变压器作为电网的“心脏”,其运行状态至关重要。在线监测系统通过实时感知关键参数,构建起变压器运行的“数字孪生体”,实现从定期检修到预测性维护的转变。监测参数:电气参量:负荷电流&电压:基础运行工况,结合温度分析过载、不平衡问题。套管介损(tanδ)&电容量:评估套管绝缘老化、受潮的关键指标。铁芯/夹件接地电流:检测多点接地故障,防止局部过热烧损。局部放电(PD):通过高频电流互感器(HFCT)、超高频(UHF)或声电联合传感器,捕捉绝缘内部缺陷产生的放电信号。温度测量:顶层油温&热点温度(估算/直接测量):温升指标,直接关联绝缘老化速率与过载能力。绕组温度(光纤或间接计算):评估脆弱部位的热状态。冷却器状态:监测风扇/油泵运行、散热效率。机械状态(振动/声学):本体振动&噪声:诊断铁芯松动、绕组变形、冷却系统异常。频率响应分析法(FRA):(周期性或在线)诊断绕组位移、变形。辅助参量:环境温度、湿度、柜门状态等。 变压器局放监测系统通过多种传感器综合监测,提高局放检测的可靠性。变压器局部放电在线监测
变压器铁芯的正常单点接地是确保其安全运行的重要基础。由于变压器运行中强大的交变磁场作用,铁芯叠片间会形成感应电势。若未通过可靠单点接地形成通路,这些电势将不断累积,就会在绝缘薄弱处产生放电,严重破坏绝缘油和固体绝缘材料,引发局部过热甚至火灾。铁芯多点接地故障更是重大潜在问题,形成闭合回路后产生异常环流(即铁芯接地电流),导致铁芯局部剧烈发热,轻则加速绝缘老化、缩短设备寿命,重则引发铁芯烧熔、变压器破坏等灾难性后果。因此,持续、准确地监测铁芯接地电流,是早期识别铁芯异常状态、保证电网安全稳定运行的关键防线,对延长变压器使用寿命、降低运维成本意义重大。铁芯接地电流在线监测系统是软硬件深度集成的智能化平台。硬件通常由高精度电流传感器(常选用穿芯式电流互感器,具有宽频带响应特性)、可靠的数据采集单元(负责信号调理、高精度模数转换)以及工业级通讯模块(支持光纤、以太网或无线传输)构成,这些设备直接部署在变压器接地线附近。软件平台:实时接收、处理并存储来自现场的海量电流数据;通过内置的智能分析算法对数据进行深度挖掘,自动识别异常波动或超标信号;一旦发现潜在问题,系统即刻触发多级报警机制。 陕西变压器末屏在线监测解决方案变压器局放监测系统可实现对局放故障的早期预警,保证变压器安全运行。
温度是开关柜运行状态的重要指标之一。开关柜内部的电气元件在运行过程中会产生热量,如果温度过高,可能会导致元件绝缘性能下降,甚至引发短路故障。因此,对开关柜温度的实时监测至关重要。目前,开关柜温度监测技术主要有接触式和非接触式两种方式。接触式温度传感器通常采用热电偶或热电阻,将其直接安装在开关柜的发热元件上,通过测量元件表面的温度来反映设备的运行状态。这种方式的优势是测量精度较高,但安装过程较为复杂,且可能会对电气元件的正常运行产生一定的影响。非接触式温度监测则主要利用红外热成像技术,通过红外热像仪对开关柜内部进行扫描,能够直观地获取设备的温度分布情况。红外热成像技术不仅可以检测到开关柜内部的异常高温点,还可以对设备的整体运行状态进行评估,具有检测范围广、速度快、无需接触等优势。然而,其成本相对较高,且受环境因素的影响较大。随着技术的不断发展,温度监测技术也在不断优化,例如采用分布式光纤温度传感器,可以实现对开关柜内部温度的实时、连续监测,设备为的安全运行提供更加可靠的保证。
脉冲电流法是局部放电(局放)监测中常用的方法之一,其原理基于局部放电过程中产生的脉冲电流信号。当绝缘材料内部出现局部放电时,会在放电瞬间产生一个短暂的电荷转移,这个电荷转移会在设备的接地线上感应出一个脉冲电流信号。脉冲电流法通过在设备的接地线上安装高阻抗的耦合电容或电感传感器,检测这些脉冲电流信号。传感器将感应到的脉冲电流信号转换为电压信号,并通过放大器放大后传输到监测系统进行分析。脉冲电流法的优点是灵敏度高,能够检测到微弱的局放信号,且测量电路简单,抗干扰能力较强。然而,其缺点是容易受到外部电磁干扰的影响,尤其是在复杂电磁环境中,可能会导致误报。此外,脉冲电流法只能检测到局放信号的存在,但难以准确定位局放的位置。尽管如此,脉冲电流法仍然是目前应用常用的局放监测方法之一,应用于电力设备如变压器、GIS、电缆等的局放监测中。 套管末屏电流监测诊断套管介质损耗异常。
末屏在线监测参数是介质损耗因数(tanδ)和相对电容量变化率(ΔC/C)。tanδ直接反映套管主绝缘在交流电压作用下因极化、电导等产生的能量损耗。其值异常升高通常是绝缘受潮、整体老化劣化、或内部产生贯穿性局部放电(产生附加损耗)的强烈信号。电容量(Cx)则与绝缘材料的介电常数和几何尺寸有关。其相对变化(ΔC/C)是诊断绝缘结构物理变化的敏感指标。电容量的增大可能预示着绝缘内部出现严重受潮、水分侵入或金属性杂质导致的局部短路;而电容量的减小则可能与绝缘层出现开裂、分层、内部部分放电烧蚀导致等效串联电容减小或内部连接松动有关。此外,监测系统通常还提供末屏接地电流的幅值和波形(包含谐波分量)信息,异常的电流增大或波形畸变也可能指向局部放电活动或接触不良等问题。通过持续监测这些参数的趋势变化,结合历史数据和同类设备横向比较,可以实现故障预警。 铁芯接地电流监测发现多点接地故障。四川GIS局放在线监测方案
混合介质放电在多种介质中同时发生,放电脉冲较宽且与电压相位有关。变压器局部放电在线监测
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。变压器局部放电在线监测