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)層過熱。局部放電(PD):通過安裝在護(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(長距離連續(xù))、無線測(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、過載導(dǎo)致的過熱問題。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)估過電壓?jiǎn)栴}。GIS局放監(jiān)測(cè)采用特高頻(UHF)法與SF?分解物聯(lián)合診斷。重慶電纜環(huán)流在線監(jiān)測(cè)裝置
局部放電是開關(guān)柜絕緣老化和故障的早期征兆之一。當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)部的絕緣材料受到電場(chǎng)、機(jī)械應(yīng)力或環(huán)境因素的影響時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象。局部放電不僅會(huì)加速絕緣材料的老化,還會(huì)產(chǎn)生電磁干擾,影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此,對(duì)開關(guān)柜局部放電的監(jiān)測(cè)是在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分。局部放電監(jiān)測(cè)技術(shù)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(guān)柜的接地線上安裝傳感器,檢測(cè)局部放電產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)。這種方法的優(yōu)勢(shì)是靈敏度高,能夠檢測(cè)到微弱的放電信號(hào),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(chǎn)生的超聲波信號(hào)來進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)局部放電發(fā)生時(shí),會(huì)產(chǎn)生高頻的超聲波,通過在開關(guān)柜表面安裝超聲波傳感器,可以檢測(cè)到這些信號(hào)。超聲波法的優(yōu)勢(shì)是抗干擾能力強(qiáng),能夠?qū)植糠烹姷奈恢眠M(jìn)行較為準(zhǔn)確的判斷,但其檢測(cè)范圍相對(duì)較小。高頻電流法則是通過檢測(cè)高頻電流信號(hào)來實(shí)現(xiàn)局部放電的監(jiān)測(cè)。這種方法結(jié)合了脈沖電流法和超聲波法的優(yōu)勢(shì),具有較高的靈敏度和抗干擾能力。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也在不斷智能化,能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)分析和診斷,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在故障問題。 安徽變壓器綜合在線監(jiān)測(cè)多設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接入統(tǒng)一平臺(tái),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)資產(chǎn)全生命周期管理。
局部放電是電纜絕緣老化和故障的早期征兆之一。當(dāng)電纜絕緣材料存在缺陷,如氣隙、雜質(zhì)或受潮時(shí),會(huì)在高電場(chǎng)作用下產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象。局部放電不僅會(huì)加速絕緣材料的老化,還可能引發(fā)絕緣擊穿故障。因此,局部放電監(jiān)測(cè)是電纜在線監(jiān)測(cè)的重要內(nèi)容。局部放電監(jiān)測(cè)技術(shù)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電纜接地線上安裝傳感器,檢測(cè)局部放電產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高,能夠檢測(cè)到微弱的放電信號(hào),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(chǎn)生的超聲波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)局部放電發(fā)生時(shí),會(huì)產(chǎn)生高頻的超聲波,通過在電纜附近安裝超聲波傳感器,可以檢測(cè)到這些信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行定位。超聲波法的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng),能夠?qū)植糠烹姷奈恢眠M(jìn)行較為準(zhǔn)確的判斷,但其檢測(cè)范圍相對(duì)較小。高頻電流法則是通過檢測(cè)高頻電流信號(hào)來實(shí)現(xiàn)局部放電的監(jiān)測(cè)。這種方法結(jié)合了脈沖電流法和超聲波法的優(yōu)點(diǎn),具有較高的靈敏度和抗干擾能力。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也在不斷智能化,能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)分析和診斷,及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜的潛在故障隱患,為電纜的安全運(yùn)行提供有力保障。
