在單芯電纜系統(tǒng)中,當(dāng)導(dǎo)體通過交流電流時,會在其金屬護套上感應(yīng)出電壓,這被稱為護層感應(yīng)電壓。這種現(xiàn)象是由電磁感應(yīng)原理決定的,其幅值主要受導(dǎo)體電流大小、電纜排列方式(間距與相位)、護套接地方式(單點接地或交叉互聯(lián))以及線路長度等因素影響。在實際運行中,多種因素可能導(dǎo)致電壓異常升高。電纜護層感應(yīng)電壓在線監(jiān)測,正是為了持續(xù)、實時地掌握這一關(guān)鍵參數(shù)的實際水平。監(jiān)測點通常設(shè)置在護套的接地引線、交叉互聯(lián)箱的連接點或?qū)iT設(shè)計的電壓抽取裝置上,使用高阻抗電壓測量設(shè)備獲取數(shù)據(jù)。實施護層電壓在線監(jiān)測主要服務(wù)于以下幾個潛在目的:護層電壓過高是需要高度關(guān)注的情況。它可能在電纜附件(如接頭、終端)外露的金屬部分或鄰近接地體上產(chǎn)生危險接觸電壓,對運維人員構(gòu)成潛在危險。在線監(jiān)測有助于及時發(fā)現(xiàn)超出安全限值(的異常電壓。診斷接地系統(tǒng)狀態(tài):護層電壓的變化(如異常升高或降低)往往是接地系統(tǒng)狀態(tài)改變的重要指示信號。這可能提示:設(shè)計接地點失效、交叉互聯(lián)連接錯誤或斷開、護套絕緣性能下降導(dǎo)致多點接地傾向、或者因外力破壞等原因造成的接地回路異常。監(jiān)測電壓可為排查接地問題提供線索。 GIS局放監(jiān)測系統(tǒng)支持多種通信方式,方便數(shù)據(jù)傳輸和遠程監(jiān)控。云南電纜護層電流在線監(jiān)測裝置
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。 遼寧電纜接頭溫度在線監(jiān)測解決方案局部放電相位圖譜(PRPD)需記錄放電幅值、頻次及相位分布特征。
電流和電壓是開關(guān)柜運行狀態(tài)的基本參數(shù),其變化直接反映了設(shè)備的運行情況。對開關(guān)柜的電流和電壓進行實時監(jiān)測,不僅可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的過載、短路等故障,還可以對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行評估。電流監(jiān)測主要通過在開關(guān)柜的電流回路中安裝電流互感器來實現(xiàn)。電流互感器將一次電流轉(zhuǎn)換為二次電流,通過測量二次電流的大小和波,形可以了解開關(guān)柜的負載情況。當(dāng)電流超過額定值時,可能會導(dǎo)致設(shè)備過載,甚至引發(fā)故障。通過實時監(jiān)測電流,可以及時發(fā)現(xiàn)過載情況,并采取相應(yīng)的措施,如調(diào)整負載或切斷電源,以保護設(shè)備的安全運行。電壓監(jiān)測則通過在開關(guān)柜的電壓回路中安裝電壓互感器來實現(xiàn)。電壓互感器將一次電壓轉(zhuǎn)換為二次電壓,通過測量二次電壓的大小和波形,可以了解電力系統(tǒng)的電壓水平。電壓過高或過低都會對設(shè)備的運行產(chǎn)生不利影響,如電壓過高可能會導(dǎo)致設(shè)備絕緣擊穿,電壓過低則會影響設(shè)備的正常運行。通過實時監(jiān)測電壓,可以及時發(fā)現(xiàn)電壓異常情況,并采取相應(yīng)的措施,如調(diào)整變壓器的分接頭或進行無功補償,以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。此外,通過對電流和電壓的諧波分析,還可以發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的諧波污染情況,為電能質(zhì)量的改善提供依據(jù)。
在電力輸送的“關(guān)節(jié)”位置——電纜接頭處,溫度是反映其運行狀況的關(guān)鍵的指標(biāo)之一。電纜接頭是整條線路的機械與電氣薄弱點,因安裝工藝、材料老化、接觸不良或過載等原因引發(fā)的接觸電阻增大,會迅速轉(zhuǎn)化為焦耳熱,導(dǎo)致溫度異常升高。電纜接頭溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)正是針對這一問題,利用前沿傳感技術(shù)對關(guān)鍵接頭進行實時、連續(xù)的溫度“把脈”,成為接頭過熱故障的“預(yù)警雷達”。該技術(shù)的關(guān)鍵在于部署高精度、高可靠性的溫度傳感器。目前主流方案包括:分布式光纖測溫(DTS):沿電纜或緊貼接頭敷設(shè)特殊傳感光纖,利用拉曼或布里淵散射效應(yīng),實現(xiàn)數(shù)公里范圍內(nèi)連續(xù)空間溫度感知,精度可達±1°C,是長距離隧道、管廊監(jiān)測的首要選擇,但成本會比較搞。