在電力輸送的“關節(jié)”位置——電纜接頭處,溫度是反映其運行狀況的關鍵的指標之一。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,會迅速轉化為焦耳熱,導致溫度異常升高。電纜接頭溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)正是針對這一問題,利用前沿傳感技術對關鍵接頭進行實時、連續(xù)的溫度“把脈”,成為接頭過熱故障的“預警雷達”。該技術的關鍵在于部署高精度、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特殊傳感光纖,利用拉曼或布里淵散射效應,實現數公里范圍內連續(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)或有線方式傳輸數據,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:準確預警,防患未“燃”:系統(tǒng)設定多級溫度閾值(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)可提供局放圖譜分析,幫助診斷局放類型。浙江GIS局部放電在線監(jiān)測裝置
隨著科技的不斷進步,GIS在線監(jiān)測技術也在不斷發(fā)展和創(chuàng)新。未來,GIS在線監(jiān)測將朝著智能化、集成化、網絡化和小型化的方向發(fā)展。智能化方面,監(jiān)測系統(tǒng)將更加注重數據分析和處理能力,通過采用人工智能、大數據等技術,實現對設備運行狀態(tài)的實時評估和故障的智能診斷。例如,通過建立設備的數字模型,結合實時監(jiān)測數據,可以對設備的健康狀態(tài)進行預測和評估,提前制定維護計劃。集成化方面,監(jiān)測系統(tǒng)將整合多種監(jiān)測功能,如溫度、局部放電、氣體泄漏、絕緣狀態(tài)等,形成一個綜合的監(jiān)測平臺,實現對設備的監(jiān)測和管理。網絡化方面,隨著物聯網技術的發(fā)展,GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)將與電力系統(tǒng)的其他設備進行互聯互通,形成一個智能電網的監(jiān)測網絡。通過網絡化,可以實現對電力系統(tǒng)的集中監(jiān)控和管理,提高電力系統(tǒng)的運行效率和可靠性。小型化方面,隨著傳感器技術和電子技術的不斷進步,監(jiān)測設備將越來越小型化、輕量化,便于安裝和維護。例如,采用微型傳感器和無線通信技術,可以實現對GIS設備內部的分布式監(jiān)測,提高監(jiān)測的精度和靈活性。此外,隨著新能源技術的發(fā)展,GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)也將面臨新的挑戰(zhàn)和機遇。例如,在分布式能源接入電力系統(tǒng)的情況下。 河北變壓器局部放電在線監(jiān)測解決方案鐵芯接地電流監(jiān)測發(fā)現多點接地故障。
開關柜的絕緣狀態(tài)是其安全運行的關鍵因素之一。絕緣材料的老化、受潮以及機械損傷等都會導致絕緣性能下降,從而引發(fā)設備故障。因此,對開關柜絕緣狀態(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、介質損耗因數等參數來實現。絕緣電阻是反映絕緣材料絕緣性能的重要指標,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行,這對于一些重要的電力設備來說是不現實的。因此,介質損耗因數的測量成為了在線監(jiān)測的手段。介質損耗因數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,其值越小,說明絕緣性能越好。通過在開關柜運行過程中測量介質損耗因數,可以實時監(jiān)測絕緣材料的絕緣狀態(tài)。此外,隨著技術的進步,一些新型的絕緣狀態(tài)監(jiān)測技術也在不斷涌現,如基于光聲光譜的絕緣狀態(tài)監(jiān)測技術。該技術通過檢測絕緣材料在電場作用下產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)測手段的結合,可以了解開關柜的絕緣狀態(tài),為設備的維護和檢修提供科學依據。
六氟化硫(SF?)氣體是GIS設備的關鍵絕緣和滅弧介質,其絕緣性能和滅弧能力遠優(yōu)于空氣。然而,SF?氣體是一種溫室氣體,其溫室效應是二氧化碳的數萬倍。一旦GIS設備發(fā)生氣體泄漏,不僅會影響設備的絕緣性能,還會對環(huán)境造成嚴重危害。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現,這些傳感器可以檢測GIS設備內部SF?氣體的濃度變化。當氣體泄漏時,設備內部的SF?氣體濃度會降低,而外部環(huán)境中的SF?氣體濃度會升高。通過在GIS設備的外殼和密封部位安裝氣體傳感器,可以實時監(jiān)測氣體泄漏情況。此外,還可以采用聲學傳感器來檢測氣體泄漏產生的聲波信號,從而實現對泄漏的早期預警。隨著傳感器技術的不斷發(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,可以及時發(fā)現泄漏點并進行修復,確保GIS設備的絕緣性能和環(huán)境保護。多設備監(jiān)測數據接入統(tǒng)一平臺,實現電網資產全生命周期管理。
開關柜在線監(jiān)測系統(tǒng)的關鍵是數據采集與傳輸。只有準確、及時地采集到開關柜的運行狀態(tài)數據,并將其傳輸到監(jiān)測中心,才能實現對設備的監(jiān)測和診斷。數據采集主要通過各種傳感器來實現,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柜的相應位置,實時采集設備的運行狀態(tài)數據,并將其轉換為電信號。為了保證數據采集的準確性,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的特點,同時安裝位置應能夠真實反映設備的運行狀態(tài)。數據傳輸則是將采集到的數據通過有線或無線的方式傳輸到監(jiān)測中心。有線傳輸方式通常采用工業(yè)以太網或現場總線,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絡,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。隨著物聯網技術的發(fā)展,無線傳輸技術也在不斷進步,如采用5G通信技術,可以實現高速、穩(wěn)定的無線數據傳輸,為開關柜在線監(jiān)測系統(tǒng)的數據傳輸提供了更加可靠的保證。同時,數據傳輸過程中還需要進行數據加密和校驗,以保證數據的安全性和完整性。 UHF傳感器內置在盆式絕緣子處,檢測頻段300MHz-3GHz。四川變壓器局部放電在線監(jiān)測裝置
套管末屏電流監(jiān)測診斷套管介質損耗異常。浙江GIS局部放電在線監(jiān)測裝置
GIS設備的絕緣性能是其安全運行的重要指標之一。絕緣材料的老化、受潮、機械損傷以及局部放電等因素都可能導致絕緣性能下降,進而引發(fā)設備故障。因此,對GIS設備的絕緣狀態(tài)進行實時監(jiān)測是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要手段。絕緣狀態(tài)監(jiān)測主要通過測量絕緣電阻、介質損耗因數等參數來實現。絕緣電阻是反映絕緣材料絕緣性能的重要指標,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)現絕緣材料的老化和受潮情況。然而,絕緣電阻的測量通常需要停電進行,這對于GIS設備的在線監(jiān)測來說是不現實的。介質損耗因數則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,其值越小,說明絕緣性能越好。通過在GIS設備運行過程中測量介質損耗因數,可以實時監(jiān)測絕緣材料的絕緣狀態(tài)。此外,隨著技術的進步,一些新型的絕緣狀態(tài)監(jiān)測技術也在不斷涌現,如基于光聲光譜的絕緣狀態(tài)監(jiān)測技術。該技術通過檢測絕緣材料在電場作用下產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)點。通過多種監(jiān)測手段的結合,可以了解GIS設備的絕緣狀態(tài),為設備的維護和檢修提供科學依據。 浙江GIS局部放電在線監(jiān)測裝置