開關柜作為電力系統中的關鍵設備,承擔著分配電能、保護電氣設備的重要任務。然而,開關柜在長期運行過程中,會受到多種因素的影響,如環境濕度、溫度變化、機械振動以及電氣老化等,從而可能導致設備出現故障。傳統的定期檢修方式雖然能夠在一定程度上保證設備的可靠性,但存在盲目性,無法及時發現潛在的故障問題。而開關柜在線監測技術的出現,為解決這一問題提供了手段。通過實時采集開關柜的運行狀態數據,如溫度、電流、電壓、局部放電等參數,能夠及時發現設備的異常變化,提前預警故障,從而提高電力系統的可靠性和安全性,減少停電時間和維修成本。同時,對于一些重要的工業場所,如數據中心等,柜開關在線監測更是保證其正常運行的關鍵技術,能夠避免因電力故障導致的重大損失。 變壓器在線監測系統采用模塊化設計,便于安裝和維護。廣西電纜局放在線監測
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。 重慶變壓器末屏在線監測開關柜局放監測系統通過暫態地電壓(TEV)技術檢測設備局放狀態,靈敏度高。
數據采集與傳輸是GIS在線監測系統的重要環節。只有準確、及時地采集到設備的運行狀態數據,并將其傳輸到監測中心,才能實現對設備的有效監測和診斷。數據采集主要通過各種傳感器來實現,如溫度傳感器、局部放電傳感器、氣體泄漏傳感器、電流傳感器和電壓傳感器等。這些傳感器安裝在GIS設備的相應位置,實時采集設備的運行狀態數據,并將其轉換為電信號。為了保證數據采集的準確性,傳感器的選型、安裝位置和校準非常重要。傳感器需要具備高精度、高穩定性和抗干擾能力強的特點,同時安裝位置應能夠真實反映設備的運行狀態。數據傳輸則是將采集到的數據通過有線或無線的方式傳輸到監測中心。有線傳輸方式通常采用工業以太網或現場總線,其優點是傳輸速度快、可靠性高,但安裝成本較高。無線傳輸方式則主要采用無線傳感器網絡,其優點是安裝方便、靈活性高,但傳輸距離有限,且容易受到干擾。隨著物聯網技術的發展,無線傳輸技術也在不斷進步,例如采用5G通信技術,可以實現高速、穩定的無線數據傳輸,為GIS在線監測系統的數據傳輸提供了更加可靠的保障。同時,數據傳輸過程中還需要進行數據加密和校驗,以保證數據的安全性和完整性。
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。 多設備監測數據接入統一平臺,實現電網資產全生命周期管理。
在線監測系統通過對接地電流的多維度分析,提取關鍵診斷參數:1.電流有效值(RMS):直觀指標。中性點電流持續超標指示嚴重不平衡或直流偏磁;鐵心/夾件電流從μA級突增至mA甚至A級,是多點接地的黃金診斷指標。設定閾值(如鐵心>100mA報警)和變化率閾值(如24小時增幅>50%)至關重要。2.直流分量(DCOffset):中性點存在明顯直流(幾安培以上)是直流偏磁的確鑿證據,會導致鐵心嚴重飽和、振動噪聲劇增、過熱、諧波污染。3.諧波含量:鐵心多點接地或嚴重飽和時,電流中偶次諧波(特別是2次、4次)會明顯增加。特定頻率諧波異常也可能與局部放電或繞組變形有關。4.波形畸變率(THD):反映電流偏離正弦波的程度,異常畸變往往伴隨故障。5.相位角:接地電流與系統電壓的相位關系異常,可能指示特定類型的絕緣故障或回路問題。6.趨勢分析:長期緩慢增長可能預示絕緣逐步劣化或接觸點氧化;突然階躍變化則指向突發性故障(如金屬物掉落造成瞬間多點接地)。系統通過綜合這些參數,結合變壓器負載、油溫等工況,實現故障查找。 電纜外力破壞預警需聯動聲光報警裝置。廣西電纜局放在線監測
電纜環流監測數據可為電纜運行維護提供科學依據,減少因環流過大導致的損耗。廣西電纜局放在線監測
電暈放電是局部放電的一種常見類型,通常發生在高壓電極附近的空氣中。當電極表面的電場強度超過空氣的擊穿場強時,空氣會被局部擊穿,形成電暈放電。電暈放電主要發生在電極表面的不規則部位,放電電流脈沖較窄,且主要集中在電壓波形的峰值附近。在PRPD(相位-幅值-密度)圖譜中,電暈放電的特征表現為:放電脈沖主要集中在電壓波形的正半周或負半周的峰值附近,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。由于電暈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電暈放電。廣西電纜局放在線監測