電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)通常采用分層分布式架構(gòu):感知層(現(xiàn)場層):“感官末梢”:各類傳感器(HFCT,、溫度傳感器、DTS主機(jī),、振動傳感器,、電流互感器等)部署在電纜接頭,、接地箱,、隧道等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。就地采集單元(IED):安裝在現(xiàn)場柜內(nèi),,負(fù)責(zé)傳感器信號采集,、濾波、A/D轉(zhuǎn)換,、數(shù)據(jù)預(yù)處理和暫存,。具備邊緣計(jì)算能力,可進(jìn)行初步的閾值報警和特征提取,。傳輸層(網(wǎng)絡(luò)層):“信息高速公路”:將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)從現(xiàn)場可靠傳輸至監(jiān)控中心,。根據(jù)場景選用:光纖通信:高帶寬、抗干擾,,適合長距離主干網(wǎng),。無線通信:4G/5G、LoRa,、NB-IoT等,,適用于分散、難以布線的點(diǎn)位,。工業(yè)以太網(wǎng):適用于變電站,、隧道內(nèi)部組網(wǎng)。平臺層(主站層):“智能大腦”:部署在監(jiān)控中心或云平臺,??梢暬c告警:展示監(jiān)測點(diǎn)狀態(tài),實(shí)時數(shù)據(jù)曲線,、局放圖譜顯示,;設(shè)定多級閾值(預(yù)警、報警,、緊急),,支持短信、APP推送等多方式告警,。價值閉環(huán):感知層捕獲“體征”->傳輸層匯聚信息->平臺層分析決策->指導(dǎo)現(xiàn)場運(yùn)維干預(yù)(檢修,、減載),形成“監(jiān)測-診斷-預(yù)警-處置”的智能閉環(huán),,極大提升電纜線路的安全性,、可靠性和經(jīng)濟(jì)性,為智能電網(wǎng)奠定堅(jiān)實(shí)根基,。 UHF局放監(jiān)測在電纜終端處安裝方向性天線提升信噪比,。河南電纜局放在線監(jiān)測裝置
氣體放電是指在氣體介質(zhì)中發(fā)生的局部放電現(xiàn)象。這種放電通常發(fā)生在高壓設(shè)備的氣隙或氣體絕緣層中。氣體放電的特征是放電電流脈沖較窄,,且通常與電壓相位有關(guān),。在PRPD圖譜中,氣體放電的特征表現(xiàn)為:放電脈沖主要集中在電壓波形的正半周和負(fù)半周的特定相位范圍內(nèi),,形成明顯的簇狀分布,。這些簇狀分布通常呈“V”形或“U”形,且放電脈沖的幅值較小,,但數(shù)量較多,。由于氣體放電與電壓相位密切相關(guān),因此在PRPD圖譜中可以清晰地看到放電脈沖與電壓相位的對應(yīng)關(guān)系,。通過分析PRPD圖譜中的這些特征,,可以有效判斷是否存在氣體放電。 安徽電纜護(hù)層電流在線監(jiān)測方案電纜外力破壞預(yù)警需聯(lián)動聲光報警裝置,。
溫度是開關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)的重要指標(biāo)之一,。開關(guān)柜內(nèi)部的電氣元件在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生熱量,如果溫度過高,,可能會導(dǎo)致元件絕緣性能下降,,甚至引發(fā)短路故障。因此,,對開關(guān)柜溫度的實(shí)時監(jiān)測至關(guān)重要,。目前,開關(guān)柜溫度監(jiān)測技術(shù)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,,將其直接安裝在開關(guān)柜的發(fā)熱元件上,,通過測量元件表面的溫度來反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),。這種方式的優(yōu)勢是測量精度較高,但安裝過程較為復(fù)雜,,且可能會對電氣元件的正常運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響,。非接觸式溫度監(jiān)測則主要利用紅外熱成像技術(shù),通過紅外熱像儀對開關(guān)柜內(nèi)部進(jìn)行掃描,,能夠直觀地獲取設(shè)備的溫度分布情況,。紅外熱成像技術(shù)不僅可以檢測到開關(guān)柜內(nèi)部的異常高溫點(diǎn),還可以對設(shè)備的整體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評估,,具有檢測范圍廣,、速度快、無需接觸等優(yōu)勢,。然而,,其成本相對較高,且受環(huán)境因素的影響較大。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,,溫度監(jiān)測技術(shù)也在不斷優(yōu)化,,例如采用分布式光纖溫度傳感器,可以實(shí)現(xiàn)對開關(guān)柜內(nèi)部溫度的實(shí)時,、連續(xù)監(jiān)測,,設(shè)備為的安全運(yùn)行提供更加可靠的保證。
