在現(xiàn)代化城市和工業(yè)發(fā)展的命脈中,電力電纜如同深埋地下的血管,承擔(dān)著輸送能源的重任。然而,傳統(tǒng)的電纜運(yùn)維主要依賴定期巡檢,存在反應(yīng)滯后、難以捕捉瞬時(shí)故障的弊端。電纜在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,成為電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵利器。這項(xiàng)技術(shù)通過在電纜本體或關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(如接頭、終端)安裝各類傳感器,結(jié)合現(xiàn)代通信與數(shù)據(jù)分析手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)、連續(xù)、非侵入式監(jiān)控。持續(xù)采集關(guān)鍵參數(shù),包括但不限于:電纜表面及內(nèi)部溫度分布(反映過載或散熱不良)、局部放電(PD)信號(hào)(絕緣劣化的早期征兆)、接地線電流(監(jiān)測護(hù)層絕緣狀態(tài)和雜散電流)、電纜環(huán)流(評(píng)估金屬護(hù)套多點(diǎn)接地參數(shù))以及運(yùn)行電壓/電流等。通過將這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)監(jiān)控中心,利用算法進(jìn)行綜合分析、趨勢預(yù)測和異常診斷,在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠:早期預(yù)警故障:捕捉絕緣老化、接頭過熱、局部放電加劇等潛在缺陷,在故障發(fā)生前發(fā)出警報(bào)。優(yōu)化運(yùn)維策略:實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修,根據(jù)電纜實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)安排維護(hù)或更換,大幅減少不必要的停電試驗(yàn)和“過維護(hù)”成本,提升運(yùn)維效率。提升供電可靠性:降低因電纜突發(fā)故障導(dǎo)致的停電的概率,給用戶連續(xù)穩(wěn)定供電。延長使用壽命:科學(xué)評(píng)估電纜運(yùn)行應(yīng)力。 變壓器綜合在線監(jiān)測涵蓋油色譜、局放、溫度等多維度參數(shù)。山西電纜局放在線監(jiān)測方案
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(dòng)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(hào)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(bào)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(tái)層(主站層):“智能大腦”:部署在監(jiān)控中心或云平臺(tái)。可視化與告警:展示監(jiān)測點(diǎn)狀態(tài),實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線、局放圖譜顯示;設(shè)定多級(jí)閾值(預(yù)警、報(bào)警、緊急),支持短信、APP推送等多方式告警。價(jià)值閉環(huán):感知層捕獲“體征”->傳輸層匯聚信息->平臺(tái)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。 北京電纜環(huán)流在線監(jiān)測供應(yīng)商家表面放電在絕緣材料表面發(fā)生,放電脈沖較寬且與電壓相位有關(guān)。
GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要將多種監(jiān)測技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)、故障診斷技術(shù)等進(jìn)行集成,形成一個(gè)完整的監(jiān)測系統(tǒng)。在系統(tǒng)集成過程中,需要考慮系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性和易用性。系統(tǒng)的可靠性是保障監(jiān)測系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ),需要采用高可靠性的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng),并進(jìn)行嚴(yán)格的測試和驗(yàn)證。穩(wěn)定性則是保證監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和連續(xù)性的關(guān)鍵,需要優(yōu)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和傳輸流程,減少數(shù)據(jù)丟失和誤報(bào)的情況??蓴U(kuò)展性是指系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的需求進(jìn)行功能擴(kuò)展和升級(jí),例如增加新的監(jiān)測參數(shù)或監(jiān)測設(shè)備。易用性則是指系統(tǒng)的操作界面友好,用戶能夠方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、分析和故障診斷。GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用范圍非常廣,不僅可以用于電力系統(tǒng)的變電站、輸電線路等場所,還可以用于工業(yè)企業(yè)的高壓配電系統(tǒng)等重要場所。通過在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用,可以提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性,降低維修成本,減少停電時(shí)間,保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí),隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)也將與智能電網(wǎng)的其他技術(shù)進(jìn)行深度融合,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化管理和控制。
