在單芯電纜系統(tǒng)中,當導體通過交流電流時,會在其金屬護套上感應(yīng)出電壓,這被稱為護層感應(yīng)電壓。這種現(xiàn)象是由電磁感應(yīng)原理決定的,其幅值主要受導體電流大小、電纜排列方式(間距與相位)、護套接地方式(單點接地或交叉互聯(lián))以及線路長度等因素影響。在實際運行中,多種因素可能導致電壓異常升高。電纜護層感應(yīng)電壓在線監(jiān)測,正是為了持續(xù)、實時地掌握這一關(guān)鍵參數(shù)的實際水平。監(jiān)測點通常設(shè)置在護套的接地引線、交叉互聯(lián)箱的連接點或?qū)iT設(shè)計的電壓抽取裝置上,使用高阻抗電壓測量設(shè)備獲取數(shù)據(jù)。實施護層電壓在線監(jiān)測主要服務(wù)于以下幾個潛在目的:護層電壓過高是需要高度關(guān)注的情況。它可能在電纜附件(如接頭、終端)外露的金屬部分或鄰近接地體上產(chǎn)生危險接觸電壓,對運維人員構(gòu)成潛在危險。在線監(jiān)測有助于及時發(fā)現(xiàn)超出安全限值(的異常電壓。診斷接地系統(tǒng)狀態(tài):護層電壓的變化(如異常升高或降低)往往是接地系統(tǒng)狀態(tài)改變的重要指示信號。這可能提示:設(shè)計接地點失效、交叉互聯(lián)連接錯誤或斷開、護套絕緣性能下降導致多點接地傾向、或者因外力破壞等原因造成的接地回路異常。監(jiān)測電壓可為排查接地問題提供線索。 電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)實時采集溫度、局放等參數(shù),實現(xiàn)從定期檢修到狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)型。福建GIS局放在線監(jiān)測解決方案
變壓器接地電流監(jiān)測主要聚焦三個關(guān)鍵對象:1.中性點接地電流:主要反映系統(tǒng)不平衡(負荷、電壓不對稱)、勵磁涌流殘余、以及可能通過中性點侵入的直流分量(如地磁暴、高鐵直流牽引)。其工頻分量幅值相對較大,但也需關(guān)注其諧波含量(如三次諧波異常可能指向鐵心飽和)。2.鐵心接地電流:理想情況下應(yīng)為零或極小(nA~μA級)。任何明顯的工頻電流(>100mA通常認為異常)都是鐵心多點接地的強烈信號,這是較危險的故障之一,會因環(huán)流導致鐵心局部過熱甚至燒毀。3.夾件/油箱接地電流:同樣應(yīng)接近零。異常電流通常由夾件絕緣破損形成多點接地、結(jié)構(gòu)件(如拉板、拉帶)絕緣不良形成短路環(huán)流、或油箱壁渦流引起。這些電流雖然可能小于鐵心故障電流,但長期存在也會導致局部過熱、絕緣油老化分解。在線監(jiān)測的關(guān)鍵在于精確捕捉這些電流的幅值、變化趨勢、波形畸變(如是否含有明顯諧波,特別是偶次諧波可能指向局部放電或非線性效應(yīng))、直流分量(指示偏磁)以及相位關(guān)系(與系統(tǒng)電壓對比)。 黑龍江電纜護層電流在線監(jiān)測電纜局放監(jiān)測系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,便于安裝和維護,適應(yīng)多種電纜運行環(huán)境。
局部放電是電纜絕緣老化和故障的早期征兆之一。當電纜絕緣材料存在缺陷,如氣隙、雜質(zhì)或受潮時,會在高電場作用下產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象。局部放電不僅會加速絕緣材料的老化,還可能引發(fā)絕緣擊穿故障。因此,局部放電監(jiān)測是電纜在線監(jiān)測的重要內(nèi)容。局部放電監(jiān)測技術(shù)主要有脈沖電流法、超聲波法和高頻電流法等。脈沖電流法是通過在電纜接地線上安裝傳感器,檢測局部放電產(chǎn)生的脈沖電流信號。這種方法的優(yōu)點是靈敏度高,能夠檢測到微弱的放電信號,但容易受到外部電磁干擾的影響。超聲波法則是利用局部放電產(chǎn)生的超聲波信號進行檢測。當局部放電發(fā)生時,會產(chǎn)生高頻的超聲波,通過在電纜附近安裝超聲波傳感器,可以檢測到這些信號并對其進行定位。超聲波法的優(yōu)點是抗干擾能力強,能夠?qū)植糠烹姷奈恢眠M行較為準確的判斷,但其檢測范圍相對較小。高頻電流法則是通過檢測高頻電流信號來實現(xiàn)局部放電的監(jiān)測。這種方法結(jié)合了脈沖電流法和超聲波法的優(yōu)點,具有較高的靈敏度和抗干擾能力。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,局部放電監(jiān)測系統(tǒng)也在不斷智能化,能夠?qū)ΡO(jiān)測到的信號進行自動分析和診斷,及時發(fā)現(xiàn)電纜的潛在故障隱患,為電纜的安全運行提供有力保障。
