数据采集与传输是GIS在线监测系统的重要环节。只有准确、及时地采集到设备的运行状态数据,并将其传输到监测中心,才能实现对设备的有效监测和诊断。数据采集主要通过各种传感器来实现,如温度传感器、局部放电传感器、气体泄漏传感器、电流传感器和电压传感器等。这些传感器安装在GIS设备的相应位置,实时采集设备的运行状态数据,并将其转换为电信号。为了保证数据采集的准确性,传感器的选型、安装位置和校准非常重要。传感器需要具备高精度、高稳定性和抗干扰能力强的特点,同时安装位置应能够真实反映设备的运行状态。数据传输则是将采集到的数据通过有线或无线的方式传输到监测中心。有线传输方式通常采用工业以太网或现场总线,其优点是传输速度快、可靠性高,但安装成本较高。无线传输方式则主要采用无线传感器网络,其优点是安装方便、灵活性高,但传输距离有限,且容易受到干扰。随着物联网技术的发展,无线传输技术也在不断进步,例如采用5G通信技术,可以实现高速、稳定的无线数据传输,为GIS在线监测系统的数据传输提供了更加可靠的保障。同时,数据传输过程中还需要进行数据加密和校验,以保证数据的安全性和完整性。 电缆局放在线监测采用HFCT传感器捕捉高频放电脉冲,定位绝缘缺陷。贵州电缆局放在线监测方案
在电力输送的“关节”位置——电缆接头处,温度是反映其运行状况的关键的指标之一。电缆接头是整条线路的机械与电气薄弱点,因安装工艺、材料老化、接触不良或过载等原因引发的接触电阻增大,会迅速转化为焦耳热,导致温度异常升高。电缆接头温度在线监测系统正是针对这一问题,利用前沿传感技术对关键接头进行实时、连续的温度“把脉”,成为接头过热故障的“预警雷达”。该技术的关键在于部署高精度、高可靠性的温度传感器。目前主流方案包括:分布式光纤测温(DTS):沿电缆或紧贴接头敷设特殊传感光纤,利用拉曼或布里渊散射效应,实现数公里范围内连续空间温度感知,精度可达±1°C,是长距离隧道、管廊监测的首要选择,但成本会比较搞。无线测温传感器:采用微型化、低功耗设计,直接安装在接头表面或压接点,通过无线(如LoRa、NB-IoT、Zigbee)或有线方式传输数据,尤其适用于分散、难以布线的接头。红外热成像:适用于可观测的接头,通过固定式热像仪进行非接触扫描,提供直观的温度场图像。在线温度监测的价值远不止于实时读数:准确预警,防患未“燃”:系统设定多级温度阈值(如环境温升>15°C报警,>30°C跳闸),自动触发告警。 青海GIS局部放电在线监测方案电缆在线监测系统实时采集温度、局放等参数,实现从定期检修到状态检修的转型。
气体绝缘开关设备(GIS)是现代电力系统中极为重要的电气设备,广泛应用于变电站和输电线路中。其采用六氟化硫(SF?)气体作为绝缘和灭弧介质,具有体积小、可靠性高、维护工作量少等优势。然而,GIS设备在长期运行过程中,仍可能因绝缘老化、局部放电、气体泄漏等问题引发故障,进而影响电力系统的稳定运行。传统的人工巡检和定期试验方式难以及时发现潜在问题,而GIS在线监测技术则能够实时、连续地获取设备运行状态信息,提前预警故障,为设备的预测性维护提供科学依据,从而显著提高电力系统的可靠性和安全性,降低设备故障带来的经济损失和社会影响。局部放电是GIS设备绝缘劣化的早期征兆之一。当GIS内部绝缘材料存在缺陷或受到电场、机械应力等因素影响时,可能会出现局部放电现象。局部放电不仅会加速绝缘材料的老化,还可能引发绝缘击穿等严重故障。因此,局部放电监测是GIS在线监测的关键技术之一。目前,常用的局部放电监测方法包括脉冲电流法、超声波法和高频电流法。脉冲电流法通过检测GIS接地线上感应的脉冲电流信号来识别局部放电,其优势是灵敏度高,能够检测到微弱的放电信号,但容易受到外部电磁干扰。
