在線監測系統通過對接地電流的多維度分析,提取關鍵診斷參數:1.電流有效值(RMS):直觀指標。中性點電流持續超標指示嚴重不平衡或直流偏磁;鐵心/夾件電流從μA級突增至mA甚至A級,是多點接地的黃金診斷指標。設定閾值(如鐵心>100mA報警)和變化率閾值(如24小時增幅>50%)至關重要。2.直流分量(DCOffset):中性點存在明顯直流(幾安培以上)是直流偏磁的確鑿證據,會導致鐵心嚴重飽和、振動噪聲劇增、過熱、諧波污染。3.諧波含量:鐵心多點接地或嚴重飽和時,電流中偶次諧波(特別是2次、4次)會明顯增加。特定頻率諧波異常也可能與局部放電或繞組變形有關。4.波形畸變率(THD):反...
沿面放電是指沿著固體絕緣表面與氣體或液體介質交界面發生的放電現象。這種放電通常發生在高壓設備的絕緣子表面或電纜終端。沿面放電的特征是放電路徑沿著絕緣表面延伸,放電電流脈沖較寬,且通常與電壓相位有關。在PRPD圖譜中,沿面放電的特征表現為:放電脈沖主要集中在電壓波形的正半周和負半周的特定相位范圍內,形成明顯的帶狀分布。這些帶狀分布通常呈“C”形或“S”形,且放電脈沖的幅值較大,數量較多。由于沿面放電與電壓相位密切相關,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關系。通過分析PRPD圖譜中的這些特征,可以有效判斷是否存在沿面放電。 UHF局放監測在電纜終端處安裝方向性天...
變壓器套管末屏在線監測的應用價值很高。其直接的價值在于大幅提升套管運行安全的可控性,實現從“定期檢修”到“狀態檢修”的轉變,避免突發性套管故障導致的變壓器非計劃停運甚至災難性后果(如火災),保證電網安全。其次具有經濟效益:通過早期預警和檢修,可避免昂貴的設備損壞和更換費用,減少計劃外停電損失,延長變壓器及套管的使用壽命,優化檢修資源(只在必要時才檢修)。此外,它也是構建智能變電站和數字化電網的重要一環,為設備全壽命周期管理和資產優化提供關鍵數據支撐。展望未來,末屏在線監測技術正朝著更高精度、更高可靠性、更強智能化方向發展:集成更多傳感器(如溫度、振動、局部放電)實現多參量融合分析;...
混合介質放電是指在固體、液體和氣體多種介質中同時發生的局部放電現象。這種放電通常發生在高壓設備的復雜絕緣結構中,如變壓器、GIS等。混合介質放電的特征是放電電流脈沖較寬,且通常與電壓相位有關。在PRPD圖譜中,混合介質放電的特征表現為:放電脈沖分布在電壓波形的正半周和負半周的多個相位范圍內,形成復雜的帶狀或簇狀分布。這些分布通常呈“C”形、“S”形或“V”形,且放電脈沖的幅值較大,數量較多。由于混合介質放電與電壓相位密切相關,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關系。通過分析PRPD圖譜中的這些特征,可以有效判斷是否存在混合介質放電。 局放在線監測提高PRPD...
電纜在線監測系統通常采用分層分布式架構:感知層(現場層):“感官末梢”:各類傳感器(HFCT、溫度傳感器、DTS主機、振動傳感器、電流互感器等)部署在電纜接頭、接地箱、隧道等關鍵節點。就地采集單元(IED):安裝在現場柜內,負責傳感器信號采集、濾波、A/D轉換、數據預處理和暫存。具備邊緣計算能力,可進行初步的閾值報警和特征提取。傳輸層(網絡層):“信息高速公路”:將預處理后的數據從現場可靠傳輸至監控中心。根據場景選用:光纖通信:高帶寬、抗干擾,適合長距離主干網。無線通信:4G/5G、LoRa、NB-IoT等,適用于分散、難以布線的點位。工業以太網:適用于變電站、隧道內部組網。平臺層...
