバスを介して送信するローカルデジタル化方式を採用する必要があります。

1.1 適用範囲

このシステムは、リング主装置、開閉装置、風力発電変電所、太陽光発電変電所およびその内部高圧設備の10KV以上の部分放電監視、温度監視、漏れ電流監視に適用できます。

1.2 使用環境

1) 高度: 4500M 以下。

2) 周囲温度: -40℃～+80℃。

1.3 製品の特徴

分散レイアウト、拡張性が高い

このシステムは、ネットワークに接続された端末のレイアウトを監視します。既存のレイアウトに端子を追加または削除すると、追加の設定を行わなくても、システムが自動的に端子を識別して構成します。

リアルタイム監視

各監視ノードからのリアルタイムデータを記録し、監視周期を柔軟に設定できます。

タイムリーな警告

ノードは異常なローカルボリュームを検出すると、すぐに監視サーバーに報告します。サーバーソフトウェアは必要な情報を記録し、アラームを発します。

耐衝撃性

端末機器に損傷を与えたり、データを損失したりすることなく、600KV のフラッシュオーバー衝撃に耐えることができます。

干渉防止

時間領域および周波数領域の信号解析技術を備えており、干渉信号と部分放電信号を効果的に分離し、機器の電源端での干渉を効果的に回避できます。

安定した伝送

強力なモバイルネットワークの助けを借りて、信頼性の高い伝送パフォーマンスと低いネットワーク遅延でデータをサーバーに直接送信できます。

優れたアクセスセキュリティ

システム接続は開閉装置の密閉性や絶縁性能に影響を与えず、また機器の安全な動作にも影響を与えません。

9) EMC 定格

静電気放電耐性: レベル 4

電気的高速過渡現象/バルク耐性: レベル 4;サージ (インパルス) 耐性: レベル 4

電源周波数磁界耐性: レベル 5

2 測定原理とハードウェア構成

2.1 部分放電の測定原理

高電圧開閉装置とその内部の高電圧機器 (PT、CT、母線、ケーブル接続部など) が絶縁不良により部分放電を経験する場合、部分放電プロセスには多くの場合、パルス電流、電磁波、超音波、光、オゾン、熱などの物理的または化学的現象と対応するプロセスが伴います。検査を行う場合、超音波とTEVが主な検出指標となります。

部分放電監視技術には、超音波方式とTEV方式が含まれます。

超音波方式では、部分放電 (PD) 検出の基礎として、超音波センサーを使用して部分放電 (PD) によって発せられる超音波信号を受信します。検出周波数帯域は通常 20kHz ～ 100kHz です。超音波方式の最大の利点は、モニタリング信号として超音波を使用することで、PD モニタリング現場でのさまざまな電磁干渉を回避できるため、広く応用されています。超音波検出は 1940 年代に誕生しましたが、センサーの感度が低いため広く採用されませんでした。アコースティック・エミッション技術の進歩により、超音波トランスデューサーの感度が大幅に向上し、集積回路と信号処理技術の急速な発展により、超音波方式が再び人気を集めています。現在、超音波法はPD検出の重要な方法となっています。
1. TEV 法は新しい部分放電検出法であり、高電圧開閉装置での使用が増加しています。配電盤内で部分放電が発生すると、発生した電磁波が放電点から外部に伝播します。配電盤の金属構造は連続していないため、電磁波を完全に遮蔽することはできません。これらの波は、開閉装置キャビネットの隙間、ケーブル絶縁終端、その他の不連続な金属部品を通って開閉装置の金属シールドシェルの外側に伝播します。電磁波が金属シェルの外面に到達すると、過渡接地電圧と呼ばれる、接地への短時間の電圧が生成されます。過渡的な接地電圧の立ち上がり時間はわずか数ナノ秒で、すぐに消えます。実際のアプリケーションでは、TEV センサーは開閉装置キャビネットの内壁に配置され、検出周波数範囲は 3MHz ～ 100MHz です。 TEV 方式は内部放電に対する感度が高くなります。

このシステムはモジュール設計アプローチを採用しており、地上波センサーと超音波センサーを使用して開閉装置本体内の障害を検出します。

このシステムは、過渡的な地上波信号と超音波信号を検出します。過渡的な地上波信号と超音波信号のアナログ信号は、検波回路によってフィルタリング、増幅され、アナログからデジタルに変換されます。高次デジタルフィルタリングの後、信号はプロセッサによって無線信号を介して無線データ中継ユニットに送信され、その後、さまざまな通信インターフェイスを介してバックエンドに送信されます。

