變壓器在電力系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色,其運行狀態(tài)直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。末屏作為變壓器絕緣結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分,其狀態(tài)的變化往往能夠提前反映設(shè)備內(nèi)部潛在的故障。末屏的絕緣性能一旦出現(xiàn)異常,可能會引發(fā)局部放電、絕緣老化等問題,進而導(dǎo)致變壓器故障甚至損壞。通過末屏在線監(jiān)測,可以實時獲取末屏的電氣參數(shù)、絕緣狀況等關(guān)鍵信息。例如,當(dāng)末屏出現(xiàn)受潮、絕緣老化等現(xiàn)象時,其絕緣電阻、介質(zhì)損耗因數(shù)等參數(shù)會發(fā)生明顯變化。在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠在這些參數(shù)出現(xiàn)異常變化的初期就及時捕捉到,從而為運維人員提供準(zhǔn)確的預(yù)警信息。這使得運維人員能夠提前采取措施,如調(diào)整運行方式、安排檢修計劃等,避免故障進一步擴大。此外,末屏在線監(jiān)測還可以減少因設(shè)備突發(fā)故障而導(dǎo)致的停電時間和經(jīng)濟損失,提高供電可靠性和電網(wǎng)運行效率。因此,變壓器末屏在線監(jiān)測不僅是設(shè)備運行管理的重要手段,也是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵技術(shù)之一。 電纜局部放電在線監(jiān)測通過高頻電流傳感器檢測局放產(chǎn)生的脈沖電流,評估電纜絕緣狀態(tài)。廣西變壓器綜合在線監(jiān)測
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、機械應(yīng)力或環(huán)境因素的影響時,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行檢測。當(dāng)局部放電發(fā)生時,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,能夠?qū)植糠烹姷奈恢眠M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)測到的信號進行自動分析和診斷,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在故障問題。 安徽電纜在線監(jiān)測裝置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)。
鐵芯接地電流在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用,為電力設(shè)備狀態(tài)檢修和資產(chǎn)管理帶來了提升。其價值在于實現(xiàn)了對變壓器“心臟”——鐵芯運行狀態(tài)的實時感知,將傳統(tǒng)的故障后被動檢修轉(zhuǎn)變?yōu)榛跔顟B(tài)預(yù)知的主動維護。通過持續(xù)監(jiān)測,運維人員能在故障早期甚至萌芽期就準(zhǔn)確識別鐵芯多點接地、懸浮電位、絕緣劣化等問題,從而及時干預(yù)處理,避免設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞和代價高昂的非計劃停運。該技術(shù)提升了大型電力變壓器的運行可靠性和使用壽命,降低了檢修成本和故障l,安全、經(jīng)濟效益巨大。展望未來,隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、邊緣計算和人工智能(AI)技術(shù)的飛速發(fā)展,鐵芯接地電流監(jiān)測將更加智能化:邊緣計算節(jié)點實現(xiàn)本地實時分析與初步診斷;AI深度學(xué)習(xí)算法用于挖掘更復(fù)雜的故障模式、預(yù)測剩余壽命;監(jiān)測數(shù)據(jù)深度融入智慧電廠/變電站平臺,與SCADA、設(shè)備管理系統(tǒng)無縫集成,為電網(wǎng)數(shù)字化、智能化運維提供強大支撐,邁向變壓器全生命周期管理的更高境界。