在電力輸送的“關(guān)節(jié)”位置——電纜接頭處,溫度是反映其運(yùn)行狀況的關(guān)鍵的指標(biāo)之一。電纜接頭是整條線路的機(jī)械與電氣薄弱點(diǎn),因安裝工藝、材料老化、接觸不良或過載等原因引發(fā)的接觸電阻增大,會(huì)迅速轉(zhuǎn)化為焦耳熱,導(dǎo)致溫度異常升高。電纜接頭溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正是針對(duì)這一問題,利用前沿傳感技術(shù)對(duì)關(guān)鍵接頭進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)的溫度“把脈”,成為接頭過熱故障的“預(yù)警雷達(dá)”。該技術(shù)的關(guān)鍵在于部署高精度、高可靠性的溫度傳感器。目前主流方案包括:分布式光纖測(cè)溫(DTS):沿電纜或緊貼接頭敷設(shè)特殊傳感光纖,利用拉曼或布里淵散射效應(yīng),實(shí)現(xiàn)數(shù)公里范圍內(nèi)連續(xù)空間溫度感知,精度可達(dá)±1°C,是長距離隧道、管廊監(jiān)測(cè)的首要選擇,但成本會(huì)比較搞。無線測(cè)溫傳感器:采用微型化、低功耗設(shè)計(jì),直接安裝在接頭表面或壓接點(diǎn),通過無線(如LoRa、NB-IoT、Zigbee)或有線方式傳輸數(shù)據(jù),尤其適用于分散、難以布線的接頭。紅外熱成像:適用于可觀測(cè)的接頭,通過固定式熱像儀進(jìn)行非接觸掃描,提供直觀的溫度場(chǎng)圖像。在線溫度監(jiān)測(cè)的價(jià)值遠(yuǎn)不止于實(shí)時(shí)讀數(shù):準(zhǔn)確預(yù)警,防患未“燃”:系統(tǒng)設(shè)定多級(jí)溫度閾值(如環(huán)境溫升>15°C報(bào)警,>30°C跳閘),自動(dòng)觸發(fā)告警。 電纜環(huán)流在線監(jiān)測(cè)通過護(hù)層接地電流分析,診斷交叉互聯(lián)系統(tǒng)故障。
電纜在線監(jiān)測(cè)的價(jià)值在于其能夠持續(xù)、實(shí)時(shí)地捕捉反映電纜運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵物理量,為維護(hù)提供依據(jù)。主要監(jiān)測(cè)參數(shù)可歸納為以下幾類:局部放電(PD):這是監(jiān)測(cè)的重中之重。局部放電是電纜絕緣內(nèi)部或表面存在微小缺陷(如氣隙、雜質(zhì))時(shí),在高電場(chǎng)作用下發(fā)生的微小的、非貫穿性的放電現(xiàn)象。它是絕緣早期劣化靈敏的征兆之一。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過安裝在電纜接頭、終端或本體上的高頻電流互感器(HFCT)、電容耦合器或超聲波傳感器,捕捉放電產(chǎn)生的脈沖電流、電磁波或聲波信號(hào),分析其幅值、相位、次數(shù)和模式,評(píng)估絕緣缺陷的嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢(shì),實(shí)現(xiàn)故障的早期預(yù)警。溫度分布:電纜過熱是導(dǎo)致絕緣加速老化甚至擊穿的直接原因。在線監(jiān)測(cè)通過點(diǎn)式溫度傳感器(如熱電偶、熱敏電阻)實(shí)時(shí)測(cè)量電纜本體(特別是難以直接觀察的直埋或隧道敷設(shè)段)以及關(guān)鍵連接點(diǎn)(接頭、終端)的表面或內(nèi)部溫度。監(jiān)測(cè)溫度異常升高(如過載、散熱不良、接觸電阻增大)至關(guān)重要。接地線電流:對(duì)于單芯電纜,金屬護(hù)套通常采用單點(diǎn)接地或交叉互聯(lián)接地方式。監(jiān)測(cè)護(hù)套接地線電流或回流線電流,能判斷護(hù)套絕緣狀態(tài)。電流異常增大可能表明護(hù)套絕緣破損、多點(diǎn)接地(導(dǎo)致環(huán)流產(chǎn)生)、或遭受雜散電流干擾。 變壓器綜合在線監(jiān)測(cè)涵蓋油色譜、局放、溫度等多維度參數(shù)。甘肅電纜護(hù)層感應(yīng)電壓在線監(jiān)測(cè)
開關(guān)柜局放監(jiān)測(cè)采用暫態(tài)地電壓(TEV)與超聲波雙模式檢測(cè)。重慶電纜環(huán)流在線監(jiān)測(cè)裝置
氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(GIS)是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中極為重要的電氣設(shè)備,廣泛應(yīng)用于變電站和輸電線路中。其采用六氟化硫(SF?)氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì),具有體積小、可靠性高、維護(hù)工作量少等優(yōu)勢(shì)。然而,GIS設(shè)備在長期運(yùn)行過程中,仍可能因絕緣老化、局部放電、氣體泄漏等問題引發(fā)故障,進(jìn)而影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。傳統(tǒng)的人工巡檢和定期試驗(yàn)方式難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題,而GIS在線監(jiān)測(cè)技術(shù)則能夠?qū)崟r(shí)、連續(xù)地獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息,提前預(yù)警故障,為設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)提供科學(xué)依據(jù),從而顯著提高電力系統(tǒng)的可靠性和安全性,降低設(shè)備故障帶來的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。局部放電是GIS設(shè)備絕緣劣化的早期征兆之一。當(dāng)GIS內(nèi)部絕緣材料存在缺陷或受到電場(chǎng)、機(jī)械應(yīng)力等因素影響時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象。局部放電不僅會(huì)加速絕緣材料的老化,還可能引發(fā)絕緣擊穿等嚴(yán)重故障。因此,局部放電監(jiān)測(cè)是GIS在線監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前,常用的局部放電監(jiān)測(cè)方法包括脈沖電流法、超聲波法和高頻電流法。脈沖電流法通過檢測(cè)GIS接地線上感應(yīng)的脈沖電流信號(hào)來識(shí)別局部放電,其優(yōu)勢(shì)是靈敏度高,能夠檢測(cè)到微弱的放電信號(hào),但容易受到外部電磁干擾。 重慶電纜環(huán)流在線監(jiān)測(cè)裝置