電纜護層電流在線監測,特指對流過護套接地線或交叉互聯系統回流線的電流進行持續、實時的測量。這不同于護套環流(發生在護套之間),而是監測護套系統流向大地的電流路徑。這項監測的目標在于追蹤護套電流的實際值及其變化趨勢。通常,高精度電流互感器(CT)被安裝在護套的接地引線或交叉互聯箱的回流路徑上,實現對電流數據的采集。對護層電流(主要是接地線電流)進行在線監測,可提供以下有價值的運行狀態信息:評估護套絕緣完整性:護套對主絕緣和大地之間應保持良好的絕緣。當護套絕緣存在局部破損、老化或受潮時,可能形成非預期的對地泄漏通道或雜散電流路徑,導致接地線電流異常增大(超過設計值或歷史基線)。監測電流變化有助于提示潛在的護套絕緣劣化問題。識別多點接地傾向:理想的單點接地系統,護套電流應相對穩定且較小(主要為電容電流)。如果監測到接地線電流且持續地升高,這往往是護套系統存在多點接地傾向或故障的重要指示信號。多點接地是產生有害護套環流的主要原因之一。發現雜散電流干擾:在某些環境(如靠近直流系統、電氣化鐵路),電纜金屬護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。 UHF局放監測在電纜終端處安裝方向性天線提升信噪比。浙江開關柜局放在線監測方案
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。 山東電纜環流在線監測解決方案電纜局放監測系統采用模塊化設計,便于安裝和維護,適應多種電纜運行環境。
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。
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)。高頻電流互感器(HFCT)法:原理:在變壓器中性點、鐵芯/夾件接地線或套管末屏接地線上安裝HFCT,捕捉沿接地線傳播的放電脈沖電流。優勢:安裝相對簡便,成本較低,可監測與接地線耦合的放電。聲學(AE)法:原理:在變壓器外殼多點安裝超聲波傳感器,接收放電產生的聲波信號。聯合監測(趨勢):結合UHF+AE或UHF+HFCT,利用多物理量信息互補,提升診斷可靠性。 電纜環流監測數據可為電纜運行維護提供科學依據,減少因環流過大導致的損耗。
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,形成一個智能電網的監測網絡。通過網絡化,可以實現對電力系統的集中監控和管理,提高電力系統的運行效率和可靠性。小型化方面,隨著傳感器技術和電子技術的不斷進步,監測設備將越來越小型化、輕量化,便于安裝和維護。例如,采用微型傳感器和無線通信技術,可以實現對開關柜內部的分布式監測,提高監測的精度和靈活性。此外,隨著新能源技術的發展,開關柜在線監測系統也將面臨新的挑戰和機遇。例如,在分布式能源接入電力系統的情況下。 變壓器在線監測系統可實時監測變壓器運行狀態,保證設備安全。甘肅變壓器局部放電在線監測廠家直銷
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。浙江開關柜局放在線監測方案
GIS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GIS設備的運行狀態,及時發現設備的故障隱患,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,避免停電事故的發生。其次,GIS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情況,從而降低維修成本。此外,GIS在線監測系統還可以提高設備的使用壽命。通過對設備運行狀態的實時監測和分析,可以及時發現設備的老化情況,并采取相應的措施進行維護和保養,延長設備的使用壽命。例如,通過對GIS設備絕緣狀態的監測,可以及時發現絕緣材料的老化情況,提前進行絕緣處理,避免絕緣擊穿故障的發生,從而延長設備的使用壽命。GIS在線監測系統的應用還可以提高電力系統的運行效率。通過對電流、電壓等參數的實時監測和分析。 浙江開關柜局放在線監測方案