電纜作為電力傳輸?shù)摹按髣?dòng)脈”,其運(yùn)行狀態(tài)直接影響電網(wǎng)安全。在線監(jiān)測系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)感知關(guān)鍵參數(shù),構(gòu)建起電纜的“數(shù)字神經(jīng)系統(tǒng)”,實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)搶修到主動(dòng)監(jiān)測的運(yùn)維變革。監(jiān)測參數(shù):電氣狀態(tài):接地電流/環(huán)流:監(jiān)測金屬護(hù)層接地線電流,判斷護(hù)層絕緣破損、多點(diǎn)接地故障及環(huán)流損耗,防止護(hù)層過熱。局部放電(PD):通過安裝在護(hù)層接地線或電纜本體的HFCT、TEV或超聲波傳感器,捕捉絕緣內(nèi)部缺陷(如氣隙、雜質(zhì)、老化)產(chǎn)生的微弱放電信號,評估絕緣劣化程度。溫度狀態(tài):接頭/終端溫度:采用DTS光纖(長距離連續(xù))、無線測溫傳感器(單點(diǎn)),實(shí)時(shí)監(jiān)測接頭壓接點(diǎn)、應(yīng)力錐等部位溫度,預(yù)警接觸不良、過載導(dǎo)致的過熱問題。電纜表面/通道環(huán)境溫度:了解運(yùn)行環(huán)境,輔助分析溫升原因。運(yùn)行工況:負(fù)荷電流:結(jié)合溫度數(shù)據(jù),分析載流能力與熱平衡狀態(tài),優(yōu)化調(diào)度。電壓:監(jiān)測運(yùn)行電壓水平,評估過電壓問題。懸浮電位放電因金屬部件接地不良引發(fā),放電脈沖幅值大且與電壓相位有關(guān)。陜西電纜在線監(jiān)測方案
混合介質(zhì)放電是指在固體、液體和氣體多種介質(zhì)中同時(shí)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)備的復(fù)雜絕緣結(jié)構(gòu)中,如變壓器、GIS等?;旌辖橘|(zhì)放電的特征是放電電流脈沖較寬,且通常與電壓相位有關(guān)。在PRPD圖譜中,混合介質(zhì)放電的特征表現(xiàn)為:放電脈沖分布在電壓波形的正半周和負(fù)半周的多個(gè)相位范圍內(nèi),形成復(fù)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(shù)量較多。由于混合介質(zhì)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混合介質(zhì)放電。 山東變壓器接地電流在線監(jiān)測方案混合介質(zhì)放電在多種介質(zhì)中同時(shí)發(fā)生,放電脈沖較寬且與電壓相位有關(guān)。
故障診斷是GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)的重要功能之一。通過對采集到的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障隱患,并對其進(jìn)行診斷和定位。故障診斷技術(shù)主要基于數(shù)據(jù)挖掘、模式識別和人工智能等方法。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)通過對大量監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析,挖掘出數(shù)據(jù)中的潛在規(guī)律和模式,從而為故障診斷提供依據(jù)。例如,通過對GIS設(shè)備溫度、局部放電、氣體泄漏等數(shù)據(jù)的歷史變化趨勢進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常變化規(guī)律,提前預(yù)警故障。模式識別技術(shù)則是通過建立設(shè)備正常運(yùn)行和故障狀態(tài)的特征模式庫,將采集到的數(shù)據(jù)與特征模式進(jìn)行匹配,從而實(shí)現(xiàn)對故障的快速診斷。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(jìn)行分類和識別,確定故障的類型和位置。人工智能技術(shù),如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等,則可以對復(fù)雜的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)學(xué)習(xí)和分析,建立故障診斷模型,實(shí)現(xiàn)對故障的智能診斷。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,故障診斷技術(shù)也在不斷優(yōu)化和創(chuàng)新,例如采用深度學(xué)習(xí)算法,可以對大規(guī)模的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析,提高診斷的準(zhǔn)確性和效率。通過多種故障診斷技術(shù)的結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)對GIS設(shè)備故障的快速、準(zhǔn)確診斷,為設(shè)備的維護(hù)和檢修提供科學(xué)指導(dǎo)。
