在單芯電纜中,金屬護套通常設計為單點接地或交叉互聯接地。當護套絕緣受損、接地系統出現異常(如多點接地)或施工/設計存在偏差時,護套間可能形成閉合回路,導致感應電壓驅動電流循環流動,即產生護套環流。電纜環流在線監測的目標,正是為了持續追蹤這種非預期環流的大小和變化趨勢。通常,監測裝置(如高精度電流互感器)被安裝在電纜護套的接地線或交叉互聯箱的回流路徑上,實現對環流值的實時或周期性數據采集。對環流進行在線監測具有多重潛在意義:識別異常接地狀態:高于設計值或歷史基準的環流,往往是護套絕緣破損、多點接地故障或交叉互聯系統失效的一個重要指示信號。這有助于運維人員及時關注相關區段。持續的環流會在金屬護套上產生焦耳熱損耗(I2R損耗)。這不僅浪費電能,更關鍵的是,由此產生的額外溫升可能疊加在電纜導體發熱之上,對電纜的整體運行溫度構成影響,存在加速絕緣老化的問題。監測環流有助于評估這部分損耗的規模。過大的環流及其產生的熱量,尤其在接頭等薄弱點附近,是值得警惕的因素。結合溫度監測,環流數據可為評估局部過熱提供輔助參考。優化系統效率:發現不必要的環流路徑,有助于減少系統運行中的非必要能量損耗。 電暈放電主要發生在高壓電極附近,放電脈沖集中在電壓波形的峰值附近。江西GIS局部放電在線監測
氣體放電是指在氣體介質中發生的局部放電現象。這種放電通常發生在高壓設備的氣隙或氣體絕緣層中。氣體放電的特征是放電電流脈沖較窄,且通常與電壓相位有關。在PRPD圖譜中,氣體放電的特征表現為:放電脈沖主要集中在電壓波形的正半周和負半周的特定相位范圍內,形成明顯的簇狀分布。這些簇狀分布通常呈“V”形或“U”形,且放電脈沖的幅值較小,但數量較多。由于氣體放電與電壓相位密切相關,因此在PRPD圖譜中可以清晰地看到放電脈沖與電壓相位的對應關系。通過分析PRPD圖譜中的這些特征,可以有效判斷是否存在氣體放電。 江西GIS局部放電在線監測混合介質放電在多種介質中同時發生,放電脈沖較寬且與電壓相位有關。
變壓器作為電網的“心臟”,其運行狀態至關重要。在線監測系統通過實時感知關鍵參數,構建起變壓器運行的“數字孿生體”,實現從定期檢修到預測性維護的轉變。監測參數:電氣參量:負荷電流&電壓:基礎運行工況,結合溫度分析過載、不平衡問題。套管介損(tanδ)&電容量:評估套管絕緣老化、受潮的關鍵指標。鐵芯/夾件接地電流:檢測多點接地故障,防止局部過熱燒損。局部放電(PD):通過高頻電流互感器(HFCT)、超高頻(UHF)或聲電聯合傳感器,捕捉絕緣內部缺陷產生的放電信號。溫度測量:頂層油溫&熱點溫度(估算/直接測量):溫升指標,直接關聯絕緣老化速率與過載能力。繞組溫度(光纖或間接計算):評估脆弱部位的熱狀態。冷卻器狀態:監測風扇/油泵運行、散熱效率。機械狀態(振動/聲學):本體振動&噪聲:診斷鐵芯松動、繞組變形、冷卻系統異常。頻率響應分析法(FRA):(周期性或在線)診斷繞組位移、變形。輔助參量:環境溫度、濕度、柜門狀態等。
