1 Pengenalan Produk

Sistem ini secara komprehensif memonitor parameter status switchgear jaringan distribusi dan unit utama ring.

1) Memantau pelepasan sebagian,

2) Memantau suhu, dan

3) Memantau kebocoran arus kabel berpelindung.

Sistem ini menggunakan teknologi deteksi pelepasan sebagian gelombang tanah ultrasonik dan transien, dan cocok untuk pemantauan real-time dan alarm sinyal pelepasan sebagian di unit utama ring dan kotak sakelar luar ruangan. Ini memiliki sensitivitas tinggi, kinerja anti-interferensi yang kuat, dan berbagai metode komunikasi.

Sistem ini menerapkan sensor pelepasan sebagian nirkabel (AE, TEV) yang cerdas dan berfungsi ganda bersama dengan perangkat akuisisi data untuk memantau sinyal pelepasan sebagian di dalam kabinet selama pengoperasian secara real-time. Dengan menetapkan ambang batas pengujian, melakukan analisis spektrum, dan menampilkan grafik, pengguna dapat dengan mudah menentukan apakah peralatan mengalami pelepasan muatan sebagian. Berdasarkan tren jangka panjangnya, sistem ini dapat mendeteksi potensi kesalahan lebih awal, mengubah metode deteksi pasif sebelumnya menjadi metode “defensif” yang proaktif. ” pemantauan. Hal ini membuat produk switchgear lebih aman dan andal, dan juga menambah keunggulan teknologi baru pada produk tersebut.

Perangkat pemantauan online pelepasan sebagian terutama terdiri dari sensor nirkabel ganda ultrasonik front-end (AE) dan gelombang tanah transien (TEV), perangkat akuisisi pelepasan sebagian, gerbang cerdas nirkabel, dan perangkat lunak sistem analisis pelepasan sebagian online. Sensor akuisisi sinyal pelepasan sebagian nirkabel ujung depan dipasang di dalam kabinet dengan daya tarik magnet. Sensor cerdas nirkabel itu sendiri memiliki fungsi penyaringan sinyal, amplifikasi, dan konversi analog-ke-digital, yang dapat menyaring, mengurangi kebisingan, dan memperkuat sinyal yang digabungkan dengan sensor, memperoleh sinyal pelepasan gelombang tanah sementara dan sinyal pelepasan ultrasonik yang digabungkan oleh sensor, memperoleh sinyal pelepasan sebagian melalui perangkat penerima nirkabel, dan mengirimkannya ke server untuk diproses.

Perangkat akuisisi pelepasan sebagian distribusi daya (unit utama) menggunakan LORA untuk… Sistem berkomunikasi dengan sensor pelepasan sebagian (PD) melalui berbagai metode komunikasi. Data yang dikumpulkan dikumpulkan melalui komputasi tepi dan kemudian dikirim ke gerbang pintar distribusi daya. Ia memiliki kemampuan komputasi tepi PD dan penyimpanan data. Pemrosesan data PD dipindahkan ke edge, mengurangi beban transmisi dan pemrosesan di server, memungkinkan pemrosesan real-time lokal dan meningkatkan waktu respons di tempat. Bahkan setelah jaringan padam, ia dapat melanjutkan operasi normal, memantau, menyimpan, dan menghitung data PD di tempat. Setelah jaringan dipulihkan, data cache dapat disinkronkan ke server cloud, memastikan integritas informasi.

Selain pemantauan pelepasan sebagian, sistem ini juga dapat memantau suhu colokan di unit utama ring dan konektor tipe-T di switchgear.

Untuk memantau suhu steker unit utama ring, sistem ini menggunakan sensor suhu nirkabel pasif yang ditenagai oleh medan listrik tegangan tinggi. Sensor ini tidak memerlukan baterai internal, tidak ada catu daya eksternal, dan tidak ada arus konduktor. Ini memberi daya pada chip menggunakan medan listrik 10kV, dan data suhu yang dipantau ditransmisikan secara nirkabel.

Konektor tipe T pada switchgear, sistem ini menggunakan sensor suhu nirkabel pasif yang didukung oleh penginderaan arus. Sensor ini tidak memerlukan baterai internal atau catu daya eksternal. Ketika arus konduktor di atas 3A, ia memberi daya pada chip dengan merasakan arus (arus konduktor ≥ 3A), dan data suhu yang dipantau ditransmisikan secara nirkabel.