開關(guān)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要將多種監(jiān)測技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)、故障診斷技術(shù)等進(jìn)行集成,形成一個(gè)完整的監(jiān)測系統(tǒng)。在系統(tǒng)集成過程中,需要考慮系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性和易用性。系統(tǒng)的可靠性是保證監(jiān)測系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ),需要采用高可靠性的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng),并進(jìn)行嚴(yán)格的測試和驗(yàn)證。穩(wěn)定性則是保證監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和連續(xù)性的關(guān)鍵,需要優(yōu)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和傳輸流程,減少數(shù)據(jù)丟失和誤報(bào)的情況??蓴U(kuò)展性是指系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的需求進(jìn)行功能擴(kuò)展和升級(jí),例如增加新的監(jiān)測參數(shù)或監(jiān)測設(shè)備。易用性則是指系統(tǒng)的操作界面友好,用戶能夠方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、分析和故障診斷。開關(guān)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用范圍非常廣,不僅可以用于電力系統(tǒng)的變電站、配電站等場所,還可以用于工業(yè)企業(yè)的配電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心等重要場所。通過在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用,可以提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性,降低維修成本,減少停電時(shí)間,保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí),隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,開關(guān)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)也將與智能電網(wǎng)的其他技術(shù)進(jìn)行深度融合,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化管理。 變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),便于安裝和維護(hù)。
電流和電壓是開關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)的基本參數(shù),其變化直接反映了設(shè)備的運(yùn)行情況。對(duì)開關(guān)柜的電流和電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,不僅可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的過載、短路等故障,還可以對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。電流監(jiān)測主要通過在開關(guān)柜的電流回路中安裝電流互感器來實(shí)現(xiàn)。電流互感器將一次電流轉(zhuǎn)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(guān)柜的負(fù)載情況。當(dāng)電流超過額定值時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備過載,甚至引發(fā)故障。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測電流,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)過載情況,并采取相應(yīng)的措施,如調(diào)整負(fù)載或切斷電源,以保護(hù)設(shè)備的安全運(yùn)行。電壓監(jiān)測則通過在開關(guān)柜的電壓回路中安裝電壓互感器來實(shí)現(xiàn)。電壓互感器將一次電壓轉(zhuǎn)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(tǒng)的電壓水平。電壓過高或過低都會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響,如電壓過高可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備絕緣擊穿,電壓過低則會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測電壓,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓異常情況,并采取相應(yīng)的措施,如調(diào)整變壓器的分接頭或進(jìn)行無功補(bǔ)償,以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。此外,通過對(duì)電流和電壓的諧波分析,還可以發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的諧波污染情況,為電能質(zhì)量的改善提供依據(jù)。 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。云南開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測
變壓器局放監(jiān)測系統(tǒng)可提供局放圖譜分析,幫助診斷局放類型。山西電纜局放在線監(jiān)測方案
變壓器套管末屏在線監(jiān)測的應(yīng)用價(jià)值很高。其直接的價(jià)值在于大幅提升套管運(yùn)行安全的可控性,實(shí)現(xiàn)從“定期檢修”到“狀態(tài)檢修”的轉(zhuǎn)變,避免突發(fā)性套管故障導(dǎo)致的變壓器非計(jì)劃停運(yùn)甚至災(zāi)難性后果(如火災(zāi)),保證電網(wǎng)安全。其次具有經(jīng)濟(jì)效益:通過早期預(yù)警和檢修,可避免昂貴的設(shè)備損壞和更換費(fèi)用,減少計(jì)劃外停電損失,延長變壓器及套管的使用壽命,優(yōu)化檢修資源(只在必要時(shí)才檢修)。此外,它也是構(gòu)建智能變電站和數(shù)字化電網(wǎng)的重要一環(huán),為設(shè)備全壽命周期管理和資產(chǎn)優(yōu)化提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。展望未來,末屏在線監(jiān)測技術(shù)正朝著更高精度、更高可靠性、更強(qiáng)智能化方向發(fā)展:集成更多傳感器(如溫度、振動(dòng)、局部放電)實(shí)現(xiàn)多參量融合分析;深度應(yīng)用人工智能(AI)和機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)技術(shù),從海量數(shù)據(jù)中自動(dòng)識(shí)別異常模式、預(yù)測剩余壽命、提高診斷準(zhǔn)確率;發(fā)展無源無線傳感器技術(shù),簡化安裝和供電;隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的持續(xù)下降,末屏在線監(jiān)測有望從大型、關(guān)鍵變壓器逐步普及到更多電壓等級(jí)的變壓器,成為電力設(shè)備智能運(yùn)維的標(biāo)配。 山西電纜局放在線監(jiān)測方案
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