配电室运维必看！开关柜局放监测，守住用电安全第一道防线

一. 什么叫局部放电 ？

电气设备的绝缘内部如气泡间隙、杂质、尖刺等缺陷，在强电场作用下使得开关柜绝缘内部的电场分布不均匀，在缺陷部位的电场强度会增大，从而容易导致该部位发生未贯穿整个绝缘的放电，就是局部放电。

二. 开关柜局部放电产生的原因 ？

内部气泡或空隙：绝缘材料在浇注、固化过程中残留的气泡，或固体绝缘与导体交界处因热胀冷缩形成的微小间隙。

杂质颗粒：绝缘材料中混入的金属屑、导电微粒或纤维等异物。

毛刺或尖刺：导体（如母线、触头）表面加工不光滑，存在尖锐的边缘或毛刺。

绝缘劣化：长期运行下，绝缘材料受电、热、环境应力作用产生裂纹或分层。

2.1 局部放电的危害有哪些？

例如绝缘侵蚀与老化, 逐步扩大，最终击穿。局部放电一般不会引起开关柜内部绝缘的穿透性击穿，但是却会导致绝缘介质的局部损坏。若长期存在就会在一定条件下造成绝缘装置电气强度的破坏，最终造成开关柜内部绝缘击穿。

局部放电是开关柜绝缘损坏的“早期信号”和“慢性病”，如果不及时监测处理，最终可能导致非计划停电，造成生产损失甚至安全事故。

强烈的局部放电可能产生高频脉冲电流，干扰二次控制系统，甚至引发保护装置误动。同时，放电过程常伴有微弱声响、异味，是设备潜伏性故障的重要征兆。

2.2 开关柜局放监测的意义

开关柜局放监测能尽早发现设备潜伏性故障，实现故障预警，是避免故障发生的有效措施之一。对开关柜的局部放电进行监检测是评估设备绝缘状况的重要手段！

三. 开关柜局部放电监测手段

开关柜局部放电监测手段分为：暂态地电压  、超声波、特高频

3.1 暂态对地电压(TEV)是根据麦克斯韦电磁场理论，当高压开关柜发生局部放电时，会产生出交替变化的电磁场并激发产生电磁波，而电磁波信号会在柜体内部进行传播并在屏蔽不连续的地方泄露到柜体外壳。泄露的电磁波信号会在外壳上感应出一个感应电流，并通过设备表面存在的波阻抗形成脉冲电压，即暂态对地电压信号，简称TEV。

3.2 超声波检测是利用局部放电发生时间较短，其瞬时功率较高，释放的能量会以热能的形式被周围的介质吸收，分子被加热后会形成一个声源，产生超声波信号，由于放电时间短，所以产生的声波具有很宽的频谱范围。超声波信号在开关柜柜体中传播，被传感器的压电晶体接收转换为电信号，并通过进一步放大采集后进行后续的分析。

3.3 特高频的理论依据是开关柜内发生局放时激发出的电磁波，其频率高可能达到GHz级别，这一频率的电磁信号可以通过设置在开关柜内的天线传感器接收到，从而对信号进行进一步的分析，判断出故障类型和故障距离等。

四. 安科瑞开关柜局放监测产品介绍

4.1 APD300系列三合一局放传感器

* 应用场景：适于中压开关柜（61柜/28柜/环网柜）

* 产品特点：系统抗干扰能力强，可靠性高。

* 应用安装：三合一有线传感器磁吸方式安装于电缆室，通过RS485总线将局放数据上传至监控系统平台。

三合一无线传感器磁吸方式安装于柜们外，通过无线方式将局放数据上传至局放接收器ATC600YG-PD。

* 监测内容：监测3种信号的放电次数和放电量、噪声、温度、湿度。

* 告警机制：

① APD300YG-L：每4s采样时间内放电次数和放电量同时超过报警阈值，报警（传感器寄存器置位）。

② APD300YG-W：每2小时的4s采样时间内放电次数和放电量同时超过报警阈值，报警（接收器寄存器置位）。

③ APD300YG-WP：每15s采样时间内放电次数和放电量同时超过报警阈值，报警（传感器寄存器置位）。

4.2 安科瑞三合一局放监测系统

系统组网架构

产品证书齐全

五. 开关柜局放监测装置应用案例

5.1 广西某某氧化铝10kV配电工程项目

项目概况：

本项目对广西某某铝业氧化铝生产10kV配电系统进行全新设计，整个工厂为220kV/35kV/10kV配电系统，其中10kV开关柜有400余面。

项目需求：

10kV开关柜多为大负荷出线回路，通过新增开关柜的智能操控装置、局部放电监测传感器，实时监测开关柜各刀闸运行状态、开关柜断路器室和电缆室环境温湿度状态、开关柜电缆室局放放电状态、回路电参量，并通过智能语音防误报警、高压带电报等功能，为厂区用电可靠提供保障。