無線測溫傳感器:采用微型化、低功耗設(shè)計,直接安裝在接頭表面或壓接點,通過無線(如LoRa、NB-IoT、Zigbee)或有線方式傳輸數(shù)據(jù),尤其適用于分散、難以布線的接頭。紅外熱成像:適用于可觀測的接頭,通過固定式熱像儀進行非接觸掃描,提供直觀的溫度場圖像。在線溫度監(jiān)測的價值遠不止于實時讀數(shù):準(zhǔn)確預(yù)警,防患未“燃”:系統(tǒng)設(shè)定多級溫度閾值(如環(huán)境溫升>15°C報警,>30°C跳閘),自動觸發(fā)告警。 變壓器局放監(jiān)測系統(tǒng)支持多種通信規(guī)約,便于與后臺系統(tǒng)集成。
數(shù)據(jù)采集與傳輸是GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。只有準(zhǔn)確、及時地采集到設(shè)備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù),并將其傳輸?shù)奖O(jiān)測中心,才能實現(xiàn)對設(shè)備的有效監(jiān)測和診斷。數(shù)據(jù)采集主要通過各種傳感器來實現(xiàn),如溫度傳感器、局部放電傳感器、氣體泄漏傳感器、電流傳感器和電壓傳感器等。這些傳感器安裝在GIS設(shè)備的相應(yīng)位置,實時采集設(shè)備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)換為電信號。為了保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性,傳感器的選型、安裝位置和校準(zhǔn)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的特點,同時安裝位置應(yīng)能夠真實反映設(shè)備的運行狀態(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)點是傳輸速度快、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)點是安裝方便、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)也在不斷進步,例如采用5G通信技術(shù),可以實現(xiàn)高速、穩(wěn)定的無線數(shù)據(jù)傳輸,為GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸提供了更加可靠的保障。同時,數(shù)據(jù)傳輸過程中還需要進行數(shù)據(jù)加密和校驗,以保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。 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。北京變壓器局放在線監(jiān)測裝置
變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,便于安裝和維護。云南電纜護層電流在線監(jiān)測裝置
溫度是開關(guān)柜運行狀態(tài)的重要指標(biāo)之一。開關(guān)柜內(nèi)部的電氣元件在運行過程中會產(chǎn)生熱量,如果溫度過高,可能會導(dǎo)致元件絕緣性能下降,甚至引發(fā)短路故障。因此,對開關(guān)柜溫度的實時監(jiān)測至關(guān)重要。目前,開關(guān)柜溫度監(jiān)測技術(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,將其直接安裝在開關(guān)柜的發(fā)熱元件上,通過測量元件表面的溫度來反映設(shè)備的運行狀態(tài)。這種方式的優(yōu)勢是測量精度較高,但安裝過程較為復(fù)雜,且可能會對電氣元件的正常運行產(chǎn)生一定的影響。非接觸式溫度監(jiān)測則主要利用紅外熱成像技術(shù),通過紅外熱像儀對開關(guān)柜內(nèi)部進行掃描,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)不僅可以檢測到開關(guān)柜內(nèi)部的異常高溫點,還可以對設(shè)備的整體運行狀態(tài)進行評估,具有檢測范圍廣、速度快、無需接觸等優(yōu)勢。然而,其成本相對較高,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,可以實現(xiàn)對開關(guān)柜內(nèi)部溫度的實時、連續(xù)監(jiān)測,設(shè)備為的安全運行提供更加可靠的保證。 云南電纜護層電流在線監(jiān)測裝置