一种实现开关柜局放监测的有效技术架构

开关柜局放在线监测系统是针对开关柜局放监测的一种技术工具，也是保障电力系统安全稳定运行的关键设备，系统通过传感器捕捉开关柜内部因局部放电产生的物理信号（如特高频电磁波、超声波、暂态地电压），数据采集器对信号进行放大、滤波和数字化处理，然后上传至后台服务器。软件系统对处理后的数据进行模式识别、趋势分析和故障诊断，以评估开关柜的绝缘状态，及时发现潜在隐患。从多个方面进行相关功能部署应用，全面、有效实现对开关柜设备的局放监测。

系统通常采用分层分布式架构，主要由传感器层、数据采集与处理层以及通信层几部分组成。其中传感器层根据开关柜设备的具体状态，部署应用对应的传感器，如特高频（UHF）传感器，接收局放产生的300MHz-3GHz电磁波信号，抗干扰能力强，适用于新建柜体或停电安装场景；暂态地电压（TEV）传感器捕捉开关柜内壁3MHz-100MHz的电压脉冲信号，支持不停电安装，适合运行中设备的快速部署；超声传感器检测20kHz-200kHz声波信号，对机械振动敏感，常与UHF/TEV联合使用以提高定位精度；高频电流（HFCT）传感器通过套管接地线耦合脉冲电流信号，适用于电缆接头等局部放电监测；噪声传感器通过背景噪声抑制算法消除电磁干扰。

数据采集与处理层包含局放采集器/数据汇聚装置，支持RS485、以太网、LoRa/5G等通信协议，具备信号放大、数字滤波、模数转换功能；边缘计算终端内置CPU、ADC插板及信号处理板卡，完成脉冲计数、波形特征提取（如PRPD/PRPS图谱生成）。通信层通过无线传输，采用LoRa或5G实现低功耗广域覆盖，减少现场布线；有线传输则通过光纤或RS485保证数据传输的稳定性。后台服务器与软件系统主要基于现场数据采集服务器，实现连续存储加密数据，通过IEC61850协议与监管中心交互；监控后台/DTU接收实时数据与告警信息，支持远程平台调用及联动控制（如断路器分闸）；分析软件为用户提供数据可视化、故障诊断、趋势分析等功能。

本文由陕西公众智能科技有限公司（陕西公众电气股份有限公司）小编撰写。

审核编辑 黄宇