變壓器接地電流在線監(jiān)測,是指利用高精度傳感器持續(xù)、實(shí)時(shí)地測量變壓器中性點(diǎn)或鐵心、夾件等關(guān)鍵部位接地引線中流過的電流,并對其幅值、波形、諧波成分等特征進(jìn)行記錄、分析和診斷的技術(shù)。其價(jià)值在于將原本看不到的接地狀態(tài)轉(zhuǎn)化為可量化的、動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)流,為變壓器內(nèi)部潛在故障提供早期預(yù)警窗口。變壓器在正常運(yùn)行狀態(tài)下,中性點(diǎn)接地電流主要由三相不平衡和勵(lì)磁涌流的殘余分量構(gòu)成,數(shù)值通常很小(毫安級至數(shù)安級);而鐵心、夾件的接地電流理論上應(yīng)接近零(理想單點(diǎn)接地時(shí))。然而,當(dāng)內(nèi)部發(fā)生故障,如鐵心多點(diǎn)接地、夾件或油箱環(huán)流、繞組匝間短路、絕緣受潮劣化、甚至外部系統(tǒng)直流偏磁侵入時(shí),接地電流的幅值、特性會(huì)發(fā)生異常。在線監(jiān)測的意義在于實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修,替代傳統(tǒng)的定期停電預(yù)測性試驗(yàn),提升故障預(yù)警能力,避免小問題演變?yōu)闉?zāi)難性問題(如鐵心過熱熔毀、絕緣擊穿),保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,并優(yōu)化運(yùn)維成本,減少非計(jì)劃停運(yùn)損失。 變壓器局放監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對局放故障的早期預(yù)警,保證變壓器安全運(yùn)行。山西電纜局部放電在線監(jiān)測方案
電纜護(hù)層電流在線監(jiān)測,特指對流過護(hù)套接地線或交叉互聯(lián)系統(tǒng)回流線的電流進(jìn)行持續(xù)、實(shí)時(shí)的測量。這不同于護(hù)套環(huán)流(發(fā)生在護(hù)套之間),而是監(jiān)測護(hù)套系統(tǒng)流向大地的電流路徑。這項(xiàng)監(jiān)測的目標(biāo)在于追蹤護(hù)套電流的實(shí)際值及其變化趨勢。通常,高精度電流互感器(CT)被安裝在護(hù)套的接地引線或交叉互聯(lián)箱的回流路徑上,實(shí)現(xiàn)對電流數(shù)據(jù)的采集。對護(hù)層電流(主要是接地線電流)進(jìn)行在線監(jiān)測,可提供以下有價(jià)值的運(yùn)行狀態(tài)信息:評估護(hù)套絕緣完整性:護(hù)套對主絕緣和大地之間應(yīng)保持良好的絕緣。當(dāng)護(hù)套絕緣存在局部破損、老化或受潮時(shí),可能形成非預(yù)期的對地泄漏通道或雜散電流路徑,導(dǎo)致接地線電流異常增大(超過設(shè)計(jì)值或歷史基線)。監(jiān)測電流變化有助于提示潛在的護(hù)套絕緣劣化問題。識別多點(diǎn)接地傾向:理想的單點(diǎn)接地系統(tǒng),護(hù)套電流應(yīng)相對穩(wěn)定且較?。ㄖ饕獮殡娙蓦娏鳎H绻O(jiān)測到接地線電流且持續(xù)地升高,這往往是護(hù)套系統(tǒng)存在多點(diǎn)接地傾向或故障的重要指示信號。多點(diǎn)接地是產(chǎn)生有害護(hù)套環(huán)流的主要原因之一。發(fā)現(xiàn)雜散電流干擾:在某些環(huán)境(如靠近直流系統(tǒng)、電氣化鐵路),電纜金屬護(hù)套可能成為雜散電流的流入或流出路徑。這會(huì)反映在接地線電流上。 湖南開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測變壓器運(yùn)行狀態(tài),保證設(shè)備安全。
數(shù)據(jù)采集與傳輸是GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。只有準(zhǔn)確、及時(shí)地采集到設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),并將其傳輸?shù)奖O(jiān)測中心,才能實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的有效監(jiān)測和診斷。數(shù)據(jù)采集主要通過各種傳感器來實(shí)現(xiàn),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(shè)備的相應(yīng)位置,實(shí)時(shí)采集設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)換為電信號。為了保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性,傳感器的選型、安裝位置和校準(zhǔn)非常重要。傳感器需要具備高精度、高穩(wěn)定性和抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn),同時(shí)安裝位置應(yīng)能夠真實(shí)反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。數(shù)據(jù)傳輸則是將采集到的數(shù)據(jù)通過有線或無線的方式傳輸?shù)奖O(jiān)測中心。有線傳輸方式通常采用工業(yè)以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線,其優(yōu)點(diǎn)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(wǎng)絡(luò),其優(yōu)點(diǎn)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(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,無線傳輸技術(shù)也在不斷進(jìn)步,例如采用5G通信技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)高速、穩(wěn)定的無線數(shù)據(jù)傳輸,為GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸提供了更加可靠的保障。同時(shí),數(shù)據(jù)傳輸過程中還需要進(jìn)行數(shù)據(jù)加密和校驗(yàn),以保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。
