陜西開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測解決方案

    超聲波法是基于局部放電過程中產(chǎn)生的超聲波信號進(jìn)行監(jiān)測的一種方法。當(dāng)局部放電發(fā)生時(shí)，放電產(chǎn)生的能量不僅會以電磁波的形式釋放，還會以機(jī)械波的形式傳播，這些機(jī)械波的頻率通常在超聲波范圍（20kHz以上）。超聲波法通過在設(shè)備表面或內(nèi)部安裝超聲波傳感器來檢測這些超聲波信號。超聲波傳感器能夠?qū)⒔邮盏降某暡ㄐ盘栟D(zhuǎn)換為電信號，并傳輸?shù)奖O(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行分析。超聲波法的優(yōu)點(diǎn)是抗電磁干擾能力強(qiáng)，能夠在強(qiáng)電磁環(huán)境中穩(wěn)定工作。此外，超聲波信號的傳播方向與局放源的位置密切相關(guān)，因此可以通過多個(gè)傳感器的信號到達(dá)時(shí)間差來定位局放源的位置。然而，超聲波法的缺點(diǎn)是檢測范圍相對較小，且超聲波信號在介質(zhì)中的傳播衰減較大，可能會導(dǎo)致信號強(qiáng)度較弱，難以檢測到遠(yuǎn)處的局放信號。此外，超聲波信號的傳播特性還受到介質(zhì)的物理性質(zhì)（如密度、彈性模量）的影響，因此在不同介質(zhì)中傳播時(shí)需要進(jìn)行相應(yīng)的校準(zhǔn)。盡管存在這些局限性，超聲波法仍然是局放監(jiān)測中一種重要的方法，尤其適用于需要準(zhǔn)確定位局放源的場合。 沿面放電沿著絕緣表面發(fā)生，放電脈沖與電壓相位密切相關(guān)。陜西開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測解決方案

    電纜在線監(jiān)測的價(jià)值在于其能夠持續(xù)、實(shí)時(shí)地捕捉反映電纜運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵物理量，為維護(hù)提供依據(jù)。主要監(jiān)測參數(shù)可歸納為以下幾類：局部放電（PD）：這是監(jiān)測的重中之重。局部放電是電纜絕緣內(nèi)部或表面存在微小缺陷（如氣隙、雜質(zhì)）時(shí)，在高電場作用下發(fā)生的微小的、非貫穿性的放電現(xiàn)象。它是絕緣早期劣化靈敏的征兆之一。在線監(jiān)測系統(tǒng)通過安裝在電纜接頭、終端或本體上的高頻電流互感器（HFCT）、電容耦合器或超聲波傳感器，捕捉放電產(chǎn)生的脈沖電流、電磁波或聲波信號，分析其幅值、相位、次數(shù)和模式，評估絕緣缺陷的嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)故障的早期預(yù)警。溫度分布：電纜過熱是導(dǎo)致絕緣加速老化甚至擊穿的直接原因。在線監(jiān)測通過點(diǎn)式溫度傳感器（如熱電偶、熱敏電阻）實(shí)時(shí)測量電纜本體（特別是難以直接觀察的直埋或隧道敷設(shè)段）以及關(guān)鍵連接點(diǎn)（接頭、終端）的表面或內(nèi)部溫度。監(jiān)測溫度異常升高（如過載、散熱不良、接觸電阻增大）至關(guān)重要。接地線電流：對于單芯電纜，金屬護(hù)套通常采用單點(diǎn)接地或交叉互聯(lián)接地方式。監(jiān)測護(hù)套接地線電流或回流線電流，能判斷護(hù)套絕緣狀態(tài)。電流異常增大可能表明護(hù)套絕緣破損、多點(diǎn)接地（導(dǎo)致環(huán)流產(chǎn)生）、或遭受雜散電流干擾。 安徽GIS局放在線監(jiān)測裝置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)。

    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。

    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(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。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。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。 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(shí)時(shí)監(jiān)測。

    變壓器接地電流監(jiān)測主要聚焦三個(gè)關(guān)鍵對象：1.中性點(diǎn)接地電流：主要反映系統(tǒng)不平衡（負(fù)荷、電壓不對稱）、勵磁涌流殘余、以及可能通過中性點(diǎn)侵入的直流分量（如地磁暴、高鐵直流牽引）。其工頻分量幅值相對較大，但也需關(guān)注其諧波含量（如三次諧波異?？赡苤赶蜩F心飽和）。2.鐵心接地電流：理想情況下應(yīng)為零或極?。╪A~μA級）。任何明顯的工頻電流（>100mA通常認(rèn)為異常）都是鐵心多點(diǎn)接地的強(qiáng)烈信號，這是較危險(xiǎn)的故障之一，會因環(huán)流導(dǎo)致鐵心局部過熱甚至燒毀。3.夾件/油箱接地電流：同樣應(yīng)接近零。異常電流通常由夾件絕緣破損形成多點(diǎn)接地、結(jié)構(gòu)件（如拉板、拉帶）絕緣不良形成短路環(huán)流、或油箱壁渦流引起。這些電流雖然可能小于鐵心故障電流，但長期存在也會導(dǎo)致局部過熱、絕緣油老化分解。在線監(jiān)測的關(guān)鍵在于精確捕捉這些電流的幅值、變化趨勢、波形畸變（如是否含有明顯諧波，特別是偶次諧波可能指向局部放電或非線性效應(yīng)）、直流分量（指示偏磁）以及相位關(guān)系（與系統(tǒng)電壓對比）。 變壓器局放監(jiān)測系統(tǒng)可通過超聲波傳感器檢測油箱外壁的超聲波信號。內(nèi)蒙古變壓器綜合在線監(jiān)測

HFCT頻帶選擇通常為3MHz-30MHz避開工頻干擾。陜西開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測解決方案

    電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)通常采用分層分布式架構(gòu)：感知層（現(xiàn)場層）：“感官末梢”：各類傳感器（HFCT、溫度傳感器、DTS主機(jī)、振動傳感器、電流互感器等）部署在電纜接頭、接地箱、隧道等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。就地采集單元（IED）：安裝在現(xiàn)場柜內(nèi)，負(fù)責(zé)傳感器信號采集、濾波、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)預(yù)處理和暫存。具備邊緣計(jì)算能力，可進(jìn)行初步的閾值報(bào)警和特征提取。傳輸層（網(wǎng)絡(luò)層）：“信息高速公路”：將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)從現(xiàn)場可靠傳輸至監(jiān)控中心。根據(jù)場景選用：光纖通信：高帶寬、抗干擾，適合長距離主干網(wǎng)。無線通信：4G/5G、LoRa、NB-IoT等，適用于分散、難以布線的點(diǎn)位。工業(yè)以太網(wǎng)：適用于變電站、隧道內(nèi)部組網(wǎng)。平臺層（主站層）：“智能大腦”：部署在監(jiān)控中心或云平臺?？梢暬c告警：展示監(jiān)測點(diǎn)狀態(tài)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線、局放圖譜顯示；設(shè)定多級閾值（預(yù)警、報(bào)警、緊急），支持短信、APP推送等多方式告警。價(jià)值閉環(huán)：感知層捕獲“體征”->傳輸層匯聚信息->平臺層分析決策->指導(dǎo)現(xiàn)場運(yùn)維干預(yù)（檢修、減載），形成“監(jiān)測-診斷-預(yù)警-處置”的智能閉環(huán)，極大提升電纜線路的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，為智能電網(wǎng)奠定堅(jiān)實(shí)根基。 陜西開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測解決方案