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。 地電波法通過檢測暫態(tài)地電壓信號來監(jiān)測局部放電。陜西GIS局部放電在線監(jiān)測方案
在電力輸送的“關(guān)節(jié)”位置——電纜接頭處,溫度是反映其運行狀況的關(guān)鍵的指標(biāo)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(fā)的接觸電阻增大,會迅速轉(zhuǎn)化為焦耳熱,導(dǎo)致溫度異常升高。電纜接頭溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)正是針對這一問題,利用前沿傳感技術(shù)對關(guān)鍵接頭進行實時、連續(xù)的溫度“把脈”,成為接頭過熱故障的“預(yù)警雷達(dá)”。該技術(shù)的關(guān)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(shè)特殊傳感光纖,利用拉曼或布里淵散射效應(yīng),實現(xiàn)數(shù)公里范圍內(nèi)連續(xù)空間溫度感知,精度可達(dá)±1°C,是長距離隧道、管廊監(jiān)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(shè)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(shù)據(jù),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(jiān)測的價值遠(yuǎn)不止于實時讀數(shù):準(zhǔn)確預(yù)警,防患未“燃”:系統(tǒng)設(shè)定多級溫度閾值(如環(huán)境溫升>15°C報警,>30°C跳閘),自動觸發(fā)告警。 江西開關(guān)柜測溫在線監(jiān)測解決方案電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)可實時采集電纜運行參數(shù),為運維決策提供數(shù)據(jù)支持。
局部放電(PD)是變壓器內(nèi)部絕緣劣化的征兆之一,如同絕緣系統(tǒng)發(fā)出的“求救信號”。變壓器局放在線監(jiān)測技術(shù)通過實時捕捉、分析這些微弱的放電脈沖,在絕緣故障引發(fā)災(zāi)難性后果(如擊穿)之前實現(xiàn)預(yù)警和監(jiān)測,是電力設(shè)備安全運行的“前沿哨兵”。監(jiān)測原理與技術(shù)方案:變壓器內(nèi)部放電會產(chǎn)生豐富的物理效應(yīng):電磁脈沖:放電瞬間產(chǎn)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(chǎn)生壓力波。主流監(jiān)測方法根據(jù)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(nèi)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(nèi)置傳感器(需預(yù)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(yōu)勢:安裝相對簡便,成本較低,可監(jiān)測與接地線耦合的放電。聲學(xué)(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(chǎn)生的聲波信號。聯(lián)合監(jiān)測(趨勢):結(jié)合UHF+AE或UHF+HFCT,利用多物理量信息互補,提升診斷可靠性。
脈沖電流法是局部放電(局放)監(jiān)測中常用的方法之一,其原理基于局部放電過程中產(chǎn)生的脈沖電流信號。當(dāng)絕緣材料內(nèi)部出現(xiàn)局部放電時,會在放電瞬間產(chǎn)生一個短暫的電荷轉(zhuǎn)移,這個電荷轉(zhuǎn)移會在設(shè)備的接地線上感應(yīng)出一個脈沖電流信號。脈沖電流法通過在設(shè)備的接地線上安裝高阻抗的耦合電容或電感傳感器,檢測這些脈沖電流信號。傳感器將感應(yīng)到的脈沖電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號,并通過放大器放大后傳輸?shù)奖O(jiān)測系統(tǒng)進行分析。脈沖電流法的優(yōu)點是靈敏度高,能夠檢測到微弱的局放信號,且測量電路簡單,抗干擾能力較強。然而,其缺點是容易受到外部電磁干擾的影響,尤其是在復(fù)雜電磁環(huán)境中,可能會導(dǎo)致誤報。此外,脈沖電流法只能檢測到局放信號的存在,但難以準(zhǔn)確定位局放的位置。盡管如此,脈沖電流法仍然是目前應(yīng)用常用的局放監(jiān)測方法之一,應(yīng)用于電力設(shè)備如變壓器、GIS、電纜等的局放監(jiān)測中。 根據(jù)PRPD、PRPS圖譜可判斷放電類型。
GIS設(shè)備的絕緣性能是其安全運行的重要指標(biāo)之一。絕緣材料的老化、受潮、機械損傷以及局部放電等因素都可能導(dǎo)致絕緣性能下降,進而引發(fā)設(shè)備故障。因此,對GIS設(shè)備的絕緣狀態(tài)進行實時監(jiān)測是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要手段。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,絕緣電阻的測量通常需要停電進行,這對于GIS設(shè)備的在線監(jiān)測來說是不現(xiàn)實的。介質(zhì)損耗因數(shù)則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GIS設(shè)備運行過程中測量介質(zhì)損耗因數(shù),可以實時監(jiān)測絕緣材料的絕緣狀態(tài)。此外,隨著技術(shù)的進步,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、實時監(jiān)測等優(yōu)點。通過多種監(jiān)測手段的結(jié)合,可以了解GIS設(shè)備的絕緣狀態(tài),為設(shè)備的維護和檢修提供科學(xué)依據(jù)。 護層感應(yīng)電壓監(jiān)測可發(fā)現(xiàn)護層絕緣破損,避免多點接地事故。陜西開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測供應(yīng)商家
電纜環(huán)流在線監(jiān)測通過護層接地電流分析,診斷交叉互聯(lián)系統(tǒng)故障。陜西GIS局部放電在線監(jiān)測方案
變壓器套管末屏在線監(jiān)測的應(yīng)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(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)致的變壓器非計劃停運甚至災(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)備損壞和更換費用,減少計劃外停電損失,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、更強智能化方向發(fā)展:集成更多傳感器(如溫度、振動、局部放電)實現(xiàn)多參量融合分析;深度應(yīng)用人工智能(AI)和機器學(xué)習(xí)(ML)技術(shù),從海量數(shù)據(jù)中自動識別異常模式、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的變壓器,成為電力設(shè)備智能運維的標(biāo)配。 陜西GIS局部放電在線監(jiān)測方案