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、振動傳感器、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。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。具備邊緣計算能力,可進行初步的閾值報警和特征提取。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、難以布線的點位。工業(yè)以太網(wǎng):適用于變電站、隧道內(nèi)部組網(wǎng)。平臺層(主站層):“智能大腦”:部署在監(jiān)控中心或云平臺??梢暬c告警:展示監(jiān)測點狀態(tài),實時數(shù)據(jù)曲線、局放圖譜顯示;設(shè)定多級閾值(預(yù)警、報警、緊急),支持短信、APP推送等多方式告警。價值閉環(huán):感知層捕獲“體征”->傳輸層匯聚信息->平臺層分析決策->指導(dǎo)現(xiàn)場運維干預(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)濟性,為智能電網(wǎng)奠定堅實根基。 電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)可對電纜通道環(huán)境狀態(tài)進行實時監(jiān)測。
在單芯電纜中,金屬護套通常設(shè)計為單點接地或交叉互聯(lián)接地。當(dāng)護套絕緣受損、接地系統(tǒng)出現(xiàn)異常(如多點接地)或施工/設(shè)計存在偏差時,護套間可能形成閉合回路,導(dǎo)致感應(yīng)電壓驅(qū)動電流循環(huán)流動,即產(chǎn)生護套環(huán)流。電纜環(huán)流在線監(jiān)測的目標(biāo),正是為了持續(xù)追蹤這種非預(yù)期環(huán)流的大小和變化趨勢。通常,監(jiān)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(lián)箱的回流路徑上,實現(xiàn)對環(huán)流值的實時或周期性數(shù)據(jù)采集。對環(huán)流進行在線監(jiān)測具有多重潛在意義:識別異常接地狀態(tài):高于設(shè)計值或歷史基準(zhǔn)的環(huán)流,往往是護套絕緣破損、多點接地故障或交叉互聯(lián)系統(tǒng)失效的一個重要指示信號。這有助于運維人員及時關(guān)注相關(guān)區(qū)段。持續(xù)的環(huán)流會在金屬護套上產(chǎn)生焦耳熱損耗(I2R損耗)。這不僅浪費電能,更關(guān)鍵的是,由此產(chǎn)生的額外溫升可能疊加在電纜導(dǎo)體發(fā)熱之上,對電纜的整體運行溫度構(gòu)成影響,存在加速絕緣老化的問題。監(jiān)測環(huán)流有助于評估這部分損耗的規(guī)模。過大的環(huán)流及其產(chǎn)生的熱量,尤其在接頭等薄弱點附近,是值得警惕的因素。結(jié)合溫度監(jiān)測,環(huán)流數(shù)據(jù)可為評估局部過熱提供輔助參考。優(yōu)化系統(tǒng)效率:發(fā)現(xiàn)不必要的環(huán)流路徑,有助于減少系統(tǒng)運行中的非必要能量損耗。 套管末屏電流監(jiān)測診斷套管介質(zhì)損耗異常。山東變壓器局部放電在線監(jiān)測裝置
超聲波法通過檢測局放產(chǎn)生的超聲波信號來監(jiān)測局部放電。廣西變壓器綜合在線監(jiān)測
在線監(jiān)測系統(tǒng)通過對接地電流的多維度分析,提取關(guān)鍵診斷參數(shù):1.電流有效值(RMS):直觀指標(biāo)。中性點電流持續(xù)超標(biāo)指示嚴(yán)重不平衡或直流偏磁;鐵心/夾件電流從μA級突增至mA甚至A級,是多點接地的黃金診斷指標(biāo)。設(shè)定閾值(如鐵心>100mA報警)和變化率閾值(如24小時增幅>50%)至關(guān)重要。2.直流分量(DCOffset):中性點存在明顯直流(幾安培以上)是直流偏磁的確鑿證據(jù),會導(dǎo)致鐵心嚴(yán)重飽和、振動噪聲劇增、過熱、諧波污染。3.諧波含量:鐵心多點接地或嚴(yán)重飽和時,電流中偶次諧波(特別是2次、4次)會明顯增加。特定頻率諧波異常也可能與局部放電或繞組變形有關(guān)。4.波形畸變率(THD):反映電流偏離正弦波的程度,異?;兺殡S故障。5.相位角:接地電流與系統(tǒng)電壓的相位關(guān)系異常,可能指示特定類型的絕緣故障或回路問題。6.趨勢分析:長期緩慢增長可能預(yù)示絕緣逐步劣化或接觸點氧化;突然階躍變化則指向突發(fā)性故障(如金屬物掉落造成瞬間多點接地)。系統(tǒng)通過綜合這些參數(shù),結(jié)合變壓器負(fù)載、油溫等工況,實現(xiàn)故障查找。 廣西變壓器綜合在線監(jiān)測