溫度是電纜運行狀態的重要指標之一。電纜在運行過程中會產生熱量,尤其是在高負荷運行時,溫度升高可能會加速絕緣材料的老化,降低其絕緣性能,甚至導致電纜過熱損壞。因此,對電纜溫度的實時監測至關重要。目前,電纜溫度監測技術主要有接觸式和非接觸式兩種方式。接觸式溫度傳感器通常采用熱電偶或熱電阻,將其直接安裝在電纜表面或內部,通過測量電纜的溫度來反映其運行狀態。這種方式的優點是測量精度較高,但安裝過程較為復雜,且可能會對電纜的正常運行產生一定的影響。非接觸式溫度監測則主要利用紅外熱成像技術,通過紅外熱像儀對電纜進行掃描,能夠快速、直觀地獲取電纜的溫度分布情況。紅外熱成像技術不僅可以檢測到電纜的異常高溫點,還可以對電纜的整體運行狀態進行評估,具有檢測范圍廣、速度快、無需接觸等優點。然而,其成本相對較高,且受環境因素的影響較大。隨著技術的不斷發展,分布式光纖溫度傳感器(DTS)逐漸成為電纜溫度監測的主流技術。DTS利用光纖的溫度敏感特性,能夠實現對電纜沿線溫度的連續、實時監測,具有測量精度高、抗電磁干擾能力強、安裝方便等優點,為電纜的安全運行提供了可靠的保障。 電纜在線監測系統可對電纜通道環境狀態進行實時監測。云南變壓器末屏在線監測解決方案
電纜在線監測的價值在于其能夠持續、實時地捕捉反映電纜運行狀態的關鍵物理量,為維護提供依據。主要監測參數可歸納為以下幾類:局部放電(PD):這是監測的重中之重。局部放電是電纜絕緣內部或表面存在微小缺陷(如氣隙、雜質)時,在高電場作用下發生的微小的、非貫穿性的放電現象。它是絕緣早期劣化靈敏的征兆之一。在線監測系統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,捕捉放電產生的脈沖電流、電磁波或聲波信號,分析其幅值、相位、次數和模式,評估絕緣缺陷的嚴重程度和發展趨勢,實現故障的早期預警。溫度分布:電纜過熱是導致絕緣加速老化甚至擊穿的直接原因。在線監測通過點式溫度傳感器(如熱電偶、熱敏電阻)實時測量電纜本體(特別是難以直接觀察的直埋或隧道敷設段)以及關鍵連接點(接頭、終端)的表面或內部溫度。監測溫度異常升高(如過載、散熱不良、接觸電阻增大)至關重要。接地線電流:對于單芯電纜,金屬護套通常采用單點接地或交叉互聯接地方式。監測護套接地線電流或回流線電流,能判斷護套絕緣狀態。電流異常增大可能表明護套絕緣破損、多點接地(導致環流產生)、或遭受雜散電流干擾。 內蒙古變壓器局放在線監測廠家直銷局部放電相位圖譜(PRPD)需記錄放電幅值、頻次及相位分布特征。
氣體絕緣開關設備(GIS)是現代電力系統中極為重要的電氣設備,廣泛應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,具有體積小、可靠性高、維護工作量少等優勢。然而,GIS設備在長期運行過程中,仍可能因絕緣老化、局部放電、氣體泄漏等問題引發故障,進而影響電力系統的穩定運行。傳統的人工巡檢和定期試驗方式難以及時發現潛在問題,而GIS在線監測技術則能夠實時、連續地獲取設備運行狀態信息,提前預警故障,為設備的預測性維護提供科學依據,從而顯著提高電力系統的可靠性和安全性,降低設備故障帶來的經濟損失和社會影響。局部放電是GIS設備絕緣劣化的早期征兆之一。當GIS內部絕緣材料存在缺陷或受到電場、機械應力等因素影響時,可能會出現局部放電現象。局部放電不僅會加速絕緣材料的老化,還可能引發絕緣擊穿等嚴重故障。因此,局部放電監測是GIS在線監測的關鍵技術之一。目前,常用的局部放電監測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GIS接地線上感應的脈沖電流信號來識別局部放電,其優勢是靈敏度高,能夠檢測到微弱的放電信號,但容易受到外部電磁干擾。