電纜在線監(jiān)測的價值在于其能夠持續(xù),、實(shí)時地捕捉反映電纜運(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)測參數(shù)可歸納為以下幾類:局部放電(PD):這是監(jiān)測的重中之重,。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,在高電場作用下發(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,,分析其幅值、相位,、次數(shù)和模式,,評估絕緣缺陷的嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢,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)測通過點(diǎn)式溫度傳感器(如熱電偶、熱敏電阻)實(shí)時測量電纜本體(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,。 變壓器局放監(jiān)測系統(tǒng)支持多種通信規(guī)約,便于與后臺系統(tǒng)集成,。
電纜護(hù)層電流在線監(jiān)測,,特指對流過護(hù)套接地線或交叉互聯(lián)系統(tǒng)回流線的電流進(jìn)行持續(xù)、實(shí)時的測量,。這不同于護(hù)套環(huán)流(發(fā)生在護(hù)套之間),,而是監(jiān)測護(hù)套系統(tǒng)流向大地的電流路徑。這項(xiàng)監(jiān)測的目標(biāo)在于追蹤護(hù)套電流的實(shí)際值及其變化趨勢,。通常,,高精度電流互感器(CT)被安裝在護(hù)套的接地引線或交叉互聯(lián)箱的回流路徑上,實(shí)現(xiàn)對電流數(shù)據(jù)的采集,。對護(hù)層電流(主要是接地線電流)進(jìn)行在線監(jiān)測,,可提供以下有價值的運(yùn)行狀態(tài)信息:評估護(hù)套絕緣完整性:護(hù)套對主絕緣和大地之間應(yīng)保持良好的絕緣。當(dāng)護(hù)套絕緣存在局部破損,、老化或受潮時,,可能形成非預(yù)期的對地泄漏通道或雜散電流路徑,導(dǎo)致接地線電流異常增大(超過設(shè)計(jì)值或歷史基線),。監(jiān)測電流變化有助于提示潛在的護(hù)套絕緣劣化問題,。識別多點(diǎn)接地傾向:理想的單點(diǎn)接地系統(tǒng),護(hù)套電流應(yīng)相對穩(wěn)定且較?。ㄖ饕獮殡娙蓦娏鳎?。如果監(jiān)測到接地線電流且持續(xù)地升高,這往往是護(hù)套系統(tǒng)存在多點(diǎn)接地傾向或故障的重要指示信號,。多點(diǎn)接地是產(chǎn)生有害護(hù)套環(huán)流的主要原因之一,。發(fā)現(xiàn)雜散電流干擾:在某些環(huán)境(如靠近直流系統(tǒng)、電氣化鐵路),,電纜金屬護(hù)套可能成為雜散電流的流入或流出路徑,。這會反映在接地線電流上。 電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)可及時響應(yīng)溫度變化,,為電纜運(yùn)行狀態(tài)提供實(shí)時數(shù)據(jù)支持,。廣東變壓器局放在線監(jiān)測解決方案
電纜局放在線監(jiān)測采用HFCT傳感器捕捉高頻放電脈沖,,定位絕緣缺陷,。河南電纜局放在線監(jiān)測裝置
開關(guān)柜的絕緣狀態(tài)是其安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。絕緣材料的老化,、受潮以及機(jī)械損傷等都會導(dǎo)致絕緣性能下降,,從而引發(fā)設(shè)備故障。因此,,對開關(guān)柜絕緣狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要措施,。絕緣狀態(tài)監(jiān)測主要通過測量絕緣電阻,、介質(zhì)損耗因數(shù)等參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。絕緣電阻是反映絕緣材料絕緣性能的重要指標(biāo),,其值越高,,說明絕緣性能越好。通過定期測量絕緣電阻,,可以及時發(fā)現(xiàn)絕緣材料的老化和受潮情況,。然而,絕緣電阻的測量需要停電進(jìn)行,,這對于一些重要的電力設(shè)備來說是不現(xiàn)實(shí)的,。因此,介質(zhì)損耗因數(shù)的測量成為了在線監(jiān)測的手段,。介質(zhì)損耗因數(shù)是反映絕緣材料在交流電場作用下的能量損耗程度的參數(shù),,其值越小,說明絕緣性能越好,。通過在開關(guān)柜運(yùn)行過程中測量介質(zhì)損耗因數(shù),,可以實(shí)時監(jiān)測絕緣材料的絕緣狀態(tài)。此外,,隨著技術(shù)的進(jìn)步,,一些新型的絕緣狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)也在不斷涌現(xiàn),如基于光聲光譜的絕緣狀態(tài)監(jiān)測技術(shù),。該技術(shù)通過檢測絕緣材料在電場作用下產(chǎn)生的光聲信號來評估其絕緣狀態(tài),,具有非接觸、實(shí)時監(jiān)測等優(yōu)勢,。通過多種監(jiān)測手段的結(jié)合,,可以了解開關(guān)柜的絕緣狀態(tài),為設(shè)備的維護(hù)和檢修提供科學(xué)依據(jù),。 河南電纜局放在線監(jiān)測裝置