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(hào)”。變壓器局放在線監(jiān)測技術(shù)通過實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)預(yù)警和監(jiān)測,是電力設(shè)備安全運(yùn)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(huì)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(diǎn)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(hào)。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(diǎn)、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(diǎn)安裝超聲波傳感器,接收放電產(chǎn)生的聲波信號(hào)。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(bǔ),提升診斷可靠性。 變壓器局放在線監(jiān)測采用脈沖電流原理,檢測接地線上的局放脈沖電流。北京變壓器局放在線監(jiān)測裝置
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(hù)套的接地線或交叉互聯(lián)箱的回流路徑上,實(shí)現(xiàn)對環(huán)流值的實(shí)時(shí)或周期性數(shù)據(jù)采集。對環(huán)流進(jìn)行在線監(jiān)測具有多重潛在意義: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(diǎn)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(yùn)行中的非必要能量損耗。 福建變壓器局部放電在線監(jiān)測廠家直銷開關(guān)柜局放監(jiān)測利用特高頻(UHF)技術(shù)檢測高頻電磁波信號(hào),能發(fā)現(xiàn)微小局放。
開關(guān)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)采集與傳輸。只有準(zhǔn)確、及時(shí)地采集到開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),并將其傳輸?shù)奖O(jiān)測中心,才能實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的監(jiān)測和診斷。數(shù)據(jù)采集主要通過各種傳感器來實(shí)現(xiàn),如溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、局部放電傳感器等。這些傳感器安裝在開關(guān)柜的相應(yīng)位置,實(shí)時(shí)采集設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。為了保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性,傳感器的選型安裝和位置非常重要。傳感器需要具備高精度、高穩(wěn)定性和抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn),同時(shí)安裝位置應(yīng)能夠真實(shí)反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。數(shù)據(jù)傳輸則是將采集到的數(shù)據(jù)通過有線或無線的方式傳輸?shù)奖O(jiān)測中心。有線傳輸方式通常采用工業(yè)以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線,其優(yōu)勢是傳輸速度快、可靠性高,但安裝成本較高。無線傳輸方式則主要采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò),其優(yōu)勢是安裝方便、靈活性高,但傳輸距離有限,且容易受到干擾。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,無線傳輸技術(shù)也在不斷進(jìn)步,如采用5G通信技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)高速、穩(wěn)定的無線數(shù)據(jù)傳輸,為開關(guān)柜在線監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸提供了更加可靠的保證。同時(shí),數(shù)據(jù)傳輸過程中還需要進(jìn)行數(shù)據(jù)加密和校驗(yàn),以保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。
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。 電纜環(huán)流監(jiān)測數(shù)據(jù)可為電纜運(yùn)行維護(hù)提供科學(xué)依據(jù),減少因環(huán)流過大導(dǎo)致的損耗。
沿面放電是指沿著固體絕緣表面與氣體或液體介質(zhì)交界面發(fā)生的放電現(xiàn)象。這種放電通常發(fā)生在高壓設(shè)備的絕緣子表面或電纜終端。沿面放電的特征是放電路徑沿著絕緣表面延伸,放電電流脈沖較寬,且通常與電壓相位有關(guān)。在PRPD圖譜中,沿面放電的特征表現(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),形成明顯的帶狀分布。這些帶狀分布通常呈“C”形或“S”形,且放電脈沖的幅值較大,數(shù)量較多。由于沿面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沿面放電。 電纜局放在線監(jiān)測采用HFCT傳感器捕捉高頻放電脈沖,定位絕緣缺陷。浙江開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測方案
在線監(jiān)測系統(tǒng)通過多種通信方式傳輸數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定。北京變壓器局放在線監(jiān)測裝置
六氟化硫(SF?)氣體是GIS設(shè)備的關(guān)鍵絕緣和滅弧介質(zhì),其絕緣性能和滅弧能力遠(yuǎn)優(yōu)于空氣。然而,SF?氣體是一種溫室氣體,其溫室效應(yīng)是二氧化碳的數(shù)萬倍。一旦GIS設(shè)備發(fā)生氣體泄漏,不僅會(huì)影響設(shè)備的絕緣性能,還會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重危害。因此,氣體泄漏監(jiān)測是GIS在線監(jiān)測的重要組成部分。氣體泄漏監(jiān)測主要通過氣體傳感器來實(shí)現(xiàn),這些傳感器可以檢測GIS設(shè)備內(nèi)部SF?氣體的濃度變化。當(dāng)氣體泄漏時(shí),設(shè)備內(nèi)部的SF?氣體濃度會(huì)降低,而外部環(huán)境中的SF?氣體濃度會(huì)升高。通過在GIS設(shè)備的外殼和密封部位安裝氣體傳感器,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測氣體泄漏情況。此外,還可以采用聲學(xué)傳感器來檢測氣體泄漏產(chǎn)生的聲波信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)對泄漏的早期預(yù)警。隨著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展,氣體泄漏監(jiān)測的精度和可靠性也在不斷提高。例如,采用激光吸收光譜技術(shù)的氣體傳感器能夠高精度地檢測SF?氣體的濃度變化,為GIS設(shè)備的氣體泄漏監(jiān)測提供了手段。通過氣體泄漏監(jiān)測,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)并進(jìn)行修復(fù),確保GIS設(shè)備的絕緣性能和環(huán)境保護(hù)。北京變壓器局放在線監(jiān)測裝置