一、系统概述

STPS-102开关柜局放监测系统实时获取开关柜运行状态下的局放量和环境温湿度，通过综合分析各种动态运行数据和静态数据，给出用户指导意见和分析结论，能为高压开关柜智能运维提供强有力支持。

传感器为二合一复合式传感器，可同时监测局部放电的超声波、暂态低电压信号，以及开关柜内部的环境温湿度信息。传感器采用绝缘外壳，厚度仅为40mm，采用吸附式安装方式，不影响设备的绝缘性能。

二、监测原理

（1）暂态地电压监测原理

当局部放电活动出现在高压开关柜当中时，它会产生无线电频率范围内的电磁波，它可以通过金属外壳上的开孔，从开关柜内泄漏到外表面。这些开孔可以是外壳或密封垫圈或其它绝缘部件周围的间隙。当电磁波传播到开关柜外面时，它会在接地的金属外壳上对地产生暂态电压。暂态地电压(TEV)在几个毫伏至几伏的范围内，存在时间很短，只有几个纳秒的上升时间。可以在开关柜正在工作时将探头放在开关柜的表面，采用这种非侵入方式来检测局部放电活动。

（2）超声法监测原理

介质发生局部放电时，其瞬间释放的能量使分子间产生剧烈碰撞，并在宏观上形成一种压力产生超声波脉冲，此时局部放电源如同一个声源，向外发出超声波。由于放电持续时间很短，所以其发射的声源频谱很宽，可以达到数百千赫兹，另外由于超声波波长较短，因此它的方向性较强，从而它的能量较为集中，可以从开关柜缝隙处检测到有效的超声信号，进行对局放的诊断。

三、技术参数

1) 外形尺寸：        100mm*60mm*40mm

2) 传感器类型：      局部放电、环境温湿度

3) 局放检测频带：  TEV：3M-100MHz；

                  超声：20kHz-200kHz；

4) 局放检测灵敏度：  TEV：1mV；

                  超声：5uV；

5) 温度测量范围：    –40 - +125；

6) 温度测量精度：     ±0.4 °C

7) 湿度测量范围：     0–100%；

8) 湿度测量精度：     ± 3%

9) 安装方式及检测信号：将主机和传感器磁吸附在柜体内壁，检测内部局部放电和环境温湿度；

10) 传感器信号传输方式：433MHz LORA无线传输；

11) 传输距离：空旷环境3000米；柜内安装不低于30米；

12) 最大连接数量：255；

13) 监测功能：后台放电量、趋势图显示，报警预警设置等；

14) 电源输入：220VAC/50Hz；

15) 工作环境温度：-40℃-65℃。

四、组网方式

每面开关柜安装1个开关柜智能传感器，传感器监测柜内的局部放电和环境温湿度状态；数据接收终端通过LORA无线传输技术接收全部传感器的监测数据，并通过RS485总线接入用户主监测系统或通过4G网络上传到云平台服务器进行远程诊断、查看。

四、功能特点

1）局放监测采用TEV、超声波联合检测方式，提高监测的准确性和可靠性。

2）同时监测开关柜内部局放放电和环境温湿度，综合屏柜开关柜运行状态。

3）体积小巧，吸附式安装方式，不影响开关柜结构和绝缘性能。

4）传感器标准LORA无线传输方式，传输稳定、距离远，一个配电室只需一个接收终端。

5）采用开放式传输协议，可快速接入用户综合监测系统、生产管理系统（PMS）、智能管控平台。

6）通讯可选择采用4G移动无线网络，过云平台诊断系统进行高压电气设备的远程在线监测、运行分析。

五、设备安装

（1）安装方式

传感器前端内置强力磁铁，可直接吸附安装在电缆室柜壁，高度40mm可保证安全距离。传感器底部嵌入了强力磁铁，可稳定的吸附在柜体上，在安装时使用耐高温的弹性密封胶辅助固定，在密封胶固化之后由磁铁和密封胶同时将监测单元固定，由于密封胶固化后具有弹性和强度，所以具有良好的抗振性能。安装时需将超声传感器指向被测部位，如电缆连接处、母排连接处。12V电源模块安装在仪表室内，从开关柜照明电源取电。

数据接收终端安装在标准不锈机箱内，在配电室内挂墙安装，只需外接AC220V电源，或者将接收终端通过导轨安装在开关柜仪表室内。

（2）设备连接

安装时主机电源接口按标识接入12V直流电源，拧紧天线，信号通过无线传输。局放传感器通过无线方式将实时放电量上传到接收终端，接收终端可通过4G通信模块将数据发送到云平台或通过RS485接口接入到用户现有监测系统。 

六、云平台诊断系统功能

对于通过4G通信模块将数据接入云诊断平台的装置，用户可以通过手机等移动终端或连接网络的PC终端访问云平台诊断系统，查询实时放电量、趋势图、报警信息等；通过RS485接口访问数据的装置用户可通过通讯协议对数据进行解析，不再提供分析终端。

健康状态评估界面

局放实时数据界面

趋势图