開關柜在線監測系統的應用不僅可以提高電力系統的安全性和可靠性,還可以帶來明顯的經濟效益。首先,通過實時監測開關柜的運行狀態,及時發現設備的故障問題,可以避免設備故障的發生,減少因停電導致的經濟損失。例如,在一些重要的工業場所,停電可能會導致生產線的停機,造成巨大的經濟損失。通過在線監測系統的應用,可以提前預警故障,及時進行維修,避免停電問題的發生。其次,開關柜在線監測系統可以優化設備的維護策略,從傳統的定期維護轉變為基于狀態的維護。傳統的定期維護方式存在盲目性,可能會對設備進行不必要的維修,增加維修成本。而基于狀態的維護則可以根據設備的實際運行狀態進行維修,避免過度維修和維修不足的...
局部放電是開關柜絕緣老化和故障的早期征兆之一。當開關柜內部的絕緣材料受到電場、機械應力或環境因素的影響時,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,還會產生電磁干擾,影響電力系統的正常運行。因此,對開關柜局部放電的監測是在線監測系統的重要組成部分。局部放電監測技術主要有脈沖電流法、超聲波法和高頻電流法等。脈沖電流法是通過在開關柜的接地線上安裝傳感器,檢測局部放電產生的脈沖電流信號。這種方法的優勢是靈敏度高,能夠檢測到微弱的放電信號,但容易受到外部電磁干擾的影響。超聲波法則是利用局部放電產生的超聲波信號來進行檢測。當局部放電發生時,會產生高頻的超聲波,通過在開關柜表面...
隨著科技的不斷進步,GIS在線監測技術也在不斷發展和創新。未來,GIS在線監測將朝著智能化、集成化、網絡化和小型化的方向發展。智能化方面,監測系統將更加注重數據分析和處理能力,通過采用人工智能、大數據等技術,實現對設備運行狀態的實時評估和故障的智能診斷。例如,通過建立設備的數字模型,結合實時監測數據,可以對設備的健康狀態進行預測和評估,提前制定維護計劃。集成化方面,監測系統將整合多種監測功能,如溫度、局部放電、氣體泄漏、絕緣狀態等,形成一個綜合的監測平臺,實現對設備的監測和管理。網絡化方面,隨著物聯網技術的發展,GIS在線監測系統將與電力系統的其他設備進行互聯互通,形成一個智能電網...
變壓器作為電網的“心臟”,其運行狀態至關重要。在線監測系統通過實時感知關鍵參數,構建起變壓器運行的“數字孿生體”,實現從定期檢修到預測性維護的轉變。監測參數:電氣參量:負荷電流&電壓:基礎運行工況,結合溫度分析過載、不平衡問題。套管介損(tanδ)&電容量:評估套管絕緣老化、受潮的關鍵指標。鐵芯/夾件接地電流:檢測多點接地故障,防止局部過熱燒損。局部放電(PD):通過高頻電流互感器(HFCT)、超高頻(UHF)或聲電聯合傳感器,捕捉絕緣內部缺陷產生的放電信號。溫度測量:頂層油溫&熱點溫度(估算/直接測量):溫升指標,直接關聯絕緣老化速率與過載能力。繞組溫度(光纖或間接計算):評估脆...
局部放電(PD)是變壓器內部絕緣劣化的征兆之一,如同絕緣系統發出的“求救信號”。變壓器局放在線監測技術通過實時捕捉、分析這些微弱的放電脈沖,在絕緣故障引發災難性后果(如擊穿)之前實現預警和監測,是電力設備安全運行的“前沿哨兵”。監測原理與技術方案:變壓器內部放電會產生豐富的物理效應:電磁脈沖:放電瞬間產生納秒級高頻電流脈沖和電磁波。超聲波:放電點氣體膨脹或收縮產生壓力波。主流監測方法根據感知原理部署:超高頻(UHF)法-主流且靈敏:原理:在變壓器箱壁或內置傳感器(如盆式絕緣子處),捕獲300MHz-3GHz頻段的電磁波信號。部署:外置天線(非侵入)或內置傳感器(需預留接口)。高頻電...
