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。 護層感應電壓監測可發現護層絕緣破損,避免多點接地事故。浙江變壓器局部放電在線監測
電纜作為電力傳輸的“大動脈”,其運行狀態直接影響電網安全。在線監測系統通過實時感知關鍵參數,構建起電纜的“數字神經系統”,實現從被動搶修到主動監測的運維變革。監測參數:電氣狀態:接地電流/環流:監測金屬護層接地線電流,判斷護層絕緣破損、多點接地故障及環流損耗,防止護層過熱。局部放電(PD):通過安裝在護層接地線或電纜本體的HFCT、TEV或超聲波傳感器,捕捉絕緣內部缺陷(如氣隙、雜質、老化)產生的微弱放電信號,評估絕緣劣化程度。溫度狀態:接頭/終端溫度:采用DTS光纖(長距離連續)、無線測溫傳感器(單點),實時監測接頭壓接點、應力錐等部位溫度,預警接觸不良、過載導致的過熱問題。電纜表面/通道環境溫度:了解運行環境,輔助分析溫升原因。運行工況:負荷電流:結合溫度數據,分析載流能力與熱平衡狀態,優化調度。電壓:監測運行電壓水平,評估過電壓問題。貴州變壓器綜合在線監測開關柜觸頭測溫選用無線無源CT取電傳感器。
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。
混合介質放電是指在固體、液體和氣體多種介質中同時發生的局部放電現象。這種放電通常發生在高壓設備的復雜絕緣結構中,如變壓器、GIS等。混合介質放電的特征是放電電流脈沖較寬,且通常與電壓相位有關。在PRPD圖譜中,混合介質放電的特征表現為:放電脈沖分布在電壓波形的正半周和負半周的多個相位范圍內,形成復雜的帶狀或簇狀分布。這些分布通常呈“C”形、“S”形或“V”形,且放電脈沖的幅值較大,數量較多。由于混合介質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混合介質放電。 鐵芯接地電流監測發現多點接地故障。
電纜在線監測的價值在于其能夠持續、實時地捕捉反映電纜運行狀態的關鍵物理量,為維護提供依據。主要監測參數可歸納為以下幾類:局部放電(PD):這是監測的重中之重。局部放電是電纜絕緣內部或表面存在微小缺陷(如氣隙、雜質)時,在高電場作用下發生的微小的、非貫穿性的放電現象。它是絕緣早期劣化靈敏的征兆之一。在線監測系統通過安裝在電纜接頭、終端或本體上的高頻電流互感器(HFCT)、電容耦合器或超聲波傳感器,捕捉放電產生的脈沖電流、電磁波或聲波信號,分析其幅值、相位、次數和模式,評估絕緣缺陷的嚴重程度和發展趨勢,實現故障的早期預警。溫度分布:電纜過熱是導致絕緣加速老化甚至擊穿的直接原因。在線監測通過點式溫度傳感器(如熱電偶、熱敏電阻)實時測量電纜本體(特別是難以直接觀察的直埋或隧道敷設段)以及關鍵連接點(接頭、終端)的表面或內部溫度。監測溫度異常升高(如過載、散熱不良、接觸電阻增大)至關重要。接地線電流:對于單芯電纜,金屬護套通常采用單點接地或交叉互聯接地方式。監測護套接地線電流或回流線電流,能判斷護套絕緣狀態。電流異常增大可能表明護套絕緣破損、多點接地(導致環流產生)、或遭受雜散電流干擾。 變壓器在線監測系統采用模塊化設計,便于安裝和維護。北京開關柜測溫在線監測供應商家
電纜外力破壞預警需聯動聲光報警裝置。浙江變壓器局部放電在線監測
末屏在線監測參數是介質損耗因數(tanδ)和相對電容量變化率(ΔC/C)。tanδ直接反映套管主絕緣在交流電壓作用下因極化、電導等產生的能量損耗。其值異常升高通常是絕緣受潮、整體老化劣化、或內部產生貫穿性局部放電(產生附加損耗)的強烈信號。電容量(Cx)則與絕緣材料的介電常數和幾何尺寸有關。其相對變化(ΔC/C)是診斷絕緣結構物理變化的敏感指標。電容量的增大可能預示著絕緣內部出現嚴重受潮、水分侵入或金屬性雜質導致的局部短路;而電容量的減小則可能與絕緣層出現開裂、分層、內部部分放電燒蝕導致等效串聯電容減小或內部連接松動有關。此外,監測系統通常還提供末屏接地電流的幅值和波形(包含諧波分量)信息,異常的電流增大或波形畸變也可能指向局部放電活動或接觸不良等問題。通過持續監測這些參數的趨勢變化,結合歷史數據和同類設備橫向比較,可以實現故障預警。 浙江變壓器局部放電在線監測