Selain pemantauan pelepasan sebagian dan pemantauan suhu, sistem ini juga dapat memantau arus bocor pada kabel pelindung kabel grounding unit utama ring, lemari sakelar, dan gardu induk transformator.

Karena arus pelindung terlalu kecil, pemantauannya sulit, sehingga trafo arus tipe terbuka tidak dapat digunakan; hanya transformator arus tipe tertutup yang dapat digunakan. Selain itu, metode digitalisasi lokal harus diterapkan, menambahkan rangkaian akuisisi data yang terdiri dari mikrokontroler, konverter AD, dan rangkaian elektronik lainnya ke transformator arus untuk memperoleh sinyal arus lemah, memprosesnya menggunakan algoritma FFT, dan kemudian mengirimkannya melalui bus data.

1.1 Lingkup penerapan

Sistem ini berlaku untuk pemantauan pelepasan sebagian, pemantauan suhu, dan pemantauan arus bocor pada unit utama ring, switchgear, gardu trafo pembangkit listrik tenaga angin, gardu trafo fotovoltaik, dan peralatan tegangan tinggi internalnya pada level tegangan 10KV ke atas.

1.2 Lingkungan Penggunaan

1) Ketinggian: Di bawah 4500M.

2) Suhu sekitar: -40℃～+80℃.

1.3 Fitur Produk

Tata letak terdistribusi, sangat skalabel

Sistem memonitor tata letak jaringan terminal. Saat menambah atau menghapus terminal pada tata letak yang ada, sistem secara otomatis mengidentifikasi dan mengkonfigurasinya tanpa pengaturan tambahan apa pun.

Pemantauan waktu nyata

Sistem mencatat data real-time dari setiap node pemantauan, dan siklus pemantauan dapat diatur secara fleksibel.

Peringatan tepat waktu

Ketika sebuah node mendeteksi volume lokal yang tidak normal, ia akan segera melaporkannya ke server pemantauan. Perangkat lunak server akan mencatat informasi yang diperlukan dan mengeluarkan alarm.

Resistensi dampak

Ia dapat menahan dampak flashover 600KV tanpa merusak peralatan terminal atau kehilangan data.

Anti-interferensi

Ia memiliki teknologi analisis sinyal domain waktu dan domain frekuensi, yang secara efektif dapat memisahkan sinyal interferensi dan sinyal pelepasan sebagian, dan secara efektif menghindari interferensi pada ujung catu daya instrumen.

Transmisi stabil

Dengan bantuan jaringan seluler yang kuat, data dapat langsung dikirim ke server, dengan kinerja transmisi yang andal dan latensi jaringan yang rendah.

Keamanan akses yang baik

Sambungan sistem tidak mempengaruhi kinerja penyegelan dan isolasi switchgear, juga tidak mempengaruhi pengoperasian peralatan yang aman.

9) peringkat EMC

Kekebalan terhadap pelepasan muatan listrik statis: Level 4

Imunitas Transien/Massal Cepat Listrik: Level 4; Imunitas Lonjakan (Impuls): Level 4

Kekebalan medan magnet frekuensi daya: Level 5

2 Prinsip pengukuran dan komposisi perangkat keras

2.1 Prinsip pengukuran debit sebagian

Ketika switchgear tegangan tinggi dan peralatan tegangan tinggi internalnya (seperti PT, CT, busbar, sambungan kabel, dll.) mengalami pelepasan sebagian karena kesalahan insulasi, proses pelepasan sebagian sering kali disertai dengan fenomena fisik atau kimia dan proses terkait seperti arus pulsa, gelombang elektromagnetik, ultrasound, cahaya, ozon, dan panas. Saat kami melakukan tes, USG dan TEV adalah indikator deteksi utama.

Teknik pemantauan pelepasan sebagian meliputi metode ultrasonik dan metode TEV.