變壓器接地電流監(jiān)測主要聚焦三個(gè)關(guān)鍵對象:1.中性點(diǎn)接地電流:主要反映系統(tǒng)不平衡(負(fù)荷、電壓不對稱)、勵(lì)磁涌流殘余、以及可能通過中性點(diǎn)侵入的直流分量(如地磁暴、高鐵直流牽引)。其工頻分量幅值相對較大,但也需關(guān)注其諧波含量(如三次諧波異??赡苤赶蜩F心飽和)。2.鐵心接地電流:理想情況下應(yīng)為零或極?。╪A~μA級)。任何明顯的工頻電流(>100mA通常認(rèn)為異常)都是鐵心多點(diǎn)接地的強(qiáng)烈信號,這是較危險(xiǎn)的故障之一,會因環(huán)流導(dǎo)致鐵心局部過熱甚至燒毀。3.夾件/油箱接地電流:同樣應(yīng)接近零。異常電流通常由夾件絕緣破損形成多點(diǎn)接地、結(jié)構(gòu)件(如拉板、拉帶)絕緣不良形成短路環(huán)流、或油箱壁渦流引起。這些電流雖然可能小于鐵心故障電流,但長期存在也會導(dǎo)致局部過熱、絕緣油老化分解。在線監(jiān)測的關(guān)鍵在于精確捕捉這些電流的幅值、變化趨勢、波形畸變(如是否含有明顯諧波,特別是偶次諧波可能指向局部放電或非線性效應(yīng))、直流分量(指示偏磁)以及相位關(guān)系(與系統(tǒng)電壓對比)。 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。
局部放電是開關(guān)柜絕緣老化和故障的早期征兆之一。當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)部的絕緣材料受到電場、機(jī)械應(yīng)力或環(huán)境因素的影響時(shí),可能會出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象。局部放電不僅會加速絕緣材料的老化,還會產(chǎn)生電磁干擾,影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此,對開關(guān)柜局部放電的監(jiān)測是在線監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分。局部放電監(jiān)測技術(shù)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(guān)柜的接地線上安裝傳感器,檢測局部放電產(chǎn)生的脈沖電流信號。這種方法的優(yōu)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(chǎn)生的超聲波信號來進(jìn)行檢測。當(dāng)局部放電發(fā)生時(shí),會產(chǎn)生高頻的超聲波,通過在開關(guān)柜表面安裝超聲波傳感器,可以檢測到這些信號。超聲波法的優(yōu)勢是抗干擾能力強(qiáng),能夠?qū)植糠烹姷奈恢眠M(jìn)行較為準(zhǔn)確的判斷,但其檢測范圍相對較小。高頻電流法則是通過檢測高頻電流信號來實(shí)現(xiàn)局部放電的監(jiān)測。這種方法結(jié)合了脈沖電流法和超聲波法的優(yōu)勢,具有較高的靈敏度和抗干擾能力。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,局部放電監(jiān)測系統(tǒng)也在不斷智能化,能夠?qū)ΡO(jiān)測到的信號進(jìn)行自動(dòng)分析和診斷,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在故障問題。 電纜環(huán)流在線監(jiān)測通過護(hù)層接地電流分析,診斷交叉互聯(lián)系統(tǒng)故障。安徽變壓器綜合在線監(jiān)測裝置
局放在線監(jiān)測提高PRPD、PRPS圖譜,方便技術(shù)人員進(jìn)行診斷。陜西電纜在線監(jiān)測方案
電纜在線監(jiān)測的價(jià)值在于其能夠持續(xù)、實(shí)時(shí)地捕捉反映電纜運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵物理量,為維護(hù)提供依據(jù)。主要監(jiān)測參數(shù)可歸納為以下幾類:局部放電(PD):這是監(jiān)測的重中之重。局部放電是電纜絕緣內(nèi)部或表面存在微小缺陷(如氣隙、雜質(zhì))時(shí),在高電場作用下發(fā)生的微小的、非貫穿性的放電現(xiàn)象。它是絕緣早期劣化靈敏的征兆之一。在線監(jiān)測系統(tǒng)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(chǎn)生的脈沖電流、電磁波或聲波信號,分析其幅值、相位、次數(shù)和模式,評估絕緣缺陷的嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢,實(shí)現(xiàn)故障的早期預(yù)警。溫度分布:電纜過熱是導(dǎo)致絕緣加速老化甚至擊穿的直接原因。在線監(jiān)測通過點(diǎn)式溫度傳感器(如熱電偶、熱敏電阻)實(shí)時(shí)測量電纜本體(特別是難以直接觀察的直埋或隧道敷設(shè)段)以及關(guān)鍵連接點(diǎn)(接頭、終端)的表面或內(nèi)部溫度。監(jiān)測溫度異常升高(如過載、散熱不良、接觸電阻增大)至關(guān)重要。接地線電流:對于單芯電纜,金屬護(hù)套通常采用單點(diǎn)接地或交叉互聯(lián)接地方式。監(jiān)測護(hù)套接地線電流或回流線電流,能判斷護(hù)套絕緣狀態(tài)。電流異常增大可能表明護(hù)套絕緣破損、多點(diǎn)接地(導(dǎo)致環(huán)流產(chǎn)生)、或遭受雜散電流干擾。 陜西電纜在線監(jiān)測方案