變壓器鐵芯的正常單點(diǎn)接地是確保其安全運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。由于變壓器運(yùn)行中強(qiáng)大的交變磁場(chǎng)作用,鐵芯疊片間會(huì)形成感應(yīng)電勢(shì)。若未通過(guò)可靠單點(diǎn)接地形成通路,這些電勢(shì)將不斷累積,就會(huì)在絕緣薄弱處產(chǎn)生放電,嚴(yán)重破壞絕緣油和固體絕緣材料,引發(fā)局部過(guò)熱甚至火災(zāi)。鐵芯多點(diǎn)接地故障更是重大潛在問(wèn)題,形成閉合回路后產(chǎn)生異常環(huán)流(即鐵芯接地電流),導(dǎo)致鐵芯局部劇烈發(fā)熱,輕則加速絕緣老化、縮短設(shè)備壽命,重則引發(fā)鐵芯燒熔、變壓器破壞等災(zāi)難性后果。因此,持續(xù)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)鐵芯接地電流,是早期識(shí)別鐵芯異常狀態(tài)、保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵防線,對(duì)延長(zhǎng)變壓器使用壽命、降低運(yùn)維成本意義重大。鐵芯接地電流在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是軟硬件深度集成的智能化平臺(tái)。硬件通常由高精度電流傳感器(常選用穿芯式電流互感器,具有寬頻帶響應(yīng)特性)、可靠的數(shù)據(jù)采集單元(負(fù)責(zé)信號(hào)調(diào)理、高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換)以及工業(yè)級(jí)通訊模塊(支持光纖、以太網(wǎng)或無(wú)線傳輸)構(gòu)成,這些設(shè)備直接部署在變壓器接地線附近。軟件平臺(tái):實(shí)時(shí)接收、處理并存儲(chǔ)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的海量電流數(shù)據(jù);通過(guò)內(nèi)置的智能分析算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘,自動(dòng)識(shí)別異常波動(dòng)或超標(biāo)信號(hào);一旦發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題,系統(tǒng)即刻觸發(fā)多級(jí)報(bào)警機(jī)制。 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)。吉林變壓器局放在線監(jiān)測(cè)方案
在單芯電纜中,金屬護(hù)套通常設(shè)計(jì)為單點(diǎn)接地或交叉互聯(lián)接地。當(dāng)護(hù)套絕緣受損、接地系統(tǒng)出現(xiàn)異常(如多點(diǎn)接地)或施工/設(shè)計(jì)存在偏差時(shí),護(hù)套間可能形成閉合回路,導(dǎo)致感應(yīng)電壓驅(qū)動(dòng)電流循環(huán)流動(dòng),即產(chǎn)生護(hù)套環(huán)流。電纜環(huán)流在線監(jiān)測(cè)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(shì)。通常,監(jiān)測(cè)裝置(如高精度電流互感器)被安裝在電纜護(hù)套的接地線或交叉互聯(lián)箱的回流路徑上,實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)流值的實(shí)時(shí)或周期性數(shù)據(jù)采集。對(duì)環(huán)流進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)具有多重潛在意義:識(shí)別異常接地狀態(tài):高于設(shè)計(jì)值或歷史基準(zhǔn)的環(huán)流,往往是護(hù)套絕緣破損、多點(diǎn)接地故障或交叉互聯(lián)系統(tǒng)失效的一個(gè)重要指示信號(hào)。這有助于運(yùn)維人員及時(shí)關(guān)注相關(guān)區(qū)段。持續(xù)的環(huán)流會(huì)在金屬護(hù)套上產(chǎn)生焦耳熱損耗(I2R損耗)。這不僅浪費(fèi)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(duì)電纜的整體運(yùn)行溫度構(gòu)成影響,存在加速絕緣老化的問(wèn)題。監(jiān)測(cè)環(huán)流有助于評(píng)估這部分損耗的規(guī)模。過(guò)大的環(huán)流及其產(chǎn)生的熱量,尤其在接頭等薄弱點(diǎn)附近,是值得警惕的因素。結(jié)合溫度監(jiān)測(cè),環(huán)流數(shù)據(jù)可為評(píng)估局部過(guò)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(yùn)行中的非必要能量損耗。 云南變壓器局放在線監(jiān)測(cè)供應(yīng)商家開(kāi)關(guān)柜觸頭測(cè)溫選用無(wú)線無(wú)源CT取電傳感器。
變壓器套管末屏在線監(jiān)測(cè)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(guò)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(zhǎng)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(lái),末屏在線監(jiān)測(cè)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(cè)剩余壽命、提高診斷準(zhǔn)確率;發(fā)展無(wú)源無(wú)線傳感器技術(shù),簡(jiǎn)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(cè)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。
