脈沖電流法是局部放電(局放)監(jiān)測(cè)中常用的方法之一,其原理基于局部放電過(guò)程中產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)。當(dāng)絕緣材料內(nèi)部出現(xiàn)局部放電時(shí),會(huì)在放電瞬間產(chǎn)生一個(gè)短暫的電荷轉(zhuǎn)移,這個(gè)電荷轉(zhuǎn)移會(huì)在設(shè)備的接地線上感應(yīng)出一個(gè)脈沖電流信號(hào)。脈沖電流法通過(guò)在設(shè)備的接地線上安裝高阻抗的耦合電容或電感傳感器,檢測(cè)這些脈沖電流信號(hào)。傳感器將感應(yīng)到的脈沖電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),并通過(guò)放大器放大后傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行分析。脈沖電流法的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高,能夠檢測(cè)到微弱的局放信號(hào),且測(cè)量電路簡(jiǎn)單,抗干擾能力較強(qiáng)。然而,其缺點(diǎn)是容易受到外部電磁干擾的影響,尤其是在復(fù)雜電磁環(huán)境中,可能會(huì)導(dǎo)致誤報(bào)。此外,脈沖電流法只能檢測(cè)到局放信號(hào)的存在,但難以準(zhǔn)確定位局放的位置。盡管如此,脈沖電流法仍然是目前應(yīng)用常用的局放監(jiān)測(cè)方法之一,應(yīng)用于電力設(shè)備如變壓器、GIS、電纜等的局放監(jiān)測(cè)中。 開(kāi)關(guān)柜局放監(jiān)測(cè)利用特高頻(UHF)技術(shù)檢測(cè)高頻電磁波信號(hào),能發(fā)現(xiàn)微小局放。天津開(kāi)關(guān)柜局放在線監(jiān)測(cè)方案
電纜作為電力傳輸?shù)摹按髣?dòng)脈”,其運(yùn)行狀態(tài)直接影響電網(wǎng)安全。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)感知關(guān)鍵參數(shù),構(gòu)建起電纜的“數(shù)字神經(jīng)系統(tǒng)”,實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)搶修到主動(dòng)監(jiān)測(cè)的運(yùn)維變革。監(jiān)測(cè)參數(shù):電氣狀態(tài):接地電流/環(huán)流:監(jiān)測(cè)金屬護(hù)層接地線電流,判斷護(hù)層絕緣破損、多點(diǎn)接地故障及環(huán)流損耗,防止護(hù)層過(guò)熱。局部放電(PD):通過(guò)安裝在護(hù)層接地線或電纜本體的HFCT、TEV或超聲波傳感器,捕捉絕緣內(nèi)部缺陷(如氣隙、雜質(zhì)、老化)產(chǎn)生的微弱放電信號(hào),評(píng)估絕緣劣化程度。溫度狀態(tài):接頭/終端溫度:采用DTS光纖(長(zhǎng)距離連續(xù))、無(wú)線測(cè)溫傳感器(單點(diǎn)),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)接頭壓接點(diǎn)、應(yīng)力錐等部位溫度,預(yù)警接觸不良、過(guò)載導(dǎo)致的過(guò)熱問(wèn)題。電纜表面/通道環(huán)境溫度:了解運(yùn)行環(huán)境,輔助分析溫升原因。運(yùn)行工況:負(fù)荷電流:結(jié)合溫度數(shù)據(jù),分析載流能力與熱平衡狀態(tài),優(yōu)化調(diào)度。電壓:監(jiān)測(cè)運(yùn)行電壓水平,評(píng)估過(guò)電壓?jiǎn)栴}。廣西電纜護(hù)層電流在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)柜局放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)暫態(tài)地電壓(TEV)技術(shù)檢測(cè)設(shè)備局放狀態(tài),靈敏度高。
局部放電(PD)是變壓器內(nèi)部絕緣劣化的征兆之一,如同絕緣系統(tǒng)發(fā)出的“求救信號(hào)”。變壓器局放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)捕捉、分析這些微弱的放電脈沖,在絕緣故障引發(fā)災(zāi)難性后果(如擊穿)之前實(shí)現(xiàn)預(yù)警和監(jiān)測(cè),是電力設(shè)備安全運(yùn)行的“前沿哨兵”。監(jiān)測(cè)原理與技術(shù)方案:變壓器內(nèi)部放電會(huì)產(chǎn)生豐富的物理效應(yīng):電磁脈沖:放電瞬間產(chǎn)生納秒級(jí)高頻電流脈沖和電磁波。超聲波:放電點(diǎn)氣體膨脹或收縮產(chǎn)生壓力波。主流監(jiān)測(cè)方法根據(jù)感知原理部署:超高頻(UHF)法-主流且靈敏:原理:在變壓器箱壁或內(nèi)置傳感器(如盆式絕緣子處),捕獲300MHz-3GHz頻段的電磁波信號(hào)。部署:外置天線(非侵入)或內(nèi)置傳感器(需預(yù)留接口)。高頻電流互感器(HFCT)法:原理:在變壓器中性點(diǎn)、鐵芯/夾件接地線或套管末屏接地線上安裝HFCT,捕捉沿接地線傳播的放電脈沖電流。優(yōu)勢(shì):安裝相對(duì)簡(jiǎn)便,成本較低,可監(jiān)測(cè)與接地線耦合的放電。聲學(xué)(AE)法:原理:在變壓器外殼多點(diǎn)安裝超聲波傳感器,接收放電產(chǎn)生的聲波信號(hào)。聯(lián)合監(jiān)測(cè)(趨勢(shì)):結(jié)合UHF+AE或UHF+HFCT,利用多物理量信息互補(bǔ),提升診斷可靠性。
GIS設(shè)備的絕緣性能是其安全運(yùn)行的重要指標(biāo)之一。絕緣材料的老化、受潮、機(jī)械損傷以及局部放電等因素都可能導(dǎo)致絕緣性能下降,進(jìn)而引發(fā)設(shè)備故障。因此,對(duì)GIS設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要手段。絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要通過(guò)測(cè)量絕緣電阻、介質(zhì)損耗因數(shù)等參數(shù)來(lái)實(shí)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(shuō)明絕緣性能越好。通過(guò)定期測(cè)量絕緣電阻,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣材料的老化和受潮情況。然而,絕緣電阻的測(cè)量通常需要停電進(jìn)行,這對(duì)于GIS設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)是不現(xiàn)實(shí)的。