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)外露的金屬部分或鄰近接地體上產生危險接觸電壓,對運維人員構成潛在危險。在線監測有助于及時發現超出安全限值(的異常電壓。診斷接地系統狀態:護層電壓的變化(如異常升高或降低)往往是接地系統狀態改變的重要指示信號。這可能提示:設計接地點失效、交叉互聯連接錯誤或斷開、護套絕緣性能下降導致多點接地傾向、或者因外力破壞等原因造成的接地回路異常。監測電壓可為排查接地問題提供線索。 GIS局放監測系統支持多種通信方式,方便數據傳輸和遠程監控。云南電纜護層電流在線監測裝置
在單芯電纜中,金屬護套通常設計為單點接地或交叉互聯接地。當護套絕緣受損、接地系統出現異常(如多點接地)或施工/設計存在偏差時,護套間可能形成閉合回路,導致感應電壓驅動電流循環流動,即產生護套環流。電纜環流在線監測的目標,正是為了持續追蹤這種非預期環流的大小和變化趨勢。通常,監測裝置(如高精度電流互感器)被安裝在電纜護套的接地線或交叉互聯箱的回流路徑上,實現對環流值的實時或周期性數據采集。對環流進行在線監測具有多重潛在意義:識別異常接地狀態:高于設計值或歷史基準的環流,往往是護套絕緣破損、多點接地故障或交叉互聯系統失效的一個重要指示信號。這有助于運維人員及時關注相關區段。持續的環流會在金屬護套上產生焦耳熱損耗(I2R損耗)。這不僅浪費電能,更關鍵的是,由此產生的額外溫升可能疊加在電纜導體發熱之上,對電纜的整體運行溫度構成影響,存在加速絕緣老化的問題。監測環流有助于評估這部分損耗的規模。過大的環流及其產生的熱量,尤其在接頭等薄弱點附近,是值得警惕的因素。結合溫度監測,環流數據可為評估局部過熱提供輔助參考。優化系統效率:發現不必要的環流路徑,有助于減少系統運行中的非必要能量損耗。 遼寧電纜接頭溫度在線監測解決方案局部放電相位圖譜(PRPD)需記錄放電幅值、頻次及相位分布特征。
電流和電壓是開關柜運行狀態的基本參數,其變化直接反映了設備的運行情況。對開關柜的電流和電壓進行實時監測,不僅可以及時發現設備的過載、短路等故障,還可以對電力系統的運行狀態進行評估。電流監測主要通過在開關柜的電流回路中安裝電流互感器來實現。電流互感器將一次電流轉換為二次電流,通過測量二次電流的大小和波,形可以了解開關柜的負載情況。當電流超過額定值時,可能會導致設備過載,甚至引發故障。通過實時監測電流,可以及時發現過載情況,并采取相應的措施,如調整負載或切斷電源,以保護設備的安全運行。電壓監測則通過在開關柜的電壓回路中安裝電壓互感器來實現。電壓互感器將一次電壓轉換為二次電壓,通過測量二次電壓的大小和波形,可以了解電力系統的電壓水平。電壓過高或過低都會對設備的運行產生不利影響,如電壓過高可能會導致設備絕緣擊穿,電壓過低則會影響設備的正常運行。通過實時監測電壓,可以及時發現電壓異常情況,并采取相應的措施,如調整變壓器的分接頭或進行無功補償,以保證電力系統的穩定運行。此外,通過對電流和電壓的諧波分析,還可以發現電力系統中的諧波污染情況,為電能質量的改善提供依據。
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,但成本會比較搞。無線測溫傳感器:采用微型化、低功耗設計,直接安裝在接頭表面或壓接點,通過無線(如LoRa、NB-IoT、Zigbee)或有線方式傳輸數據,尤其適用于分散、難以布線的接頭。紅外熱成像:適用于可觀測的接頭,通過固定式熱像儀進行非接觸掃描,提供直觀的溫度場圖像。在線溫度監測的價值遠不止于實時讀數:準確預警,防患未“燃”:系統設定多級溫度閾值(如環境溫升>15°C報警,>30°C跳閘),自動觸發告警。 變壓器局放監測系統支持多種通信規約,便于與后臺系統集成。
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場總線,其優點是傳輸速度快、可靠性高,但安裝成本較高。無線傳輸方式則主要采用無線傳感器網絡,其優點是安裝方便、靈活性高,但傳輸距離有限,且容易受到干擾。隨著物聯網技術的發展,無線傳輸技術也在不斷進步,例如采用5G通信技術,可以實現高速、穩定的無線數據傳輸,為GIS在線監測系統的數據傳輸提供了更加可靠的保障。同時,數據傳輸過程中還需要進行數據加密和校驗,以保證數據的安全性和完整性。 電纜局放在線監測采用HFCT傳感器捕捉高頻放電脈沖,定位絕緣缺陷。北京變壓器局放在線監測裝置
變壓器在線監測系統采用模塊化設計,便于安裝和維護。云南電纜護層電流在線監測裝置
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關柜內部的異常高溫點,還可以對設備的整體運行狀態進行評估,具有檢測范圍廣、速度快、無需接觸等優勢。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,溫度監測技術也在不斷優化,例如采用分布式光纖溫度傳感器,可以實現對開關柜內部溫度的實時、連續監測,設備為的安全運行提供更加可靠的保證。 云南電纜護層電流在線監測裝置