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...
溫度是開關柜運行狀態的重要指標之一。開關柜內部的電氣元件在運行過程中會產生熱量,如果溫度過高,可能會導致元件絕緣性能下降,甚至引發短路故障。因此,對開關柜溫度的實時監測至關重要。目前,開關柜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,將其直接安裝在開關柜的發熱元件上,通過測量元件表面的溫度來反映設備的運行狀態。這種方式的優勢是測量精度較高,但安裝過程較為復雜,且可能會對電氣元件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,通過紅外熱像儀對開關柜內部進行掃描,能夠直觀地獲取設備的溫度分布情況。紅外熱成像技術不僅可以檢測到開...
變壓器在電力系統中扮演著至關重要的角色,其運行狀態直接關系到電力系統的安全與穩定。末屏作為變壓器絕緣結構的關鍵部分,其狀態的變化往往能夠提前反映設備內部潛在的故障。末屏的絕緣性能一旦出現異常,可能會引發局部放電、絕緣老化等問題,進而導致變壓器故障甚至損壞。通過末屏在線監測,可以實時獲取末屏的電氣參數、絕緣狀況等關鍵信息。例如,當末屏出現受潮、絕緣老化等現象時,其絕緣電阻、介質損耗因數等參數會發生明顯變化。在線監測系統能夠在這些參數出現異常變化的初期就及時捕捉到,從而為運維人員提供準確的預警信息。這使得運維人員能夠提前采取措施,如調整運行方式、安排檢修計劃等,避免故障進一步擴大。此外...
局部放電(PD)是變壓器內部絕緣劣化的征兆之一,如同絕緣系統發出的“求救信號”。變壓器局放在線監測技術通過實時捕捉、分析這些微弱的放電脈沖,在絕緣故障引發災難性后果(如擊穿)之前實現預警和監測,是電力設備安全運行的“前沿哨兵”。監測原理與技術方案:變壓器內部放電會產生豐富的物理效應:電磁脈沖:放電瞬間產生納秒級高頻電流脈沖和電磁波。超聲波:放電點氣體膨脹或收縮產生壓力波。主流監測方法根據感知原理部署:超高頻(UHF)法-主流且靈敏:原理:在變壓器箱壁或內置傳感器(如盆式絕緣子處),捕獲300MHz-3GHz頻段的電磁波信號。部署:外置天線(非侵入)或內置傳感器(需預留接口)。高頻電...
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...
超聲波法是基于局部放電過程中產生的超聲波信號進行監測的一種方法。當局部放電發生時,放電產生的能量不僅會以電磁波的形式釋放,還會以機械波的形式傳播,這些機械波的頻率通常在超聲波范圍(20kHz以上)。超聲波法通過在設備表面或內部安裝超聲波傳感器來檢測這些超聲波信號。超聲波傳感器能夠將接收到的超聲波信號轉換為電信號,并傳輸到監測系統進行分析。超聲波法的優點是抗電磁干擾能力強,能夠在強電磁環境中穩定工作。此外,超聲波信號的傳播方向與局放源的位置密切相關,因此可以通過多個傳感器的信號到達時間差來定位局放源的位置。然而,超聲波法的缺點是檢測范圍相對較小,且超聲波信號在介質中的傳播衰減較大,可...
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...
在現代化城市和工業發展的命脈中,電力電纜如同深埋地下的血管,承擔著輸送能源的重任。然而,傳統的電纜運維主要依賴定期巡檢,存在反應滯后、難以捕捉瞬時故障的弊端。電纜在線監測技術應運而生,成為電網安全、穩定、經濟運行的關鍵利器。這項技術通過在電纜本體或關鍵節點(如接頭、終端)安裝各類傳感器,結合現代通信與數據分析手段,實現對電纜運行狀態的實時、連續、非侵入式監控。持續采集關鍵參數,包括但不限于:電纜表面及內部溫度分布(反映過載或散熱不良)、局部放電(PD)信號(絕緣劣化的早期征兆)、接地線電流(監測護層絕緣狀態和雜散電流)、電纜環流(評估金屬護套多點接地參數)以及運行電壓/電流等。通過...
