在單芯電纜中,金屬護套通常設計為單點接地或交叉互聯接地。當護套絕緣受損、接地系統出現異常(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流動,即產生護套環流。電纜環流在線監測的目標,正是為了持續追蹤這種非預期環流的大小和變化趨勢。通常,監測裝置(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箱的回流路徑上,實現對環流值的實時或周期性數據采集。對環流進行在線監測具有多重潛在意義:識別異常接地狀態:高于設計值或歷史基準的環流,往往是護套絕緣破損、多點接地故障或交叉互聯系統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段。持續的環流會在金屬護套上產生焦耳熱損耗(I2R損耗)。這不僅浪費電能,更關鍵的是,由此產生的額外溫升可能疊加在電纜導體發熱之上,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。監測環流有助于評估這部分損耗的規模。過大的環流及其產生的熱量,尤其在接頭等薄弱點附近,是值得警惕的因素。結合溫度監測,環流數據可為評估局部過熱提供輔助參考。優化系統效率:發現不必要的環流路徑,有助于減少系統運行中的非必要能量損耗。 沿面放電沿著絕緣表面發生,放電脈沖與電壓相位密切相關。四川GIS局放在線監測方案
局部放電是開關柜絕緣老化和故障的早期征兆之一。當開關柜內部的絕緣材料受到電場、機械應力或環境因素的影響時,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,還會產生電磁干擾,影響電力系統的正常運行。因此,對開關柜局部放電的監測是在線監測系統的重要組成部分。局部放電監測技術主要有脈沖電流法、超聲波法和高頻電流法等。脈沖電流法是通過在開關柜的接地線上安裝傳感器,檢測局部放電產生的脈沖電流信號。這種方法的優勢是靈敏度高,能夠檢測到微弱的放電信號,但容易受到外部電磁干擾的影響。超聲波法則是利用局部放電產生的超聲波信號來進行檢測。當局部放電發生時,會產生高頻的超聲波,通過在開關柜表面安裝超聲波傳感器,可以檢測到這些信號。超聲波法的優勢是抗干擾能力強,能夠對局部放電的位置進行較為準確的判斷,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局部放電的監測。這種方法結合了脈沖電流法和超聲波法的優勢,具有較高的靈敏度和抗干擾能力。隨著數字化技術的發展,局部放電監測系統也在不斷智能化,能夠對監測到的信號進行自動分析和診斷,及時發現設備的潛在故障問題。 北京變壓器局放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。
在單芯電纜系統中,當導體通過交流電流時,會在其金屬護套上感應出電壓,這被稱為護層感應電壓。這種現象是由電磁感應原理決定的,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)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。電纜護層感應電壓在線監測,正是為了持續、實時地掌握這一關鍵參數的實際水平。監測點通常設置在護套的接地引線、交叉互聯箱的連接點或專門設計的電壓抽取裝置上,使用高阻抗電壓測量設備獲取數據。實施護層電壓在線監測主要服務于以下幾個潛在目的:護層電壓過高是需要高度關注的情況。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生危險接觸電壓,對運維人員構成潛在危險。在線監測有助于及時發現超出安全限值(的異常電壓。診斷接地系統狀態:護層電壓的變化(如異常升高或降低)往往是接地系統狀態改變的重要指示信號。這可能提示:設計接地點失效、交叉互聯連接錯誤或斷開、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。監測電壓可為排查接地問題提供線索。
在現代化城市和工業發展的命脈中,電力電纜如同深埋地下的血管,承擔著輸送能源的重任。然而,傳統的電纜運維主要依賴定期巡檢,存在反應滯后、難以捕捉瞬時故障的弊端。電纜在線監測技術應運而生,成為電網安全、穩定、經濟運行的關鍵利器。這項技術通過在電纜本體或關鍵節點(如接頭、終端)安裝各類傳感器,結合現代通信與數據分析手段,實現對電纜運行狀態的實時、連續、非侵入式監控。持續采集關鍵參數,包括但不限于:電纜表面及內部溫度分布(反映過載或散熱不良)、局部放電(PD)信號(絕緣劣化的早期征兆)、接地線電流(監測護層絕緣狀態和雜散電流)、電纜環流(評估金屬護套多點接地參數)以及運行電壓/電流等。通過將這些實時數據傳輸至后臺監控中心,利用算法進行綜合分析、趨勢預測和異常診斷,在線監測系統能夠:早期預警故障:捕捉絕緣老化、接頭過熱、局部放電加劇等潛在缺陷,在故障發生前發出警報。優化運維策略:實現狀態檢修,根據電纜實際運行狀態安排維護或更換,大幅減少不必要的停電試驗和“過維護”成本,提升運維效率。提升供電可靠性:降低因電纜突發故障導致的停電的概率,給用戶連續穩定供電。延長使用壽命:科學評估電纜運行應力。 根據PRPD、PRPS圖譜可判斷放電類型。
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,進而引發設備故障。因此,對GIS設備的絕緣狀態進行實時監測是保證電力系統安全運行的重要手段。絕緣狀態監測主要通過測量絕緣電阻、介質損耗因數等參數來實現。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,可以及時發現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設備的在線監測來說是不現實的。介質損耗因數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,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損耗因數,可以實時監測絕緣材料的絕緣狀態。此外,隨著技術的進步,一些新型的絕緣狀態監測技術也在不斷涌現,如基于光聲光譜的絕緣狀態監測技術。該技術通過檢測絕緣材料在電場作用下產生的光聲信號來評估其絕緣狀態,具有非接觸、實時監測等優點。通過多種監測手段的結合,可以了解GIS設備的絕緣狀態,為設備的維護和檢修提供科學依據。 電纜環流監測數據可為電纜運行維護提供科學依據,減少因環流過大導致的損耗。四川開關柜測溫在線監測
電纜溫度監測系統可及時響應溫度變化,為電纜運行狀態提供實時數據支持。四川GIS局放在線監測方案
GIS在線監測系統的應用不僅可以提高電力系統的安全性和可靠性,還可以帶來明顯的經濟效益。首先,通過實時監測GIS設備的運行狀態,及時發現設備的故障隱患,可以避免設備故障的發生,減少因停電導致的經濟損失。例如,在一些重要的工業場所,停電可能會導致生產線的停機,造成巨大的經濟損失。通過在線監測系統的應用,可以提前預警故障,及時進行維修,避免停電事故的發生。其次,GIS在線監測系統可以優化設備的維護策略,從傳統的定期維護轉變為基于狀態的維護。傳統的定期維護方式存在盲目性,可能會對設備進行不必要的維修,增加維修成本。而基于狀態的維護則可以根據設備的實際運行狀態進行維修,避免過度維修和維修不足的情況,從而降低維修成本。此外,GIS在線監測系統還可以提高設備的使用壽命。通過對設備運行狀態的實時監測和分析,可以及時發現設備的老化情況,并采取相應的措施進行維護和保養,延長設備的使用壽命。例如,通過對GIS設備絕緣狀態的監測,可以及時發現絕緣材料的老化情況,提前進行絕緣處理,避免絕緣擊穿故障的發生,從而延長設備的使用壽命。GIS在線監測系統的應用還可以提高電力系統的運行效率。通過對電流、電壓等參數的實時監測和分析。 四川GIS局放在線監測方案