故障診斷是GIS在線監測系統的重要功能之一。通過對采集到的運行狀態數據進行分析和處理,可以及時發現設備的故障隱患,并對其進行診斷和定位。故障診斷技術主要基于數據挖掘、模式識別和人工智能等方法。數據挖掘技術通過對大量監測數據的分析,挖掘出數據中的潛在規律和模式,從而為故障診斷提供依據。例如,通過對GIS設備溫度、局部放電、氣體泄漏等數據的歷史變化趨勢進行分析,可以發現設備的異常變化規律,提前預警故障。模式識別技術則是通過建立設備正常運行和故障狀態的特征模式庫,將采集到的數據與特征模式進行匹配,從而實現對故障的快速診斷。例如,局部放電信號的模式識別可以通過對不同類型的局部放電信號進行分類和識別,確定故障的類型和位置。人工智能技術,如神經網絡、支持向量機等,則可以對復雜的監測數據進行自動學習和分析,建立故障診斷模型,實現對故障的智能診斷。隨著技術的不斷發展,故障診斷技術也在不斷優化和創新,例如采用深度學習算法,可以對大規模的監測數據進行深度挖掘和分析,提高診斷的準確性和效率。通過多種故障診斷技術的結合,可以實現對GIS設備故障的快速、準確診斷,為設備的維護和檢修提供科學指導。 變壓器局放監測系統通過多種傳感器綜合監測,提高局放檢測的可靠性。
鐵芯接地電流在線監測技術的應用,為電力設備狀態檢修和資產管理帶來了提升。其價值在于實現了對變壓器“心臟”——鐵芯運行狀態的實時感知,將傳統的故障后被動檢修轉變為基于狀態預知的主動維護。通過持續監測,運維人員能在故障早期甚至萌芽期就準確識別鐵芯多點接地、懸浮電位、絕緣劣化等問題,從而及時干預處理,避免設備嚴重損壞和代價高昂的非計劃停運。該技術提升了大型電力變壓器的運行可靠性和使用壽命,降低了檢修成本和故障l,安全、經濟效益巨大。展望未來,隨著物聯網(IoT)、邊緣計算和人工智能(AI)技術的飛速發展,鐵芯接地電流監測將更加智能化:邊緣計算節點實現本地實時分析與初步診斷;AI深度學習算法用于挖掘更復雜的故障模式、預測剩余壽命;監測數據深度融入智慧電廠/變電站平臺,與SCADA、設備管理系統無縫集成,為電網數字化、智能化運維提供強大支撐,邁向變壓器全生命周期管理的更高境界。 GIS局放監測采用特高頻(UHF)法與SF?分解物聯合診斷。浙江變壓器末屏在線監測方案
特高頻法通過檢測局放產生的UHF信號來監測局部放電。云南變壓器末屏在線監測解決方案
六氟化硫(SF?)氣體是GIS設備的關鍵絕緣和滅弧介質,其絕緣性能和滅弧能力遠優于空氣。然而,SF?氣體是一種溫室氣體,其溫室效應是二氧化碳的數萬倍。一旦GIS設備發生氣體泄漏,不僅會影響設備的絕緣性能,還會對環境造成嚴重危害。因此,氣體泄漏監測是GIS在線監測的重要組成部分。氣體泄漏監測主要通過氣體傳感器來實現,這些傳感器可以檢測GIS設備內部SF?氣體的濃度變化。當氣體泄漏時,設備內部的SF?氣體濃度會降低,而外部環境中的SF?氣體濃度會升高。通過在GIS設備的外殼和密封部位安裝氣體傳感器,可以實時監測氣體泄漏情況。此外,還可以采用聲學傳感器來檢測氣體泄漏產生的聲波信號,從而實現對泄漏的早期預警。隨著傳感器技術的不斷發展,氣體泄漏監測的精度和可靠性也在不斷提高。例如,采用激光吸收光譜技術的氣體傳感器能夠高精度地檢測SF?氣體的濃度變化,為GIS設備的氣體泄漏監測提供了手段。通過氣體泄漏監測,可以及時發現泄漏點并進行修復,確保GIS設備的絕緣性能和環境保護。云南變壓器末屏在線監測解決方案
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