數據采集與傳輸是GIS在線監測系統的重要環節。只有準確、及時地采集到設備的運行狀態數據,并將其傳輸到監測中心,才能實現對設備的有效監測和診斷。數據采集主要通過各種傳感器來實現,如溫度傳感器、局部放電傳感器、氣體泄漏傳感器、電流傳感器和電壓傳感器等。這些傳感器安裝在GIS設備的相應位置,實時采集設備的運行狀態數據,并將其轉換為電信號。為了保證數據采集的準確性,傳感器的選型、安裝位置和校準非常重要。傳感器需要具備高精度、高穩定性和抗干擾能力強的特點,同時安裝位置應能夠真實反映設備的運行狀態。數據傳輸則是將采集到的數據通過有線或無線的方式傳輸到監測中心。有線傳輸方式通常采用工業以太網或現...
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...
特高頻法(UHF)是一種基于局部放電過程中產生的特高頻電磁波信號進行監測的方法。局部放電過程中產生的電磁波信號通常具有較寬的頻譜,其中特高頻段(300MHz到3GHz)的信號具有較高的能量和傳播特性。特高頻法通過在設備內部或附近安裝特高頻傳感器來檢測這些特高頻信號。特高頻傳感器通常采用天線式結構,能夠將接收到的特高頻電磁波信號轉換為電信號,并傳輸到監測系統進行分析。特高頻法的優點是靈敏度高,能夠檢測到微弱的局放信號,且抗干擾能力極強,能夠有效抑制低頻和高頻干擾信號。此外,特高頻信號的傳播特性使得其能夠更準確地反映局放的位置和特征,便于對局放進行定位和診斷。特高頻法不僅可以檢測到局放...
電纜作為電力傳輸的“大動脈”,其運行狀態直接影響電網安全。在線監測系統通過實時感知關鍵參數,構建起電纜的“數字神經系統”,實現從被動搶修到主動監測的運維變革。監測參數:電氣狀態:接地電流/環流:監測金屬護層接地線電流,判斷護層絕緣破損、多點接地故障及環流損耗,防止護層過熱。局部放電(PD):通過安裝在護層接地線或電纜本體的HFCT、TEV或超聲波傳感器,捕捉絕緣內部缺陷(如氣隙、雜質、老化)產生的微弱放電信號,評估絕緣劣化程度。溫度狀態:接頭/終端溫度:采用DTS光纖(長距離連續)、無線測溫傳感器(單點),實時監測接頭壓接點、應力錐等部位溫度,預警接觸不良、過載導致的過熱問題。電纜表面...
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...
電暈放電是局部放電的一種常見類型,通常發生在高壓電極附近的空氣中。當電極表面的電場強度超過空氣的擊穿場強時,空氣會被局部擊穿,形成電暈放電。電暈放電主要發生在電極表面的不規則部位,放電電流脈沖較窄,且主要集中在電壓波形的峰值附近。在PRPD(相位-幅值-密度)圖譜中,電暈放電的特征表現為:放電脈沖主要集中在電壓波形的正半周或負半周的峰值附近,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,但數量較多。由于電暈放電與電壓相位密切相關,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關系。通過分析PRPD圖譜中的這些特征,可以有效判斷是否存在電暈放電。特高...
