開關(guān)柜的絕緣狀態(tài)是其安全運行的關(guān)鍵因素之一。絕緣材料的老化、受潮以及機械損傷等都會導(dǎo)致絕緣性能下降,從而引發(fā)設(shè)備故障。因此,對開關(guān)柜絕緣狀態(tài)的實時監(jiān)測是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要措施。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,絕緣電阻的測量需要停電進(jìn)行,這對于一些重要的電力設(shè)備來說是不現(xiàn)實的。因此,介質(zhì)損耗因數(shù)的測量成為了在線監(jiān)測的手段。介質(zhì)損耗因數(shù)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。通過在開關(guān)柜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(jìn)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)勢。通過多種監(jiān)測手段的結(jié)合,可以了解開關(guān)柜的絕緣狀態(tài),為設(shè)備的維護(hù)和檢修提供科學(xué)依據(jù)。 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。江西電纜在線監(jiān)測裝置
電暈放電是局部放電的一種常見類型,通常發(fā)生在高壓電極附近的空氣中。當(dāng)電極表面的電場強度超過空氣的擊穿場強時,空氣會被局部擊穿,形成電暈放電。電暈放電主要發(fā)生在電極表面的不規(guī)則部位,放電電流脈沖較窄,且主要集中在電壓波形的峰值附近。在PRPD(相位-幅值-密度)圖譜中,電暈放電的特征表現(xiàn)為:放電脈沖主要集中在電壓波形的正半周或負(fù)半周的峰值附近,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。由于電暈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電暈放電。北京電纜在線監(jiān)測供應(yīng)商家開關(guān)柜局放監(jiān)測系統(tǒng)通過暫態(tài)地電壓(TEV)技術(shù)檢測設(shè)備局放狀態(tài),靈敏度高。
氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(GIS)是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中極為重要的電氣設(shè)備,廣泛應(yīng)用于變電站和輸電線路中。其采用六氟化硫(SF?)氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì),具有體積小、可靠性高、維護(hù)工作量少等優(yōu)勢。然而,GIS設(shè)備在長期運行過程中,仍可能因絕緣老化、局部放電、氣體泄漏等問題引發(fā)故障,進(jìn)而影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。傳統(tǒng)的人工巡檢和定期試驗方式難以及時發(fā)現(xiàn)潛在問題,而GIS在線監(jiān)測技術(shù)則能夠?qū)崟r、連續(xù)地獲取設(shè)備運行狀態(tài)信息,提前預(yù)警故障,為設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)提供科學(xué)依據(jù),從而顯著提高電力系統(tǒng)的可靠性和安全性,降低設(shè)備故障帶來的經(jīng)濟損失和社會影響。局部放電是GIS設(shè)備絕緣劣化的早期征兆之一。當(dāng)GIS內(nèi)部絕緣材料存在缺陷或受到電場、機械應(yīng)力等因素影響時,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,還可能引發(fā)絕緣擊穿等嚴(yán)重故障。因此,局部放電監(jiān)測是GIS在線監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前,常用的局部放電監(jiān)測方法包括脈沖電流法、超聲波法和高頻電流法。脈沖電流法通過檢測GIS接地線上感應(yīng)的脈沖電流信號來識別局部放電,其優(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。
開關(guān)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用不僅可以提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性,還可以帶來明顯的經(jīng)濟效益。首先,通過實時監(jiān)測開關(guān)柜的運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障問題,可以避免設(shè)備故障的發(fā)生,減少因停電導(dǎo)致的經(jīng)濟損失。例如,在一些重要的工業(yè)場所,停電可能會導(dǎo)致生產(chǎn)線的停機,造成巨大的經(jīng)濟損失。通過在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用,可以提前預(yù)警故障,及時進(jìn)行維修,避免停電問題的發(fā)生。其次,開關(guān)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)可以優(yōu)化設(shè)備的維護(hù)策略,從傳統(tǒng)的定期維護(hù)轉(zhuǎn)變?yōu)榛跔顟B(tài)的維護(hù)。傳統(tǒng)的定期維護(hù)方式存在盲目性,可能會對設(shè)備進(jìn)行不必要的維修,增加維修成本。而基于狀態(tài)的維護(hù)則可以根據(jù)設(shè)備的實際運行狀態(tài)進(jìn)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,開關(guān)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)還可以提高設(shè)備的使用壽命。通過對設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和分析,可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的老化情況,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng),延長設(shè)備的使用壽命。例如,通過對開關(guān)柜絕緣狀態(tài)的監(jiān)測,可以及時發(fā)現(xiàn)絕緣材料的老化情況,提前進(jìn)行絕緣處理,避免絕緣擊穿故障的發(fā)生,從而延長設(shè)備的使用壽命。開關(guān)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用還可以提高電力系統(tǒng)的運行效率。 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)。
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。 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)。廣西變壓器接地電流在線監(jiān)測方案
電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)可對電纜通道環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測。江西電纜在線監(jiān)測裝置
特高頻法(UHF)是一種基于局部放電過程中產(chǎn)生的特高頻電磁波信號進(jìn)行監(jiān)測的方法。局部放電過程中產(chǎn)生的電磁波信號通常具有較寬的頻譜,其中特高頻段(300MHz到3GHz)的信號具有較高的能量和傳播特性。特高頻法通過在設(shè)備內(nèi)部或附近安裝特高頻傳感器來檢測這些特高頻信號。特高頻傳感器通常采用天線式結(jié)構(gòu),能夠?qū)⒔邮盏降奶馗哳l電磁波信號轉(zhuǎn)換為電信號,并傳輸?shù)奖O(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行分析。特高頻法的優(yōu)點是靈敏度高,能夠檢測到微弱的局放信號,且抗干擾能力極強,能夠有效抑制低頻和高頻干擾信號。此外,特高頻信號的傳播特性使得其能夠更準(zhǔn)確地反映局放的位置和特征,便于對局放進(jìn)行定位和診斷。特高頻法不僅可以檢測到局放信號的存在,還可以通過信號的頻率分布、幅值、相位等特征來判斷局放的類型和嚴(yán)重程度。然而,特高頻法的缺點是傳感器的成本較高,且對安裝位置和環(huán)境的要求較高,需要避免外部電磁波的干擾。特高頻法廣泛應(yīng)用于GIS、變壓器等電力設(shè)備的局放監(jiān)測中,尤其是在需要高靈敏度和高抗干擾能力的場合。 江西電纜在線監(jiān)測裝置