開關柜作為電力系統(tǒng)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(huán)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(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。而開關柜在線監(jiān)測技術的出現(xiàn),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(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)設備的異常變化,提前預警故障,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,柜開關在線監(jiān)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(jiān)測系統(tǒng)采用模塊化設計,便于安裝和維護。廣西電纜局放在線監(jiān)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(fā)設備故障。因此,對GIS設備的絕緣狀態(tài)進行實時監(jiān)測是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要手段。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,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,絕緣電阻的測量通常需要停電進行,這對于GIS設備的在線監(jiān)測來說是不現(xiàn)實的。介質(zhì)損耗因數(shù)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(shù),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(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,隨著技術的進步,一些新型的絕緣狀態(tài)監(jiān)測技術也在不斷涌現(xiàn),如基于光聲光譜的絕緣狀態(tài)監(jiān)測技術。該技術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)點。通過多種監(jiān)測手段的結合,可以了解GIS設備的絕緣狀態(tài),為設備的維護和檢修提供科學依據(jù)。 重慶變壓器末屏在線監(jiān)測開關柜局放監(jiān)測系統(tǒng)通過暫態(tài)地電壓(TEV)技術檢測設備局放狀態(tài),靈敏度高。
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)。只有準確、及時地采集到設備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù),并將其傳輸?shù)奖O(jiān)測中心,才能實現(xiàn)對設備的有效監(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設備的相應位置,實時采集設備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù),并將其轉換為電信號。為了保證數(shù)據(jù)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(wěn)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(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,其優(yōu)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(lián)網(wǎng)技術的發(fā)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(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,數(shù)據(jù)傳輸過程中還需要進行數(shù)據(jù)加密和校驗,以保證數(shù)據(jù)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(lián)接地。當護套絕緣受損、接地系統(tǒng)出現(xiàn)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(huán)流動,即產(chǎn)生護套環(huán)流。電纜環(huán)流在線監(jiān)測的目標,正是為了持續(xù)追蹤這種非預期環(huán)流的大小和變化趨勢。通常,監(jiān)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(lián)箱的回流路徑上,實現(xiàn)對環(huán)流值的實時或周期性數(shù)據(jù)采集。對環(huán)流進行在線監(jiān)測具有多重潛在意義:識別異常接地狀態(tài):高于設計值或歷史基準的環(huán)流,往往是護套絕緣破損、多點接地故障或交叉互聯(lián)系統(tǒng)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(qū)段。持續(xù)的環(huán)流會在金屬護套上產(chǎn)生焦耳熱損耗(I2R損耗)。這不僅浪費電能,更關鍵的是,由此產(chǎn)生的額外溫升可能疊加在電纜導體發(fā)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(jiān)測環(huán)流有助于評估這部分損耗的規(guī)模。過大的環(huán)流及其產(chǎn)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(jiān)測,環(huán)流數(shù)據(jù)可為評估局部過熱提供輔助參考。優(yōu)化系統(tǒng)效率:發(fā)現(xiàn)不必要的環(huán)流路徑,有助于減少系統(tǒng)運行中的非必要能量損耗。 多設備監(jiān)測數(shù)據(jù)接入統(tǒng)一平臺,實現(xiàn)電網(wǎng)資產(chǎn)全生命周期管理。
在線監(jiān)測系統(tǒng)通過對接地電流的多維度分析,提取關鍵診斷參數(shù):1.電流有效值(RMS):直觀指標。中性點電流持續(xù)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(jù),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?;兺殡S故障。5.相位角:接地電流與系統(tǒng)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(fā)性故障(如金屬物掉落造成瞬間多點接地)。系統(tǒng)通過綜合這些參數(shù),結合變壓器負載、油溫等工況,實現(xiàn)故障查找。 電纜外力破壞預警需聯(lián)動聲光報警裝置。廣西電纜局放在線監(jiān)測
電纜環(huán)流監(jiān)測數(shù)據(jù)可為電纜運行維護提供科學依據(jù),減少因環(huán)流過大導致的損耗。廣西電纜局放在線監(jiān)測
電暈放電是局部放電的一種常見類型,通常發(fā)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(fā)生在電極表面的不規(guī)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(xiàn)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(shù)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(jiān)測