Metode ultrasonik menggunakan sensor ultrasonik untuk menerima sinyal ultrasonik yang dipancarkan secara parsial debit (PD) sebagai dasar deteksi PD. Pita frekuensi deteksi biasanya 20kHz hingga 100kHz. Keuntungan terbesar dari metode ultrasonik adalah menggunakan ultrasound sebagai sinyal pemantauan, menghindari berbagai interferensi elektromagnetik di lokasi pemantauan PD, sehingga dapat diterapkan secara luas. Deteksi ultrasonik berasal dari tahun 1940an, namun tidak diadopsi secara luas karena sensitivitas sensor yang rendah. Dengan kemajuan dalam teknologi emisi akustik, sensitivitas transduser ultrasonik telah meningkat secara signifikan, dan berkat pesatnya perkembangan sirkuit terpadu dan teknologi pemrosesan sinyal, metode ultrasonik kembali populer. Saat ini, metode ultrasonik telah menjadi metode penting untuk mendeteksi PD.
1. Metode TEV adalah metode deteksi peluahan sebagian baru, yang semakin banyak digunakan pada switchgear tegangan tinggi. Ketika pelepasan sebagian terjadi di kabinet switchgear, gelombang elektromagnetik yang dihasilkan merambat keluar dari titik pelepasan. Karena struktur logam kabinet switchgear tidak kontinu, maka tidak dapat sepenuhnya melindungi gelombang elektromagnetik. Gelombang ini merambat melalui celah pada kabinet switchgear, terminasi insulasi kabel, dan bagian logam terputus lainnya ke bagian luar cangkang pelindung logam switchgear. Ketika gelombang elektromagnetik mencapai permukaan luar cangkang logam, dihasilkan tegangan singkat ke tanah, yang disebut tegangan tanah transien. Waktu naik tegangan tanah transien hanya beberapa nanodetik dan menghilang dengan cepat. Dalam aplikasi praktisnya, sensor TEV ditempatkan di dinding bagian dalam kabinet switchgear, dengan rentang frekuensi deteksi 3MHz hingga 100MHz. Metode TEV memiliki sensitivitas tinggi terhadap pelepasan internal.

Sistem ini mengadopsi pendekatan desain modular, menggunakan sensor gelombang tanah dan sensor ultrasonik untuk mendeteksi kesalahan dalam badan switchgear.

Sistem mendeteksi sinyal gelombang tanah sementara dan sinyal ultrasonik. Sinyal analog dari sinyal gelombang tanah transien dan sinyal ultrasonik disaring, diperkuat, dan diubah dari analog ke digital oleh rangkaian deteksi. Setelah pemfilteran digital tingkat tinggi, sinyal ditransmisikan oleh prosesor ke unit relai data nirkabel melalui sinyal nirkabel, dan kemudian dikirim ke backend melalui berbagai antarmuka komunikasi.

Setiap kumpulan data pelepasan sebagian yang dikumpulkan oleh unit diberi label dengan parameter waktu yang sesuai berdasarkan apakah sinyal cap waktu atau sinyal fase dimasukkan. Setelah diproses oleh algoritma, data pertama-tama disimpan secara lokal, dan kemudian dikirim ke server sesuai dengan instruksi perangkat lunak sisi server. Hal ini memastikan sifat sistematis data, tidak melewatkan sinyal karakteristik seperti sinyal pelepasan sebagian, dan tidak menyebabkan kemacetan komunikasi.

Unit ini menghitung nilai puncak dan efektif sinyal pelepasan sebagian untuk setiap siklus pengukuran yang ditetapkan oleh sistem, menambahkan stempel waktu, dan mengirimkannya ke perangkat lunak server.

I. Pengujian Ultrasonik

Berdasarkan prinsip emisi akustik (AE), sensor ultrasonik digunakan untuk mengumpulkan sinyal ultrasonik yang dipancarkan selama pelepasan sebagian peralatan listrik. Gelombang suara yang dihasilkan oleh peralatan listrik pada saat pelepasan mempunyai spektrum frekuensi yang luas, berkisar antara puluhan Hz. Sinyal dengan frekuensi sampai beberapa MHz dan di bawah 20 kHz dapat didengar oleh telinga manusia, sedangkan sinyal ultrasonik dengan frekuensi lebih tinggi dari tersebut hanya dapat diterima oleh sensor ultrasonik. Dengan mendeteksi amplitudo, fase, frekuensi, kebisingan, dll. dari sinyal suara, serta hubungannya dengan tegangan operasi (yang diterapkan), berdasarkan hubungan antara energi yang dilepaskan oleh pelepasan dan energi suara, derajat dan lokasi cacat isolasi pada peralatan listrik seperti switchgear dapat dipantulkan secara efektif.

Prinsip pengujian ultrasonik ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Prinsip Deteksi Ultrasonik (AE).