在單芯電纜系統中,當導體通過交流電流時,會在其金屬護套上感應出電壓,這被稱為護層感應電壓。這種現象是由電磁感應原理決定的,其幅值主要受導體電流大小、電纜排列方式(間距與相位)、護套接地方式(單點接地或交叉互聯)以及線路長度等因素影響。在實際運行中,多種因素可能導致電壓異常升高。電纜護層感應電壓在線監測,正是為了持續、實時地掌握這一關鍵參數的實際水平。監測點通常設置在護套的接地引線、交叉互聯箱的連接點或專門設計的電壓抽取裝置上,使用高阻抗電壓測量設備獲取數據。實施護層電壓在線監測主要服務于以下幾個潛在目的:護層電壓過高是需要高度關注的情況。它可能在電纜附件(如接頭、終端)外露的金屬部...
在電力輸送的“關節”位置——電纜接頭處,溫度是反映其運行狀況的關鍵的指標之一。電纜接頭是整條線路的機械與電氣薄弱點,因安裝工藝、材料老化、接觸不良或過載等原因引發的接觸電阻增大,會迅速轉化為焦耳熱,導致溫度異常升高。電纜接頭溫度在線監測系統正是針對這一問題,利用前沿傳感技術對關鍵接頭進行實時、連續的溫度“把脈”,成為接頭過熱故障的“預警雷達”。該技術的關鍵在于部署高精度、高可靠性的溫度傳感器。目前主流方案包括:分布式光纖測溫(DTS):沿電纜或緊貼接頭敷設特殊傳感光纖,利用拉曼或布里淵散射效應,實現數公里范圍內連續空間溫度感知,精度可達±1°C,是長距離隧道、管廊監測的首要選擇,但...
局部放電(PD)是變壓器內部絕緣劣化的征兆之一,如同絕緣系統發出的“求救信號”。變壓器局放在線監測技術通過實時捕捉、分析這些微弱的放電脈沖,在絕緣故障引發災難性后果(如擊穿)之前實現預警和監測,是電力設備安全運行的“前沿哨兵”。監測原理與技術方案:變壓器內部放電會產生豐富的物理效應:電磁脈沖:放電瞬間產生納秒級高頻電流脈沖和電磁波。超聲波:放電點氣體膨脹或收縮產生壓力波。主流監測方法根據感知原理部署:超高頻(UHF)法-主流且靈敏:原理:在變壓器箱壁或內置傳感器(如盆式絕緣子處),捕獲300MHz-3GHz頻段的電磁波信號。部署:外置天線(非侵入)或內置傳感器(需預留接口)。高頻電...
隨著科技的不斷進步,開關柜在線監測技術也在不斷發展和創新。未來,開關柜在線監測將朝著智能化、集成化、網絡化和小型化的方向發展。智能化方面,監測系統將更加注重數據分析和處理能力,通過采用人工智能、大數據等技術,實現對設備運行狀態的實時評估和故障的智能診斷。例如,通過建立設備的數字模型,結合實時監測數據,可以對設備的運行狀態進行預測和評估,提前制定維護計劃。集成化方面,監測系統將整合多種監測功能,如溫度、電流、電壓、局部放電、絕緣狀態等,形成一個綜合的監測平臺,實現對設備的監測和管理。網絡化方面,隨著物聯網技術的發展,開關柜在線監測系統將與電力系統的其他設備進行互聯互通,形成一個智能電...
變壓器作為電網的“心臟”,其運行狀態至關重要。在線監測系統通過實時感知關鍵參數,構建起變壓器運行的“數字孿生體”,實現從定期檢修到預測性維護的轉變。監測參數:電氣參量:負荷電流&電壓:基礎運行工況,結合溫度分析過載、不平衡問題。套管介損(tanδ)&電容量:評估套管絕緣老化、受潮的關鍵指標。鐵芯/夾件接地電流:檢測多點接地故障,防止局部過熱燒損。局部放電(PD):通過高頻電流互感器(HFCT)、超高頻(UHF)或聲電聯合傳感器,捕捉絕緣內部缺陷產生的放電信號。溫度測量:頂層油溫&熱點溫度(估算/直接測量):溫升指標,直接關聯絕緣老化速率與過載能力。繞組溫度(光纖或間接計算):評估脆...
故障診斷是開關柜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問題,并對其進行診斷。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,通過對開關柜溫度、電流、電壓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...