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。 开关柜局放监测利用特高频(UHF)技术检测高频电磁波信号,能发现微小局放。天津开关柜局放在线监测方案
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。广西电缆护层电流在线监测开关柜局放监测系统通过暂态地电压(TEV)技术检测设备局放状态,灵敏度高。
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。
GIS设备的绝缘性能是其安全运行的重要指标之一。绝缘材料的老化、受潮、机械损伤以及局部放电等因素都可能导致绝缘性能下降,进而引发设备故障。因此,对GIS设备的绝缘状态进行实时监测是保证电力系统安全运行的重要手段。绝缘状态监测主要通过测量绝缘电阻、介质损耗因数等参数来实现。绝缘电阻是反映绝缘材料绝缘性能的重要指标,其值越高,说明绝缘性能越好。通过定期测量绝缘电阻,可以及时发现绝缘材料的老化和受潮情况。然而,绝缘电阻的测量通常需要停电进行,这对于GIS设备的在线监测来说是不现实的。介质损耗因数则是反映绝缘材料在交流电场作用下的能量损耗程度的参数,其值越小,说明绝缘性能越好。通过在GIS设备运行过程中测量介质损耗因数,可以实时监测绝缘材料的绝缘状态。此外,随着技术的进步,一些新型的绝缘状态监测技术也在不断涌现,如基于光声光谱的绝缘状态监测技术。该技术通过检测绝缘材料在电场作用下产生的光声信号来评估其绝缘状态,具有非接触、实时监测等优点。通过多种监测手段的结合,可以了解GIS设备的绝缘状态,为设备的维护和检修提供科学依据。 电缆局部放电在线监测通过高频电流传感器检测局放产生的脉冲电流,评估电缆绝缘状态。
在现代化城市和工业发展的命脉中,电力电缆如同深埋地下的血管,承担着输送能源的重任。然而,传统的电缆运维主要依赖定期巡检,存在反应滞后、难以捕捉瞬时故障的弊端。电缆在线监测技术应运而生,成为电网安全、稳定、经济运行的关键利器。这项技术通过在电缆本体或关键节点(如接头、终端)安装各类传感器,结合现代通信与数据分析手段,实现对电缆运行状态的实时、连续、非侵入式监控。持续采集关键参数,包括但不限于:电缆表面及内部温度分布(反映过载或散热不良)、局部放电(PD)信号(绝缘劣化的早期征兆)、接地线电流(监测护层绝缘状态和杂散电流)、电缆环流(评估金属护套多点接地参数)以及运行电压/电流等。通过将这些实时数据传输至后台监控中心,利用算法进行综合分析、趋势预测和异常诊断,在线监测系统能够:早期预警故障:捕捉绝缘老化、接头过热、局部放电加剧等潜在缺陷,在故障发生前发出警报。优化运维策略:实现状态检修,根据电缆实际运行状态安排维护或更换,大幅减少不必要的停电试验和“过维护”成本,提升运维效率。提升供电可靠性:降低因电缆突发故障导致的停电的概率,给用户连续稳定供电。延长使用寿命:科学评估电缆运行应力。 变压器局放监测系统可通过超声波传感器检测油箱外壁的超声波信号。黑龙江电缆环流在线监测方案
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。天津开关柜局放在线监测方案
故障诊断是GIS在线监测系统的重要功能之一。通过对采集到的运行状态数据进行分析和处理,可以及时发现设备的故障隐患,并对其进行诊断和定位。故障诊断技术主要基于数据挖掘、模式识别和人工智能等方法。数据挖掘技术通过对大量监测数据的分析,挖掘出数据中的潜在规律和模式,从而为故障诊断提供依据。例如,通过对GIS设备温度、局部放电、气体泄漏等数据的历史变化趋势进行分析,可以发现设备的异常变化规律,提前预警故障。模式识别技术则是通过建立设备正常运行和故障状态的特征模式库,将采集到的数据与特征模式进行匹配,从而实现对故障的快速诊断。例如,局部放电信号的模式识别可以通过对不同类型的局部放电信号进行分类和识别,确定故障的类型和位置。人工智能技术,如神经网络、支持向量机等,则可以对复杂的监测数据进行自动学习和分析,建立故障诊断模型,实现对故障的智能诊断。随着技术的不断发展,故障诊断技术也在不断优化和创新,例如采用深度学习算法,可以对大规模的监测数据进行深度挖掘和分析,提高诊断的准确性和效率。通过多种故障诊断技术的结合,可以实现对GIS设备故障的快速、准确诊断,为设备的维护和检修提供科学指导。 天津开关柜局放在线监测方案