在單芯電纜系統(tǒng)中,當導(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。 開關(guān)柜局放監(jiān)測采用暫態(tài)地電壓(TEV)與超聲波雙模式檢測。青海變壓器局部放電在線監(jiān)測方案
局部放電是電纜絕緣老化和故障的早期征兆之一。當電纜絕緣材料存在缺陷,如氣隙、雜質(zhì)或受潮時,會在高電場作用下產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象。局部放電不僅會加速絕緣材料的老化,還可能引發(fā)絕緣擊穿故障。因此,局部放電監(jiān)測是電纜在線監(jiān)測的重要內(nèi)容。局部放電監(jiān)測技術(shù)主要有脈沖電流法、超聲波法和高頻電流法等。脈沖電流法是通過在電纜接地線上安裝傳感器,檢測局部放電產(chǎn)生的脈沖電流信號。這種方法的優(yōu)點是靈敏度高,能夠檢測到微弱的放電信號,但容易受到外部電磁干擾的影響。超聲波法則是利用局部放電產(chǎn)生的超聲波信號進行檢測。當局部放電發(fā)生時,會產(chǎn)生高頻的超聲波,通過在電纜附近安裝超聲波傳感器,可以檢測到這些信號并對其進行定位。超聲波法的優(yōu)點是抗干擾能力強,能夠?qū)植糠烹姷奈恢眠M行較為準確的判斷,但其檢測范圍相對較小。高頻電流法則是通過檢測高頻電流信號來實現(xiàn)局部放電的監(jiān)測。這種方法結(jié)合了脈沖電流法和超聲波法的優(yōu)點,具有較高的靈敏度和抗干擾能力。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,局部放電監(jiān)測系統(tǒng)也在不斷智能化,能夠?qū)ΡO(jiān)測到的信號進行自動分析和診斷,及時發(fā)現(xiàn)電纜的潛在故障隱患,為電纜的安全運行提供有力保障。 變壓器綜合在線監(jiān)測電纜局放監(jiān)測系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,便于安裝和維護,適應(yīng)多種電纜運行環(huán)境。
高頻電流法是一種結(jié)合了脈沖電流法和超聲波法優(yōu)點的局部放電監(jiān)測方法。其原理是通過檢測高頻電流信號來實現(xiàn)對局部放電的監(jiān)測。局部放電過程中產(chǎn)生的脈沖電流信號不僅包含低頻成分,還包含豐富的高頻成分。高頻電流法通過在設(shè)備的接地線上安裝高頻電流傳感器(HFCT),檢測這些高頻電流信號。高頻電流傳感器通常采用羅氏線圈或高頻變壓器,能夠檢測到頻率范圍在1MHz到100MHz之間的高頻電流信號。高頻電流法的優(yōu)點是靈敏度高,能夠檢測到微弱的局放信號,同時抗干擾能力較強,能夠有效抑制低頻干擾信號。此外,高頻電流信號的傳播特性使得其能夠更準確地反映局放的特征,便于對局放信號進行分析和診斷。高頻電流法不僅可以檢測到局放信號的存在,還可以通過信號的頻率分布、幅值等特征來判斷局放的類型和嚴重程度。然而,高頻電流法的缺點是高頻傳感器的成本較高,且對安裝環(huán)境的要求較高,需要避免高頻信號的外部干擾。高頻電流法廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備的局放監(jiān)測中,尤其是在需要高靈敏度和高抗干擾能力的場合。
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。 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)。
變壓器接地電流在線監(jiān)測,是指利用高精度傳感器持續(xù)、實時地測量變壓器中性點或鐵心、夾件等關(guān)鍵部位接地引線中流過的電流,并對其幅值、波形、諧波成分等特征進行記錄、分析和診斷的技術(shù)。其價值在于將原本看不到的接地狀態(tài)轉(zhuǎn)化為可量化的、動態(tài)的數(shù)據(jù)流,為變壓器內(nèi)部潛在故障提供早期預(yù)警窗口。變壓器在正常運行狀態(tài)下,中性點接地電流主要由三相不平衡和勵磁涌流的殘余分量構(gòu)成,數(shù)值通常很?。ê涟布壷翑?shù)安級);而鐵心、夾件的接地電流理論上應(yīng)接近零(理想單點接地時)。然而,當內(nèi)部發(fā)生故障,如鐵心多點接地、夾件或油箱環(huán)流、繞組匝間短路、絕緣受潮劣化、甚至外部系統(tǒng)直流偏磁侵入時,接地電流的幅值、特性會發(fā)生異常。在線監(jiān)測的意義在于實現(xiàn)狀態(tài)檢修,替代傳統(tǒng)的定期停電預(yù)測性試驗,提升故障預(yù)警能力,避免小問題演變?yōu)闉?zāi)難性問題(如鐵心過熱熔毀、絕緣擊穿),保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行,并優(yōu)化運維成本,減少非計劃停運損失。 變壓器局放監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)對局放故障的早期預(yù)警,保證變壓器安全運行。天津變壓器接地電流在線監(jiān)測裝置
套管末屏電流監(jiān)測診斷套管介質(zhì)損耗異常。青海變壓器局部放電在線監(jiān)測方案
溫度是電纜運行狀態(tài)的重要指標之一。電纜在運行過程中會產(chǎn)生熱量,尤其是在高負荷運行時,溫度升高可能會加速絕緣材料的老化,降低其絕緣性能,甚至導(dǎo)致電纜過熱損壞。因此,對電纜溫度的實時監(jiān)測至關(guān)重要。目前,電纜溫度監(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,將其直接安裝在電纜表面或內(nèi)部,通過測量電纜的溫度來反映其運行狀態(tài)。這種方式的優(yōu)點是測量精度較高,但安裝過程較為復(fù)雜,且可能會對電纜的正常運行產(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),通過紅外熱像儀對電纜進行掃描,能夠快速、直觀地獲取電纜的溫度分布情況。紅外熱成像技術(shù)不僅可以檢測到電纜的異常高溫點,還可以對電纜的整體運行狀態(tài)進行評估,具有檢測范圍廣、速度快、無需接觸等優(yōu)點。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,分布式光纖溫度傳感器(DTS)逐漸成為電纜溫度監(jiān)測的主流技術(shù)。DTS利用光纖的溫度敏感特性,能夠?qū)崿F(xiàn)對電纜沿線溫度的連續(xù)、實時監(jiān)測,具有測量精度高、抗電磁干擾能力強、安裝方便等優(yōu)點,為電纜的安全運行提供了可靠的保障。 青海變壓器局部放電在線監(jiān)測方案