电缆作为电力传输的“大动脉”,其运行状态直接影响电网安全。在线监测系统通过实时感知关键参数,构建起电缆的“数字神经系统”,实现从被动抢修到主动监测的运维变革。监测参数:电气状态:接地电流/环流:监测金属护层接地线电流,判断护层绝缘破损、多点接地故障及环流损耗,防止护层过热。局部放电(PD):通过安装在护层接地线或电缆本体的HFCT、TEV或超声波传感器,捕捉绝缘内部缺陷(如气隙、杂质、老化)产生的微弱放电信号,评估绝缘劣化程度。温度状态:接头/终端温度:采用DTS光纤(长距离连续)、无线测温传感器(单点),实时监测接头压接点、应力锥等部位温度,预警接触不良、过载导致的过热问题。电缆表面/通道环境温度:了解运行环境,辅助分析温升原因。运行工况:负荷电流:结合温度数据,分析载流能力与热平衡状态,优化调度。电压:监测运行电压水平,评估过电压问题。GIS局放监测采用特高频(UHF)法与SF?分解物联合诊断。
铁芯接地电流在线监测技术的应用,为电力设备状态检修和资产管理带来了提升。其价值在于实现了对变压器“心脏”——铁芯运行状态的实时感知,将传统的故障后被动检修转变为基于状态预知的主动维护。通过持续监测,运维人员能在故障早期甚至萌芽期就准确识别铁芯多点接地、悬浮电位、绝缘劣化等问题,从而及时干预处理,避免设备严重损坏和代价高昂的非计划停运。该技术提升了大型电力变压器的运行可靠性和使用寿命,降低了检修成本和故障l,安全、经济效益巨大。展望未来,随着物联网(IoT)、边缘计算和人工智能(AI)技术的飞速发展,铁芯接地电流监测将更加智能化:边缘计算节点实现本地实时分析与初步诊断;AI深度学习算法用于挖掘更复杂的故障模式、预测剩余寿命;监测数据深度融入智慧电厂/变电站平台,与SCADA、设备管理系统无缝集成,为电网数字化、智能化运维提供强大支撑,迈向变压器全生命周期管理的更高境界。 铁芯接地电流监测发现多点接地故障。青海GIS局部放电在线监测方案
电缆环流监测数据可为电缆运行维护提供科学依据,减少因环流过大导致的损耗。贵州电缆局放在线监测方案
局部放电(PD)是变压器内部绝缘劣化的征兆之一,如同绝缘系统发出的“求救信号”。变压器局放在线监测技术通过实时捕捉、分析这些微弱的放电脉冲,在绝缘故障引发灾难性后果(如击穿)之前实现预警和监测,是电力设备安全运行的“前沿哨兵”。监测原理与技术方案:变压器内部放电会产生丰富的物理效应:电磁脉冲:放电瞬间产生纳秒级高频电流脉冲和电磁波。超声波:放电点气体膨胀或收缩产生压力波。主流监测方法根据感知原理部署:超高频(UHF)法-主流且灵敏:原理:在变压器箱壁或内置传感器(如盆式绝缘子处),捕获300MHz-3GHz频段的电磁波信号。部署:外置天线(非侵入)或内置传感器(需预留接口)。高频电流互感器(HFCT)法:原理:在变压器中性点、铁芯/夹件接地线或套管末屏接地线上安装HFCT,捕捉沿接地线传播的放电脉冲电流。优势:安装相对简便,成本较低,可监测与接地线耦合的放电。声学(AE)法:原理:在变压器外壳多点安装超声波传感器,接收放电产生的声波信号。联合监测(趋势):结合UHF+AE或UHF+HFCT,利用多物理量信息互补,提升诊断可靠性。 贵州电缆局放在线监测方案