配置方案：

以其中1个10kV配电室为例，配置的硬件产品包括 ASDYG500智能操控装置、APD300YG-L三合一局放传感器。

5.2 吉林某某医院智能监测运维项目

项目概况：

本项目对吉林某某医院10kV配电系统进行全面升级改造，配电室包括内科楼配电室，外科楼配电室，一号楼配电室，氧气配电室，直燃机配电室，八号楼配电室，生殖中心配电室，烧伤配电室，转化配电室，母婴中心，心身配电室等11个10kV、10/0.4kV配电系统。

项目需求：

通过新增弧光保护装置实现高压柜的全面保护监控；通过新增高压柜断路器触头、铜排接头和电缆接头无线测温与电缆室局放监测装置实现实时巡检与运维告警；通过新增电能质量监测装置与多功能表计，实现用电质量的实时监测与用能分析；所有传感设备的数据上传至医院能效管理平台，为医院用能提供实时监测、高效运维。

配置方案：

以内科楼10kV配电室为例，配置的硬件产品包括 ARB6弧光保护装置、APView电能质量监测装置、APD10YG0特高频局放监测装置、ATE无线测温传感器。其余10个配电室配置项目，上述设备上传到能效管理平台。

5.3 中电建某某花岗岩矿项目

项目概况：

中电建某建筑用花岗岩矿项目，包括矿区和加工区合计10/0.4kV变配电室10个及1个箱变，共196面10kV开关柜，313面0.4kV开关柜。

项目需求：

为了保证矿上生产供电的稳定可靠，业主要求高压进线柜配置局放监测装置，高压进/出线柜测量柜内接头温度，电机回路配置马达保护，此外配置多功能表计实现用能统计。

配置方案：

根据招标文件及设计院图纸设计，此项目共计给客户配置16台APDYG100局放监测装置，170台ASDYG320带6点测温，131台ARD2FYG电动机保护器及1400台多功能仪表。

5.4 河北某建设集团电气设备

项目概况：

本项目对河北某建设集团10kV配电系统进行全面监测与保护，配电室包括1个10kV配电室和若干10/0.4kV配电室。

项目需求：

10kV配电系统通过配置微机保护装置、弧光保护装置实现高压柜的全面保护监控；通过配置高压柜断路器触头、铜排接头和电缆接头无线测温与电缆室局放监测装置实现实时巡检与运维告警，本项目无线测温集中在开关柜智能操控装置中；10kV总进线配置1台电能质量监测装置，实现用电质量的实时监测。

0.4kV的框架断路器配置6点无线测温、抽屉柜开关配置3点无线测温，实现低压柜的实时温度监测。所有传感设备的数据上传至用户电力监控系统，为整个供电系统提供实时监测、高效运维。

配置方案：

本项目配置的硬件产品包括AM5SE系列微机保护装置、 ARB6弧光保护装置、APView电能质量监测装置、APD100特高频局放监测装置、ATE无线测温传感器。

5.5 吉林某某集团绿纤10kV配电项目

项目概况：本项目对吉林某某集团绿纤10kV配电系统进行全面监测与保护，配电室包括若干个10kV配电室。

项目需求：

10kV配电系统通过改造替换微机保护装置、新增弧光保护装置实现高压柜的全面保护监控；

通过新增高压柜断路器触头、铜排接头和电缆接头无线测温与电缆室局放监测装置实现实时巡检与运维告警，本项目无线测温集中在开关柜智能操控装置；

10kV总进线及低压进线回路新增电能质量监测装置，实现车间用电质量的实时监测。0.4kV的断路器配置3点无线测温、抽屉柜开关配置3点无线测温，实现低压柜的实时温度监测。

所有传感设备的数据上传至用户电力监控系统，为整个供电系统提供实时监测、高效运维。

配置方案：

本项目配置的硬件产品包括AM5SE系列微机保护装置、 ARB6弧光保护装置、APView电能质量监测装置、APD100YG特高频局放监测装置、ATE无线测温传感器。

六. 总 结

局部放电是开关柜绝缘损坏的潜在隐患，及时监测可提前预警设备故障、避免绝缘击穿，长期将导致绝缘击穿，引发供电事故。安科瑞开关柜局放监测产品及完整的监测系统，具备抗干扰强、安装便捷、监测全面等优势，可实现放电参数、温湿度等多数据监测与精准告警。早已在工业、医院、建筑配电、矿山等行业项目中成功应用，有效保障企业配电系统安全，助力智能运维，防患于未然！