GIS設備的絕緣性能是其安全運行的重要指標之一。絕緣材料的老化、受潮、機械損傷以及局部放電等因素都可能導致絕緣性能下降,進而引發設備故障。因此,對GIS設備的絕緣狀態進行實時監測是保證電力系統安全運行的重要手段。絕緣狀態監測主要通過測量絕緣電阻、介質損耗因數等參數來實現。絕緣電阻是反映絕緣材料絕緣性能的重要指標,其值越高,說明絕緣性能越好。通過定期測量絕緣電阻,可以及時發現絕緣材料的老化和受潮情況。然而,絕緣電阻的測量通常需要停電進行,這對于GIS設備的在線監測來說是不現實的。介質損耗因數則是反映絕緣材料在交流電場作用下的能量損耗程度的參數,其值越小,說明絕緣性能越好。通過在GIS設備運行過程中測量介質損耗因數,可以實時監測絕緣材料的絕緣狀態。此外,隨著技術的進步,一些新型的絕緣狀態監測技術也在不斷涌現,如基于光聲光譜的絕緣狀態監測技術。該技術通過檢測絕緣材料在電場作用下產生的光聲信號來評估其絕緣狀態,具有非接觸、實時監測等優點。通過多種監測手段的結合,可以了解GIS設備的絕緣狀態,為設備的維護和檢修提供科學依據。 在線監測系統通過多種通信方式傳輸數據,確保數據穩定。
變壓器套管末屏在線監測的應用價值很高。其直接的價值在于大幅提升套管運行安全的可控性,實現從“定期檢修”到“狀態檢修”的轉變,避免突發性套管故障導致的變壓器非計劃停運甚至災難性后果(如火災),保證電網安全。其次具有經濟效益:通過早期預警和檢修,可避免昂貴的設備損壞和更換費用,減少計劃外停電損失,延長變壓器及套管的使用壽命,優化檢修資源(只在必要時才檢修)。此外,它也是構建智能變電站和數字化電網的重要一環,為設備全壽命周期管理和資產優化提供關鍵數據支撐。展望未來,末屏在線監測技術正朝著更高精度、更高可靠性、更強智能化方向發展:集成更多傳感器(如溫度、振動、局部放電)實現多參量融合分析;深度應用人工智能(AI)和機器學習(ML)技術,從海量數據中自動識別異常模式、預測剩余壽命、提高診斷準確率;發展無源無線傳感器技術,簡化安裝和供電;隨著技術的不斷成熟和成本的持續下降,末屏在線監測有望從大型、關鍵變壓器逐步普及到更多電壓等級的變壓器,成為電力設備智能運維的標配。 電纜環流在線監測通過護層接地電流分析,診斷交叉互聯系統故障。山西變壓器局部放電在線監測
脈沖電流法通過檢測接地線上的脈沖電流信號來監測局部放電。江西GIS局部放電在線監測
六氟化硫(SF?)氣體是GIS設備的關鍵絕緣和滅弧介質,其絕緣性能和滅弧能力遠優于空氣。然而,SF?氣體是一種溫室氣體,其溫室效應是二氧化碳的數萬倍。一旦GIS設備發生氣體泄漏,不僅會影響設備的絕緣性能,還會對環境造成嚴重危害。因此,氣體泄漏監測是GIS在線監測的重要組成部分。氣體泄漏監測主要通過氣體傳感器來實現,這些傳感器可以檢測GIS設備內部SF?氣體的濃度變化。當氣體泄漏時,設備內部的SF?氣體濃度會降低,而外部環境中的SF?氣體濃度會升高。通過在GIS設備的外殼和密封部位安裝氣體傳感器,可以實時監測氣體泄漏情況。此外,還可以采用聲學傳感器來檢測氣體泄漏產生的聲波信號,從而實現對泄漏的早期預警。隨著傳感器技術的不斷發展,氣體泄漏監測的精度和可靠性也在不斷提高。例如,采用激光吸收光譜技術的氣體傳感器能夠高精度地檢測SF?氣體的濃度變化,為GIS設備的氣體泄漏監測提供了手段。通過氣體泄漏監測,可以及時發現泄漏點并進行修復,確保GIS設備的絕緣性能和環境保護。江西GIS局部放電在線監測