ユニットによって収集された部分放電データの各セットには、タイムスタンプ信号が入力されたか位相信号が入力されたかに基づいて、対応する時間パラメータがラベル付けされます。アルゴリズムによる処理後、データはまずローカルに保存され、次にサーバー側のソフトウェア命令に従ってサーバーに送信されます。これにより、データの体系性が保証され、部分放電信号などの特徴的な信号を見逃さず、通信の混雑が発生しません。

システムで設定された測定サイクルごとに部分放電信号のピーク値と実効値を計算し、タイムスタンプを付加してサーバーソフトウェアに送信します。

I. 超音波検査

アコースティックエミッション (AE) の原理に基づいて、超音波センサーは、電気機器の部分放電中に発せられる超音波信号を収集するために使用されます。放電中に電気機器によって発生する音波は、数十 Hz の範囲の広い周波数スペクトルを持っています。数 MHz までと 20 kHz 未満の周波数の信号は人間の耳で聞くことができますが、これより高い周波数の超音波信号は超音波センサーでのみ受信できます。放電によって放出されるエネルギーと音響エネルギーの関係から、音響信号の振幅、位相、周波数、ノイズなどや動作（印加）電圧との関係を検出することで、開閉装置などの電気機器の絶縁欠陥の程度や箇所を効果的に反映します。

超音波検査の原理を図 2.1 に示します。

写真 2.1 超音波 (AE) 検出原理

II.過渡地上波検出

過渡地上波部分放電監視は、通常の電力機器からはほとんど発せられない 3 ～ 100MHz の周波数範囲に基づいています。過渡電磁信号の基本的な事実。スイッチング機器内部で部分放電が発生すると電磁波が発生します。これらの電磁波は、スイッチキャビネットの金属ケース間のチャネルを通ってのみ伝播します。これらのチャネルは、金属ケーシング間のギャップ、ガスケット、またはその他の絶縁コンポーネントである可能性があります。電磁波のとき。 (TEV) はスイッチキャビネットの金属筐体上で同時に生成され、金属筐体上に配置されたセンサーによって測定できます。

過渡地上波検出の原理を図 2.2 に示します。

写真 2.2 過渡地上波 (TEV) 検出の原理図

2.2 温度測定原理

I. 高圧電界誘導電力取り出し原理

図2.3 電界空間電力取り出し原理の模式図

このセンサーは高電圧電界誘導によって電力を供給されます。この電力抽出方法は、電流検出型 CT の電力抽出方法とは異なります。電流検出 CT は電力抽出ラインに電流を必要とします。電流がないか、電流が低すぎる場合、電力を取り出すことができず、機器は動作できません。高電圧電界誘導電力抽出には電流が必要ありません。高電圧のみが必要です。その動作原理を図 2.3 に示します。

II.電流誘導電力取り出し原理

電流誘導発電デバイスは、環境発電変圧器と環境発電モジュールの 2 つの部分で構成されます。その動作原理を図 2.4 に示します。

図2.4 電流誘導電力取り出し原理の模式図

このデバイスは、エネルギーハーベスティング変圧器を介して伝送線から電気エネルギーを取得し、それをエネルギーハーベスティング電源モジュールに入力します。エナジーハーベスティング電源モジュールは、エネルギーを整流およびフィルタリングし、絶縁および調整された出力を実現します。エナジーハーベストパワーモジュールには電力抽出調整および保護回路が組み込まれており、モジュールへの電気エネルギー入力をリアルタイムで調整および制限し、瞬間的な大電流を吸収して、伝送線路の電流が不安定な場合でもモジュールが安定した電圧を出力できるようにします。