II. Deteksi gelombang tanah sementara

Pemantauan pelepasan sebagian gelombang tanah sementara didasarkan pada rentang frekuensi 3-100MHz, yang jarang dipancarkan oleh peralatan listrik normal. Fakta dasar sinyal elektromagnetik transien. Ketika pelepasan sebagian terjadi di dalam peralatan switching, gelombang elektromagnetik dihasilkan. Gelombang elektromagnetik ini hanya dapat merambat keluar melalui saluran antara selubung logam pada kabinet sakelar. Saluran ini dapat berupa celah, gasket, atau komponen isolasi lainnya di antara selubung logam. Ketika gelombang elektromagnetik. (TEV) secara bersamaan dihasilkan pada penutup logam pada kabinet sakelar, yang dapat diukur dengan sensor yang ditempatkan pada penutup logam.

Prinsip deteksi gelombang tanah sementara ditunjukkan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Diagram Prinsip Deteksi Transient Ground Wave (TEV).

2.2 Prinsip pengukuran suhu

I. Prinsip ekstraksi daya induksi medan listrik tegangan tinggi

Gambar 2.3 Diagram skema prinsip ekstraksi daya ruang medan listrik

Sensor ini ditenagai oleh induksi medan listrik tegangan tinggi. Metode ekstraksi daya ini berbeda dengan metode ekstraksi daya CT penginderaan arus. CT penginderaan arus memerlukan arus pada jalur ekstraksi daya; jika tidak ada arus atau arus terlalu rendah, daya tidak dapat diambil, dan peralatan tidak dapat beroperasi. Ekstraksi daya induksi medan listrik tegangan tinggi tidak memerlukan arus; hanya diperlukan tegangan tinggi. Prinsip kerjanya ditunjukkan pada Gambar 2.3.

II. Prinsip Ekstraksi Daya Induksi Saat Ini

Perangkat pemanen daya induksi arus terdiri dari dua bagian: transformator pemanen energi dan modul daya pemanen energi. Prinsip kerjanya ditunjukkan pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Diagram skema prinsip ekstraksi daya induksi arus

Perangkat ini memperoleh energi listrik dari saluran transmisi melalui trafo pemanen energi, kemudian dimasukkan ke dalam modul daya pemanen energi. Modul daya pemanen energi memperbaiki dan menyaring energi serta mencapai keluaran yang terisolasi dan teratur. Modul daya pemanen energi berisi pengaturan ekstraksi daya dan sirkuit perlindungan, yang dapat mengatur dan membatasi masukan energi listrik ke modul secara real time, menyerap arus besar sesaat, dan memastikan bahwa modul tetap dapat mengeluarkan tegangan stabil ketika arus pada saluran transmisi tidak stabil.

2.3 Prinsip pengukuran arus bocor

3 Komponen Perangkat Keras

3.1 Perangkat akuisisi pelepasan sebagian

I. Fungsi Dasar Perangkat Akuisisi Pelepasan Sebagian

Ini memiliki fungsi menyimpan dan mengekspor data deteksi.
Ia memiliki fungsi uji mandiri dan kemampuan untuk mengunggah sinyal uji mandiri ke unit terminal pemantauan.
Antarmuka unggah dengan gateway pintar mendukung nirkabel atau RS485. Antarmuka, mendukung Modbus. Protokol komunikasi dapat mengunggah sinyal alarm seperti data pemantauan, anomali pelepasan sebagian, dan diagram spektrum ke unit terminal pemantauan sesuai dengan protokol standar.
Desain bodi yang seluruhnya aluminium secara efektif meningkatkan kinerja pembuangan panas.
Blok terminal catu daya DC opsional dapat dihubungkan ke kabel fleksibel multi-untai 1mm².
Produk beroperasi secara stabil dan memiliki masa pakai tidak kurang dari 10 tahun dalam kondisi normal.
pemasangan di rel dan pemasangan di dinding, agar sesuai dengan lingkungan aplikasi yang berbeda.

II. Parameter Teknis Perangkat Akuisisi Pelepasan Sebagian

1) Tegangan catu daya: AC/DC 85-265V, 50Hz/60Hz, atau DC 24 ～ 48V ± 20%, daya < 9W.

2) Lingkungan kerja: Suhu: -40 ℃ ~85 ℃; Kelembaban: ≤99%.

Peringkat perlindungan: IP65.
Metode komunikasi sensor: LoRa nirkabel Memperoleh informasi radio/ultrasonik tanah sementara;
Antarmuka komunikasi: Termasuk RS485, Ethernet, dan USB. Antarmuka komunikasi, dll.
Dimensi luar: 153mm × 147mm × 42mm

Sensor 2-in-1 Cerdas

I. Ikhtisar

Sensor pelepasan sebagian diklasifikasikan menjadi sensor ultrasonik, sensor tegangan tanah transien, dan sensor gabungan tegangan tanah ultrasonik/sementara, dikonfigurasikan sesuai dengan kebutuhan teknik aktual.

