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(biāo)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(dǎo)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(yù)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(yuǎn)不止于實時讀數(shù):準(zhǔn)確預(yù)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。 電纜環(huán)流在線監(jiān)測通過護層接地電流分析,診斷交叉互聯(lián)系統(tǒng)故障。江西電纜局放在線監(jiān)測方案
開關(guān)柜的絕緣狀態(tài)是其安全運行的關(guān)鍵因素之一。絕緣材料的老化、受潮以及機械損傷等都會導(dǎo)致絕緣性能下降,從而引發(fā)設(shè)備故障。因此,對開關(guān)柜絕緣狀態(tài)的實時監(jiān)測是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要措施。絕緣狀態(tài)監(jiān)測主要通過測量絕緣電阻、介質(zhì)損耗因數(shù)等參數(shù)來實現(xiàn)。絕緣電阻是反映絕緣材料絕緣性能的重要指標(biāo),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(fā)現(xiàn)絕緣材料的老化和受潮情況。然而,絕緣電阻的測量需要停電進行,這對于一些重要的電力設(shè)備來說是不現(xiàn)實的。因此,介質(zhì)損耗因數(shù)的測量成為了在線監(jiān)測的手段。介質(zhì)損耗因數(shù)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(shù),其值越小,說明絕緣性能越好。通過在開關(guān)柜運行過程中測量介質(zhì)損耗因數(shù),可以實時監(jiān)測絕緣材料的絕緣狀態(tài)。此外,隨著技術(shù)的進步,一些新型的絕緣狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)也在不斷涌現(xiàn),如基于光聲光譜的絕緣狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)。該技術(shù)通過檢測絕緣材料在電場作用下產(chǎn)生的光聲信號來評估其絕緣狀態(tài),具有非接觸、實時監(jiān)測等優(yōu)勢。通過多種監(jiān)測手段的結(jié)合,可以了解開關(guān)柜的絕緣狀態(tài),為設(shè)備的維護和檢修提供科學(xué)依據(jù)。 云南電纜局放在線監(jiān)測方案電纜局放在線監(jiān)測采用HFCT傳感器捕捉高頻放電脈沖,定位絕緣缺陷。
開關(guān)柜作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,承擔(dān)著分配電能、保護電氣設(shè)備的重要任務(wù)。然而,開關(guān)柜在長期運行過程中,會受到多種因素的影響,如環(huán)境濕度、溫度變化、機械振動以及電氣老化等,從而可能導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障。傳統(tǒng)的定期檢修方式雖然能夠在一定程度上保證設(shè)備的可靠性,但存在盲目性,無法及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障問題。而開關(guān)柜在線監(jiān)測技術(shù)的出現(xiàn),為解決這一問題提供了手段。通過實時采集開關(guān)柜的運行狀態(tài)數(shù)據(jù),如溫度、電流、電壓、局部放電等參數(shù),能夠及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常變化,提前預(yù)警故障,從而提高電力系統(tǒng)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(yè)場所,如數(shù)據(jù)中心等,柜開關(guān)在線監(jiān)測更是保證其正常運行的關(guān)鍵技術(shù),能夠避免因電力故障導(dǎo)致的重大損失。
變壓器套管末屏在線監(jiān)測的應(yīng)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(xiàn)從“定期檢修”到“狀態(tài)檢修”的轉(zhuǎn)變,避免突發(fā)性套管故障導(dǎo)致的變壓器非計劃停運甚至災(zāi)難性后果(如火災(zāi)),保證電網(wǎng)安全。其次具有經(jīng)濟效益:通過早期預(yù)警和檢修,可避免昂貴的設(shè)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(yōu)化檢修資源(只在必要時才檢修)。此外,它也是構(gòu)建智能變電站和數(shù)字化電網(wǎng)的重要一環(huán),為設(shè)備全壽命周期管理和資產(chǎn)優(yōu)化提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。展望未來,末屏在線監(jiān)測技術(shù)正朝著更高精度、更高可靠性、更強智能化方向發(fā)展:集成更多傳感器(如溫度、振動、局部放電)實現(xiàn)多參量融合分析;深度應(yīng)用人工智能(AI)和機器學(xué)習(xí)(ML)技術(shù),從海量數(shù)據(jù)中自動識別異常模式、預(yù)測剩余壽命、提高診斷準(zhǔn)確率;發(fā)展無源無線傳感器技術(shù),簡化安裝和供電;隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的持續(xù)下降,末屏在線監(jiān)測有望從大型、關(guān)鍵變壓器逐步普及到更多電壓等級的變壓器,成為電力設(shè)備智能運維的標(biāo)配。 局部放電相位圖譜(PRPD)需記錄放電幅值、頻次及相位分布特征。
GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要將多種監(jiān)測技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)、故障診斷技術(shù)等進行集成,形成一個完整的監(jiān)測系統(tǒng)。在系統(tǒng)集成過程中,需要考慮系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、可擴展性和易用性。系統(tǒng)的可靠性是保障監(jiān)測系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ),需要采用高可靠性的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng),并進行嚴(yán)格的測試和驗證。穩(wěn)定性則是保證監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和連續(xù)性的關(guān)鍵,需要優(yōu)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和傳輸流程,減少數(shù)據(jù)丟失和誤報的情況??蓴U展性是指系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的需求進行功能擴展和升級,例如增加新的監(jiān)測參數(shù)或監(jiān)測設(shè)備。易用性則是指系統(tǒng)的操作界面友好,用戶能夠方便地進行數(shù)據(jù)查詢、分析和故障診斷。GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用范圍非常廣,不僅可以用于電力系統(tǒng)的變電站、輸電線路等場所,還可以用于工業(yè)企業(yè)的高壓配電系統(tǒng)等重要場所。通過在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用,可以提高設(shè)備的運行可靠性,降低維修成本,減少停電時間,保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。同時,隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)也將與智能電網(wǎng)的其他技術(shù)進行深度融合,實現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化管理和控制。 變壓器局放監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)對局放故障的早期預(yù)警,保證變壓器安全運行。云南GIS局部放電在線監(jiān)測裝置
局放在線監(jiān)測提高PRPD、PRPS圖譜,方便技術(shù)人員進行診斷。江西電纜局放在線監(jiān)測方案
電流和電壓是開關(guān)柜運行狀態(tài)的基本參數(shù),其變化直接反映了設(shè)備的運行情況。對開關(guān)柜的電流和電壓進行實時監(jiān)測,不僅可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的過載、短路等故障,還可以對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行評估。電流監(jiān)測主要通過在開關(guān)柜的電流回路中安裝電流互感器來實現(xiàn)。電流互感器將一次電流轉(zhuǎn)換為二次電流,通過測量二次電流的大小和波,形可以了解開關(guān)柜的負(fù)載情況。當(dāng)電流超過額定值時,可能會導(dǎo)致設(shè)備過載,甚至引發(fā)故障。通過實時監(jiān)測電流,可以及時發(fā)現(xiàn)過載情況,并采取相應(yīng)的措施,如調(diào)整負(fù)載或切斷電源,以保護設(shè)備的安全運行。電壓監(jiān)測則通過在開關(guān)柜的電壓回路中安裝電壓互感器來實現(xiàn)。電壓互感器將一次電壓轉(zhuǎn)換為二次電壓,通過測量二次電壓的大小和波形,可以了解電力系統(tǒng)的電壓水平。電壓過高或過低都會對設(shè)備的運行產(chǎn)生不利影響,如電壓過高可能會導(dǎo)致設(shè)備絕緣擊穿,電壓過低則會影響設(shè)備的正常運行。通過實時監(jiān)測電壓,可以及時發(fā)現(xiàn)電壓異常情況,并采取相應(yīng)的措施,如調(diào)整變壓器的分接頭或進行無功補償,以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。此外,通過對電流和電壓的諧波分析,還可以發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的諧波污染情況,為電能質(zhì)量的改善提供依據(jù)。 江西電纜局放在線監(jiān)測方案