混合介質(zhì)放電是指在固體、液體和氣體多種介質(zhì)中同時發(fā)生的局部放電現(xiàn)象。這種放電通常發(fā)生在高壓設(shè)備的復雜絕緣結(jié)構(gòu)中,如變壓器、GIS等。混合介質(zhì)放電的特征是放電電流脈沖較寬,且通常與電壓相位有關(guān)。在PRPD圖譜中,混合介質(zhì)放電的特征表現(xiàn)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(nèi),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(shù)量較多。由于混合介質(zhì)放電與電壓相位密切相關(guān),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(yīng)關(guān)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(zhì)放電。 特高頻法通過檢測局放產(chǎn)生的UHF信號來監(jiān)測局部放電。
溫度是GIS設(shè)備運行狀態(tài)的重要參數(shù)之一。GIS內(nèi)部的電氣元件在運行過程中會產(chǎn)生熱量,如果溫度過高,可能會導致元件絕緣性能下降,甚至引發(fā)故障。因此,對GIS設(shè)備的溫度進行實時監(jiān)測是保證設(shè)備安全運行的重要措施。GIS溫度監(jiān)測主要通過安裝溫度傳感器來實現(xiàn)。這些傳感器可以安裝在GIS設(shè)備的外殼、母線連接處或其他關(guān)鍵部位,實時監(jiān)測設(shè)備的運行溫度。目前,常用的溫度傳感器包括熱電偶、熱電阻和光纖溫度傳感器。熱電偶和熱電阻傳感器具有成本低、精度高的優(yōu)勢,但需要通過導線連接,可能會受到電磁干擾。光纖溫度傳感器則具有抗電磁干擾能力強、測量范圍廣、精度高等優(yōu)點,特別適用于GIS設(shè)備這種高電壓、強電磁場的環(huán)境。通過溫度監(jiān)測,可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常發(fā)熱現(xiàn)象,提前采取措施進行處理,避免設(shè)備因過熱而損壞。此外,溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)還可以與其他監(jiān)測數(shù)據(jù)(如局部放電、氣體泄漏等)結(jié)合,為GIS設(shè)備的綜合狀態(tài)評估提供了依據(jù)。 變壓器局放在線監(jiān)測采用脈沖電流原理,檢測接地線上的局放脈沖電流。云南變壓器局部放電在線監(jiān)測方案
變壓器局放監(jiān)測系統(tǒng)通過多種傳感器綜合監(jiān)測,提高局放檢測的可靠性。福建GIS局放在線監(jiān)測解決方案
在電力輸送的“關(guān)節(jié)”位置——電纜接頭處,溫度是反映其運行狀況的關(guān)鍵的指標之一。電纜接頭是整條線路的機械與電氣薄弱點,因安裝工藝、材料老化、接觸不良或過載等原因引發(fā)的接觸電阻增大,會迅速轉(zhuǎn)化為焦耳熱,導致溫度異常升高。電纜接頭溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)正是針對這一問題,利用前沿傳感技術(shù)對關(guān)鍵接頭進行實時、連續(xù)的溫度“把脈”,成為接頭過熱故障的“預警雷達”。該技術(shù)的關(guān)鍵在于部署高精度、高可靠性的溫度傳感器。目前主流方案包括:分布式光纖測溫(DTS):沿電纜或緊貼接頭敷設(shè)特殊傳感光纖,利用拉曼或布里淵散射效應(yīng),實現(xiàn)數(shù)公里范圍內(nèi)連續(xù)空間溫度感知,精度可達±1°C,是長距離隧道、管廊監(jiān)測的首要選擇,但成本會比較搞。無線測溫傳感器:采用微型化、低功耗設(shè)計,直接安裝在接頭表面或壓接點,通過無線(如LoRa、NB-IoT、Zigbee)或有線方式傳輸數(shù)據(jù),尤其適用于分散、難以布線的接頭。紅外熱成像:適用于可觀測的接頭,通過固定式熱像儀進行非接觸掃描,提供直觀的溫度場圖像。在線溫度監(jiān)測的價值遠不止于實時讀數(shù):準確預警,防患未“燃”:系統(tǒng)設(shè)定多級溫度閾值(如環(huán)境溫升>15°C報警,>30°C跳閘),自動觸發(fā)告警。 福建GIS局放在線監(jiān)測解決方案