變壓器鐵芯的正常單點接地是確保其安全運行的重要基礎。由于變壓器運行中強大的交變磁場作用,鐵芯疊片間會形成感應電勢。若未通過可靠單點接地形成通路,這些電勢將不斷累積,就會在絕緣薄弱處產生放電,嚴重破壞絕緣油和固體絕緣材料,引發局部過熱甚至火災。鐵芯多點接地故障更是重大潛在問題,形成閉合回路后產生異常環流(即鐵芯接地電流),導致鐵芯局部劇烈發熱,輕則加速絕緣老化、縮短設備壽命,重則引發鐵芯燒熔、變壓器破壞等災難性后果。因此,持續、準確地監測鐵芯接地電流,是早期識別鐵芯異常狀態、保證電網安全穩定運行的關鍵防線,對延長變壓器使用壽命、降低運維成本意義重大。鐵芯接地電流在線監測系統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,具有寬頻帶響應特性)、可靠的數據采集單元(負責信號調理、高精度模數轉換)以及工業級通訊模塊(支持光纖、以太網或無線傳輸)構成,這些設備直接部署在變壓器接地線附近。軟件平臺:實時接收、處理并存儲來自現場的海量電流數據;通過內置的智能分析算法對數據進行深度挖掘,自動識別異常波動或超標信號;一旦發現潛在問題,系統即刻觸發多級報警機制。 表面放電在絕緣材料表面發生,放電脈沖較寬且與電壓相位有關。湖南GIS局部放電在線監測方案
六氟化硫(SF?)氣體是GIS設備的關鍵絕緣和滅弧介質,其絕緣性能和滅弧能力遠優于空氣。然而,SF?氣體是一種溫室氣體,其溫室效應是二氧化碳的數萬倍。一旦GIS設備發生氣體泄漏,不僅會影響設備的絕緣性能,還會對環境造成嚴重危害。因此,氣體泄漏監測是GIS在線監測的重要組成部分。氣體泄漏監測主要通過氣體傳感器來實現,這些傳感器可以檢測GIS設備內部SF?氣體的濃度變化。當氣體泄漏時,設備內部的SF?氣體濃度會降低,而外部環境中的SF?氣體濃度會升高。通過在GIS設備的外殼和密封部位安裝氣體傳感器,可以實時監測氣體泄漏情況。此外,還可以采用聲學傳感器來檢測氣體泄漏產生的聲波信號,從而實現對泄漏的早期預警。隨著傳感器技術的不斷發展,氣體泄漏監測的精度和可靠性也在不斷提高。例如,采用激光吸收光譜技術的氣體傳感器能夠高精度地檢測SF?氣體的濃度變化,為GIS設備的氣體泄漏監測提供了手段。通過氣體泄漏監測,可以及時發現泄漏點并進行修復,確保GIS設備的絕緣性能和環境保護。浙江變壓器末屏在線監測解決方案開關柜觸頭測溫選用無線無源CT取電傳感器。
變壓器套管末屏在線監測的應用價值很高。其直接的價值在于大幅提升套管運行安全的可控性,實現從“定期檢修”到“狀態檢修”的轉變,避免突發性套管故障導致的變壓器非計劃停運甚至災難性后果(如火災),保證電網安全。其次具有經濟效益:通過早期預警和檢修,可避免昂貴的設備損壞和更換費用,減少計劃外停電損失,延長變壓器及套管的使用壽命,優化檢修資源(只在必要時才檢修)。此外,它也是構建智能變電站和數字化電網的重要一環,為設備全壽命周期管理和資產優化提供關鍵數據支撐。展望未來,末屏在線監測技術正朝著更高精度、更高可靠性、更強智能化方向發展:集成更多傳感器(如溫度、振動、局部放電)實現多參量融合分析;深度應用人工智能(AI)和機器學習(ML)技術,從海量數據中自動識別異常模式、預測剩余壽命、提高診斷準確率;發展無源無線傳感器技術,簡化安裝和供電;隨著技術的不斷成熟和成本的持續下降,末屏在線監測有望從大型、關鍵變壓器逐步普及到更多電壓等級的變壓器,成為電力設備智能運維的標配。
氣體絕緣開關設備(GIS)是現代電力系統中極為重要的電氣設備,廣泛應用于變電站和輸電線路中。其采用六氟化硫(SF?)氣體作為絕緣和滅弧介質,具有體積小、可靠性高、維護工作量少等優勢。然而,GIS設備在長期運行過程中,仍可能因絕緣老化、局部放電、氣體泄漏等問題引發故障,進而影響電力系統的穩定運行。傳統的人工巡檢和定期試驗方式難以及時發現潛在問題,而GIS在線監測技術則能夠實時、連續地獲取設備運行狀態信息,提前預警故障,為設備的預測性維護提供科學依據,從而顯著提高電力系統的可靠性和安全性,降低設備故障帶來的經濟損失和社會影響。局部放電是GIS設備絕緣劣化的早期征兆之一。當GIS內部絕緣材料存在缺陷或受到電場、機械應力等因素影響時,可能會出現局部放電現象。局部放電不僅會加速絕緣材料的老化,還可能引發絕緣擊穿等嚴重故障。因此,局部放電監測是GIS在線監測的關鍵技術之一。目前,常用的局部放電監測方法包括脈沖電流法、超聲波法和高頻電流法。脈沖電流法通過檢測GIS接地線上感應的脈沖電流信號來識別局部放電,其優勢是靈敏度高,能夠檢測到微弱的放電信號,但容易受到外部電磁干擾。 電纜在線監測系統可實時采集電纜運行參數,為運維決策提供數據支持。
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。鐵芯接地電流監測發現多點接地故障。吉林變壓器接地電流在線監測
GIS局放監測采用特高頻(UHF)法與SF?分解物聯合診斷。湖南GIS局部放電在線監測方案
變壓器接地電流在線監測,是指利用高精度傳感器持續、實時地測量變壓器中性點或鐵心、夾件等關鍵部位接地引線中流過的電流,并對其幅值、波形、諧波成分等特征進行記錄、分析和診斷的技術。其價值在于將原本看不到的接地狀態轉化為可量化的、動態的數據流,為變壓器內部潛在故障提供早期預警窗口。變壓器在正常運行狀態下,中性點接地電流主要由三相不平衡和勵磁涌流的殘余分量構成,數值通常很小(毫安級至數安級);而鐵心、夾件的接地電流理論上應接近零(理想單點接地時)。然而,當內部發生故障,如鐵心多點接地、夾件或油箱環流、繞組匝間短路、絕緣受潮劣化、甚至外部系統直流偏磁侵入時,接地電流的幅值、特性會發生異常。在線監測的意義在于實現狀態檢修,替代傳統的定期停電預測性試驗,提升故障預警能力,避免小問題演變為災難性問題(如鐵心過熱熔毀、絕緣擊穿),保證電網安全穩定運行,并優化運維成本,減少非計劃停運損失。 湖南GIS局部放電在線監測方案