隨著科技的不斷進(jìn)步,GIS在線監(jiān)測技術(shù)也在不斷發(fā)展和創(chuàng)新。未來,GIS在線監(jiān)測將朝著智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化和小型化的方向發(fā)展。智能化方面,監(jiān)測系統(tǒng)將更加注重?cái)?shù)據(jù)分析和處理能力,通過采用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)評估和故障的智能診斷。例如,通過建立設(shè)備的數(shù)字模型,結(jié)合實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù),可以對設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測和評估,提前制定維護(hù)計(jì)劃。集成化方面,監(jiān)測系統(tǒng)將整合多種監(jiān)測功能,如溫度、局部放電、氣體泄漏、絕緣狀態(tài)等,形成一個(gè)綜合的監(jiān)測平臺,實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的監(jiān)測和管理。網(wǎng)絡(luò)化方面,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)將與電力系統(tǒng)的其他設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)互通,形成一個(gè)智能電網(wǎng)的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。通過網(wǎng)絡(luò)化,可以實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的集中監(jiān)控和管理,提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性。小型化方面,隨著傳感器技術(shù)和電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,監(jiān)測設(shè)備將越來越小型化、輕量化,便于安裝和維護(hù)。例如,采用微型傳感器和無線通信技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對GIS設(shè)備內(nèi)部的分布式監(jiān)測,提高監(jiān)測的精度和靈活性。此外,隨著新能源技術(shù)的發(fā)展,GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)也將面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。例如,在分布式能源接入電力系統(tǒng)的情況下。 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。
變壓器鐵芯的正常單點(diǎn)接地是確保其安全運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。由于變壓器運(yùn)行中強(qiáng)大的交變磁場作用,鐵芯疊片間會(huì)形成感應(yīng)電勢。若未通過可靠單點(diǎn)接地形成通路,這些電勢將不斷累積,就會(huì)在絕緣薄弱處產(chǎn)生放電,嚴(yán)重破壞絕緣油和固體絕緣材料,引發(fā)局部過熱甚至火災(zāi)。鐵芯多點(diǎn)接地故障更是重大潛在問題,形成閉合回路后產(chǎn)生異常環(huán)流(即鐵芯接地電流),導(dǎo)致鐵芯局部劇烈發(fā)熱,輕則加速絕緣老化、縮短設(shè)備壽命,重則引發(fā)鐵芯燒熔、變壓器破壞等災(zāi)難性后果。因此,持續(xù)、準(zhǔn)確地監(jiān)測鐵芯接地電流,是早期識別鐵芯異常狀態(tài)、保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵防線,對延長變壓器使用壽命、降低運(yùn)維成本意義重大。鐵芯接地電流在線監(jiān)測系統(tǒng)是軟硬件深度集成的智能化平臺。硬件通常由高精度電流傳感器(常選用穿芯式電流互感器,具有寬頻帶響應(yīng)特性)、可靠的數(shù)據(jù)采集單元(負(fù)責(zé)信號調(diào)理、高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換)以及工業(yè)級通訊模塊(支持光纖、以太網(wǎng)或無線傳輸)構(gòu)成,這些設(shè)備直接部署在變壓器接地線附近。軟件平臺:實(shí)時(shí)接收、處理并存儲(chǔ)來自現(xiàn)場的海量電流數(shù)據(jù);通過內(nèi)置的智能分析算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘,自動(dòng)識別異常波動(dòng)或超標(biāo)信號;一旦發(fā)現(xiàn)潛在問題,系統(tǒng)即刻觸發(fā)多級報(bào)警機(jī)制。 HFCT頻帶選擇通常為3MHz-30MHz避開工頻干擾。河南變壓器接地電流在線監(jiān)測解決方案
電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)時(shí)采集電纜運(yùn)行參數(shù),為運(yùn)維決策提供數(shù)據(jù)支持。山西電纜局部放電在線監(jiān)測方案
故障診斷是開關(guān)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)的重要功能之一。通過對采集到的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障問題,并對其進(jìn)行診斷。故障診斷技術(shù)主要基于數(shù)據(jù)挖掘、模式識別和人工智能等方法。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)通過對大量監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析,挖掘出數(shù)據(jù)中的潛在規(guī)律和模式,從而為故障診斷提供依據(jù)。例如,通過對開關(guān)柜溫度、電流、電壓等數(shù)據(jù)的歷史變化趨勢進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常變化規(guī)律,提前預(yù)警故障。模式識別技術(shù)則是通過建立設(shè)備正常運(yùn)行和故障狀態(tài)的特征模式庫,將采集到的數(shù)據(jù)與特征模式進(jìn)行匹配,從而實(shí)現(xiàn)對故障的診斷。例如,局部放電信號的模式識別可以通過對不同類型的局部放電信號進(jìn)行分類和識別,確定故障的類型和位置。人工智能技術(shù),如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等,則可以對復(fù)雜的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)學(xué)習(xí)和分析,建立故障診斷模型,實(shí)現(xiàn)對故障的智能診斷。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,故障診斷技術(shù)也在不斷優(yōu)化和創(chuàng)新,例如采用深度學(xué)習(xí)算法,可以對大規(guī)模的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析,故障提高診斷的準(zhǔn)確性和效率。通過多種故障診斷技術(shù)的結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)對開關(guān)柜故障的準(zhǔn)確診斷,為設(shè)備的維護(hù)和檢修提供科學(xué)指導(dǎo)。 山西電纜局部放電在線監(jiān)測方案