氣體絕緣開(kāi)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(shì)。然而,GIS設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中,仍可能因絕緣老化、局部放電、氣體泄漏等問(wèn)題引發(fā)故障,進(jìn)而影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。傳統(tǒng)的人工巡檢和定期試驗(yàn)方式難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題,而GIS在線監(jiān)測(cè)技術(shù)則能夠?qū)崟r(shí)、連續(xù)地獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息,提前預(yù)警故障,為設(shè)備的預(yù)測(cè)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(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)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(chǎng)、機(jī)械應(yīng)力等因素影響時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象。局部放電不僅會(huì)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(cè)是GIS在線監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前,常用的局部放電監(jiān)測(cè)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(guò)檢測(cè)GIS接地線上感應(yīng)的脈沖電流信號(hào)來(lái)識(shí)別局部放電,其優(yōu)勢(shì)是靈敏度高,能夠檢測(cè)到微弱的放電信號(hào),但容易受到外部電磁干擾。 變壓器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行狀態(tài),保證設(shè)備安全。
溫度是開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)的重要指標(biāo)之一。開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部的電氣元件在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量,如果溫度過(guò)高,可能會(huì)導(dǎo)致元件絕緣性能下降,甚至引發(fā)短路故障。因此,對(duì)開(kāi)關(guān)柜溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。目前,開(kāi)關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)主要有接觸式和非接觸式兩種方式。接觸式溫度傳感器通常采用熱電偶或熱電阻,將其直接安裝在開(kāi)關(guān)柜的發(fā)熱元件上,通過(guò)測(cè)量元件表面的溫度來(lái)反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。這種方式的優(yōu)勢(shì)是測(cè)量精度較高,但安裝過(guò)程較為復(fù)雜,且可能會(huì)對(duì)電氣元件的正常運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響。非接觸式溫度監(jiān)測(cè)則主要利用紅外熱成像技術(shù),通過(guò)紅外熱像儀對(duì)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部進(jìn)行掃描,能夠直觀地獲取設(shè)備的溫度分布情況。紅外熱成像技術(shù)不僅可以檢測(cè)到開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部的異常高溫點(diǎn),還可以對(duì)設(shè)備的整體運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估,具有檢測(cè)范圍廣、速度快、無(wú)需接觸等優(yōu)勢(shì)。然而,其成本相對(duì)較高,且受環(huán)境因素的影響較大。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)也在不斷優(yōu)化,例如采用分布式光纖溫度傳感器,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部溫度的實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè),設(shè)備為的安全運(yùn)行提供更加可靠的保證。 TEV傳感器安裝在柜壁,捕捉內(nèi)部放電產(chǎn)生的電磁波。內(nèi)蒙古電纜護(hù)層感應(yīng)電壓在線監(jiān)測(cè)
GIS局放監(jiān)測(cè)采用特高頻(UHF)法與SF?分解物聯(lián)合診斷。吉林變壓器局放在線監(jiān)測(cè)方案
故障診斷是GIS在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要功能之一。通過(guò)對(duì)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(duì)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(shí)別和人工智能等方法。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)通過(guò)對(duì)大量監(jiān)測(cè)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(guò)對(duì)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(shì)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(shí)別技術(shù)則是通過(guò)建立設(shè)備正常運(yùn)行和故障狀態(tài)的特征模式庫(kù),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(duì)故障的快速診斷。例如,局部放電信號(hào)的模式識(shí)別可以通過(guò)對(duì)不同類型的局部放電信號(hào)進(jìn)行分類和識(shí)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(duì)復(fù)雜的監(jiān)測(cè)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(duì)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(duì)大規(guī)模的監(jiān)測(cè)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(guò)多種故障診斷技術(shù)的結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)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)。 吉林變壓器局放在線監(jiān)測(cè)方案