介質(zhì)損耗因數(shù)則是反映絕緣材料在交流電場(chǎng)作用下的能量損耗程度的參數(shù),其值越小,說(shuō)明絕緣性能越好。通過(guò)在GIS設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中測(cè)量介質(zhì)損耗因數(shù),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)絕緣材料的絕緣狀態(tài)。此外,隨著技術(shù)的進(jìn)步,一些新型的絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(cè)技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)檢測(cè)絕緣材料在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的光聲信號(hào)來(lái)評(píng)估其絕緣狀態(tài),具有非接觸、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)多種監(jiān)測(cè)手段的結(jié)合,可以了解GIS設(shè)備的絕緣狀態(tài),為設(shè)備的維護(hù)和檢修提供科學(xué)依據(jù)。 電纜局部放電在線監(jiān)測(cè)通過(guò)高頻電流傳感器檢測(cè)局放產(chǎn)生的脈沖電流,評(píng)估電纜絕緣狀態(tài)。
在現(xiàn)代化城市和工業(yè)發(fā)展的命脈中,電力電纜如同深埋地下的血管,承擔(dān)著輸送能源的重任。然而,傳統(tǒng)的電纜運(yùn)維主要依賴定期巡檢,存在反應(yīng)滯后、難以捕捉瞬時(shí)故障的弊端。電纜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,成為電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵利器。這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)在電纜本體或關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(如接頭、終端)安裝各類傳感器,結(jié)合現(xiàn)代通信與數(shù)據(jù)分析手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)、連續(xù)、非侵入式監(jiān)控。持續(xù)采集關(guān)鍵參數(shù),包括但不限于:電纜表面及內(nèi)部溫度分布(反映過(guò)載或散熱不良)、局部放電(PD)信號(hào)(絕緣劣化的早期征兆)、接地線電流(監(jiān)測(cè)護(hù)層絕緣狀態(tài)和雜散電流)、電纜環(huán)流(評(píng)估金屬護(hù)套多點(diǎn)接地參數(shù))以及運(yùn)行電壓/電流等。通過(guò)將這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)監(jiān)控中心,利用算法進(jìn)行綜合分析、趨勢(shì)預(yù)測(cè)和異常診斷,在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠:早期預(yù)警故障:捕捉絕緣老化、接頭過(guò)熱、局部放電加劇等潛在缺陷,在故障發(fā)生前發(fā)出警報(bào)。優(yōu)化運(yùn)維策略:實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修,根據(jù)電纜實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)安排維護(hù)或更換,大幅減少不必要的停電試驗(yàn)和“過(guò)維護(hù)”成本,提升運(yùn)維效率。提升供電可靠性:降低因電纜突發(fā)故障導(dǎo)致的停電的概率,給用戶連續(xù)穩(wěn)定供電。延長(zhǎng)使用壽命:科學(xué)評(píng)估電纜運(yùn)行應(yīng)力。 變壓器局放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可通過(guò)超聲波傳感器檢測(cè)油箱外壁的超聲波信號(hào)。黑龍江電纜環(huán)流在線監(jiān)測(cè)方案
電纜環(huán)流監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可為電纜運(yùn)行維護(hù)提供科學(xué)依據(jù),減少因環(huán)流過(guò)大導(dǎo)致的損耗。天津開(kāi)關(guān)柜局放在線監(jiān)測(cè)方案
故障診斷是GIS在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要功能之一。通過(guò)對(duì)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)備的故障隱患,并對(duì)其進(jìn)行診斷和定位。故障診斷技術(shù)主要基于數(shù)據(jù)挖掘、模式識(shí)別和人工智能等方法。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)通過(guò)對(duì)大量監(jiān)測(cè)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(guò)對(duì)GIS設(shè)備溫度、局部放電、氣體泄漏等數(shù)據(jù)的歷史變化趨勢(shì)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(shí)別技術(shù)則是通過(guò)建立設(shè)備正常運(yùn)行和故障狀態(tài)的特征模式庫(kù),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(duì)故障的快速診斷。例如,局部放電信號(hào)的模式識(shí)別可以通過(guò)對(duì)不同類型的局部放電信號(hào)進(jìn)行分類和識(shí)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(duì)復(fù)雜的監(jiān)測(cè)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(duì)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(duì)大規(guī)模的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析,提高診斷的準(zhǔn)確性和效率。通過(guò)多種故障診斷技術(shù)的結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)GIS設(shè)備故障的快速、準(zhǔn)確診斷,為設(shè)備的維護(hù)和檢修提供科學(xué)指導(dǎo)。 天津開(kāi)關(guān)柜局放在線監(jiān)測(cè)方案