2.3 漏れ電流の測定原理

3 ハードウェアコンポーネント

3.1 部分放電取得装置

I. 部分放電取得装置の基本機能

検出データの保存とエクスポート機能を備えています。
セルフテスト機能を備えており、セルフテスト信号を監視端末ユニットにアップロードする機能があります。
スマートゲートウェイとのアップロードインターフェイスは、ワイヤレスまたは RS485 をサポートします。インターフェイスは、Modbus をサポートします。通信プロトコルは、標準プロトコルに従って監視端末装置に監視データ、部分放電異常、スペクトル図などの警報信号をアップロードすることができます。
オールアルミニウムのボディ設計により、放熱性能が効果的に向上します。
オプションの DC 電源端子台は、1mm² 多芯フレキシブルワイヤに接続できます。
この製品は安定して動作し、通常の状態で 10 年以上の耐用年数があります。
さまざまなアプリケーション環境に合わせて、レール取り付けと壁取り付けが可能です。

II.部分放電取得装置の技術パラメータ

1) 電源電圧: AC/DC 85-265V、50Hz/60Hz、または DC 24 ～ 48V ± 20%、電力 < 9W。

2) 作業環境: 温度: -40 ℃ ~85 ℃;湿度: ≤99%。

保護等級：IP65。
センサー通信方式：無線LoRa過渡地上電波・超音波情報を取得。
通信インターフェイス: RS485、イーサネット、USB が含まれます。通信インターフェースなど
外形寸法：153mm×147mm×42mm

スマート 2-in-1 センサー

I. 概要

部分放電センサーは、超音波センサー、過渡接地電圧センサー、および超音波/過渡接地電圧複合センサーに分類され、実際のエンジニアリングのニーズに応じて構成されます。

TEV と AE の使用検出原理には、過渡地上波部分放電信号と超音波信号のリアルタイム取得と処理が含まれます。
通信方式：無線LoRa。
保護レベルはIP65に達します。
センサーはマグネットアタッチメントを使用しているため、さまざまなキャビネットに取り付けて固定することができます。センサー表面は測定対象のキャビネットの表面に完全に密着します。センサーには滑り止めの歯が付いており、取り付け後のずれを防ぎます。設置後のキャビネット内の占有スペースを最小限に抑えるために、センサーのサイズは小さくする必要があります。
この製品は安定して動作し、通常の状態で 10 年以上の耐用年数があります。

ワイヤレス超音波/過渡接地電圧デュアルモードセンサー

II.地上電波/超音波電磁センサーの技術パラメータ

耐温湿度：40℃±2℃、90%RH±3%RH、24時間。動作周囲温度：-40℃～85℃。湿度: ≤99%。
周波数帯域幅:地上波3MHz-100MHz。超音波20kHz〜500kHz。
電源: 3.7V、内蔵バッテリー。
感度: ≥ 40dB。
直線性誤差: ≤ 20%。
測定範囲：0～60dB。
分解能: 0.1dB。

3.2 ワイヤレスパッシブ温度センサー

I. 電圧検知による温度センサー

この温度センサーは電圧誘導の原理を利用して電力を取得します。リング本体付属品の絶縁プラグに内蔵されており、発熱点に直接密着するため、発熱点の温度を正確に反映します。

温度センサーパラメータ
温度測定範囲	-30℃～135℃
温度測定精度	± (基準値×1% + 1℃)
解決	0．1℃
センサーサイズ	絶縁プラグ内蔵
電源	誘導電力、バッテリー不要、CT
測定周期	初期電源投入時間は20分未満、測定サイクルは3分未満
RF規格	2.4GHz
伝送距離:	100M（オープン環境）
高電圧インパルス	15kV±10倍
耐電圧	15kV/3min、ノーマル
部分放電	15kV、10pc未満

II.ソフトCTスキャン時の発電用温度センサー

ソフトCT用給電温度センサーパラメータ
温度測定範囲	-20℃～125℃
温度測定精度	±（基準値×1％＋1℃）
解決	0.1℃
電源供給方式	電力は電流検出から得られるため、電池は不要です。
最小動作電流	3A
無線周波数規格	2.4GHz

3.3 デジタル電流センサー

DCT-100 デジタル電流センサー測定範囲：1mA～2000mA
精度：±（標準値の1％＋0.1mA）

4 設備写真

この製品の詳細については、ここからパンフレットをダウンロードするか、Britop に直接お問い合わせください。
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海外での販売については、以下にお問い合わせください。
青島ブリトップ国際貿易有限公司
Webサイト： https://qdbritop.com
連絡先: ブライト・メン
電子メール: britop@qdbritop.com
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1 製品紹介

1.1 適用範囲

1.2 使用環境

1.3 製品の特徴

2 測定原理とハードウェア構成