Menggunakan TEV dan AE Prinsip deteksi melibatkan akuisisi dan pemrosesan sinyal pelepasan sebagian gelombang tanah sementara dan sinyal ultrasonik secara real-time.
Metode komunikasi: LoRa Nirkabel.
Tingkat proteksinya mencapai IP65.
Sensor ini menggunakan sambungan magnetis, sehingga dapat dipasang dan dipasang di berbagai lemari. Permukaan sensor menempel sepenuhnya pada permukaan kabinet yang diukur. Sensor memiliki gigi anti selip untuk mencegah perpindahan setelah pemasangan. Sensor harus berukuran kecil untuk meminimalkan ruang yang ditempati di dalam kabinet setelah pemasangan.
Produk beroperasi secara stabil dan memiliki masa pakai tidak kurang dari 10 tahun dalam kondisi normal.

Sensor mode ganda tegangan tanah ultrasonik/sementara nirkabel

II. Parameter Teknis Gelombang Listrik Tanah / Sensor Elektromagnetik Ultrasonik

Ketahanan suhu dan kelembaban: 40 ℃± 2 ℃ dan 90%RH ± 3%RH, 24 jam; Suhu lingkungan pengoperasian: -40 ℃ ~85 ℃; Kelembaban: ≤99%.
Bandwidth frekuensi: gelombang tanah 3MHz-100MHz; USG 20kHz-500kHz.
Catu daya: 3.7V, baterai bawaan;
Sensitivitas: ≥ 40dB.
Kesalahan linearitas: ≤ 20%.
Rentang pengukuran: 0 ~ 60dB.
Resolusi: 0,1dB.

3.2 Sensor suhu pasif nirkabel

I. Sensor suhu didukung oleh penginderaan tegangan

Sensor suhu ini menggunakan prinsip induksi tegangan untuk memperoleh daya. Itu terpasang pada steker isolasi aksesori unit utama cincin dan bersentuhan langsung dan dekat dengan titik pemanas, sehingga dapat secara akurat mencerminkan suhu titik pemanas.

Parameter Sensor Suhu
Rentang Pengukuran Suhu	-30℃～135℃
Akurasi Pengukuran Suhu	± (Bacaan Standar×1% + 1℃)
Resolusi	0．1℃
Ukuran Sensor	Dibangun ke dalam steker isolasi
Catu Daya	Daya induktif, tidak memerlukan baterai, CT
Siklus Pengukuran	Waktu penyalaan awal kurang dari 20 menit, siklus pengukuran kurang dari 3 menit
Standar RF	2.4GHz
Jarak Transmisi:	100M（lingkungan terbuka）
Impuls Tegangan Tinggi	15kV ± 10 kali
Tahan Tegangan	15kV/3 menit,normal
Pelepasan Sebagian	15kV, kurang dari 10pc

II. Sensor suhu untuk pembangkit listrik dalam soft CT scan

Parameter sensor suhu pengumpanan daya untuk CT lunak
Rentang pengukuran suhu	-20℃～125℃
Akurasi pengukuran suhu	± (pembacaan standar × 1% + 1℃)
Resolusi	0,1℃
Metode catu daya	Daya diambil dari penginderaan arus, sehingga menghilangkan kebutuhan akan baterai.
Arus operasi minimum	3A
Standar frekuensi radio	2.4GHz

3.3 Sensor arus digital

Rentang Pengukuran Sensor Arus Digital DCT-100: 1mA～2000mA
Akurasi: ± (nilai standar 1% + 0,1mA)

4 Foto peralatan

Untuk informasi lebih lanjut mengenai produk ini, silakan unduh brosurnya di sini, atau hubungi langsung Britop.
Informasi kontak:
Untuk penjualan internasional, silakan hubungi:
Qingdao Britop Perdagangan Internasional Co, Ltd.
Situs web: https://qdbritop.com
Kontak: Bright Meng
Surel: britop@qdbritop.com
Telp (Wechat): +8613811458455

Produk Terkait:

1 Pengenalan Produk

1.1 Lingkup penerapan

1.2 Lingkungan Penggunaan

1.3 Fitur Produk

2 Prinsip pengukuran dan komposisi perangkat keras