變壓器鐵芯的正常單點接地是確保其安全運行的重要基礎。由于變壓器運行中強大的交變磁場作用,鐵芯疊片間會形成感應電勢。若未通過可靠單點接地形成通路,這些電勢將不斷累積,就會在絕緣薄弱處產生放電,嚴重破壞絕緣油和固體絕緣材料,引發局部過熱甚至火災。鐵芯多點接地故障更是重大潛在問題,形成閉合回路后產生異常環流(即鐵芯接地電流),導致鐵芯局部劇烈發熱,輕則加速絕緣老化、縮短設備壽命,重則引發鐵芯燒熔、變壓器破壞等災難性后果。因此,持續、準確地監測鐵芯接地電流,是早期識別鐵芯異常狀態、保證電網安全穩定運行的關鍵防線,對延長變壓器使用壽命、降低運維成本意義重大。鐵芯接地電流在線監測系統是軟硬件深...
在線監測系統通過對接地電流的多維度分析,提取關鍵診斷參數:1.電流有效值(RMS):直觀指標。中性點電流持續超標指示嚴重不平衡或直流偏磁;鐵心/夾件電流從μA級突增至mA甚至A級,是多點接地的黃金診斷指標。設定閾值(如鐵心>100mA報警)和變化率閾值(如24小時增幅>50%)至關重要。2.直流分量(DCOffset):中性點存在明顯直流(幾安培以上)是直流偏磁的確鑿證據,會導致鐵心嚴重飽和、振動噪聲劇增、過熱、諧波污染。3.諧波含量:鐵心多點接地或嚴重飽和時,電流中偶次諧波(特別是2次、4次)會明顯增加。特定頻率諧波異常也可能與局部放電或繞組變形有關。4.波形畸變率(THD):反...
局部放電(PD)是變壓器內部絕緣劣化的征兆之一,如同絕緣系統發出的“求救信號”。變壓器局放在線監測技術通過實時捕捉、分析這些微弱的放電脈沖,在絕緣故障引發災難性后果(如擊穿)之前實現預警和監測,是電力設備安全運行的“前沿哨兵”。監測原理與技術方案:變壓器內部放電會產生豐富的物理效應:電磁脈沖:放電瞬間產生納秒級高頻電流脈沖和電磁波。超聲波:放電點氣體膨脹或收縮產生壓力波。主流監測方法根據感知原理部署: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)或內置傳感器(需預留接口)。高頻電...
開關柜在線監測系統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數據,并將其傳輸到監測中心,才能實現對設備的監測和診斷。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。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測中心。有線傳輸方式通常采用工業以太網或現場總線,其優勢是傳輸速度快、可靠...
局部放電(PD)是變壓器內部絕緣劣化的征兆之一,如同絕緣系統發出的“求救信號”。變壓器局放在線監測技術通過實時捕捉、分析這些微弱的放電脈沖,在絕緣故障引發災難性后果(如擊穿)之前實現預警和監測,是電力設備安全運行的“前沿哨兵”。監測原理與技術方案:變壓器內部放電會產生豐富的物理效應:電磁脈沖:放電瞬間產生納秒級高頻電流脈沖和電磁波。超聲波:放電點氣體膨脹或收縮產生壓力波。主流監測方法根據感知原理部署: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)或內置傳感器(需預留接口)。高頻電...
氣體放電是指在氣體介質中發生的局部放電現象。這種放電通常發生在高壓設備的氣隙或氣體絕緣層中。氣體放電的特征是放電電流脈沖較窄,且通常與電壓相位有關。在PRPD圖譜中,氣體放電的特征表現為:放電脈沖主要集中在電壓波形的正半周和負半周的特定相位范圍內,形成明顯的簇狀分布。這些簇狀分布通常呈“V”形或“U”形,且放電脈沖的幅值較小,但數量較多。由于氣體放電與電壓相位密切相關,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關系。通過分析PRPD圖譜中的這些特征,可以有效判斷是否存在氣體放電。 套管末屏電流監測診斷套管介質損耗異常。變壓器局部放電在線監測解決方案 局部放...
故障診斷是開關柜在線監測系統的重要功能之一。通過對采集到的運行狀態數據進行分析和處理,可以及時發現設備的故障問題,并對其進行診斷。故障診斷技術主要基于數據挖掘、模式識別和人工智能等方法。數據挖掘技術通過對大量監測數據的分析,挖掘出數據中的潛在規律和模式,從而為故障診斷提供依據。例如,通過對開關柜溫度、電流、電壓等數據的歷史變化趨勢進行分析,可以發現設備的異常變化規律,提前預警故障。模式識別技術則是通過建立設備正常運行和故障狀態的特征模式庫,將采集到的數據與特征模式進行匹配,從而實現對故障的診斷。例如,局部放電信號的模式識別可以通過對不同類型的局部放電信號進行分類和識別,確定故障的類...
電纜是城市能源供應的命脈,其絕緣系統的完整性至關重要。局部放電(PD)作為絕緣劣化早期靈敏的征兆,一旦發生在電纜本體或附件內部,其產生的電磁波或高頻電流信號可能通過金屬護層的接地線“泄露”出來。電纜護層局放在線監測技術正是基于這一原理,通過在護層接地線上安裝高靈敏度傳感器(如高頻電流互感器HFCT或超聲波傳感器),實現對電纜絕緣狀態的7×24小時無間斷“聽診”。這項技術的優勢在于其非侵入性與實時性。它無需停電,不影響電纜正常運行,持續捕捉護層接地線上流過的微弱局放脈沖信號。系統結合高速數據采集與智能算法,能在海量背景噪聲中識別。部署護層局放在線監測系統意義重大。它使得運維模式從“故...
變壓器在電力系統中扮演著至關重要的角色,其運行狀態直接關系到電力系統的安全與穩定。末屏作為變壓器絕緣結構的關鍵部分,其狀態的變化往往能夠提前反映設備內部潛在的故障。末屏的絕緣性能一旦出現異常,可能會引發局部放電、絕緣老化等問題,進而導致變壓器故障甚至損壞。通過末屏在線監測,可以實時獲取末屏的電氣參數、絕緣狀況等關鍵信息。例如,當末屏出現受潮、絕緣老化等現象時,其絕緣電阻、介質損耗因數等參數會發生明顯變化。在線監測系統能夠在這些參數出現異常變化的初期就及時捕捉到,從而為運維人員提供準確的預警信息。這使得運維人員能夠提前采取措施,如調整運行方式、安排檢修計劃等,避免故障進一步擴大。此外...
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,進而引發設備故障。因此,對GIS設備的絕緣狀態進行實時監測是保證電力系統安全運行的重要手段。絕緣狀態監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...
變壓器套管末屏在線監測的應用價值很高。其直接的價值在于大幅提升套管運行安全的可控性,實現從“定期檢修”到“狀態檢修”的轉變,避免突發性套管故障導致的變壓器非計劃停運甚至災難性后果(如火災),保證電網安全。其次具有經濟效益:通過早期預警和檢修,可避免昂貴的設備損壞和更換費用,減少計劃外停電損失,延長變壓器及套管的使用壽命,優化檢修資源(只在必要時才檢修)。此外,它也是構建智能變電站和數字化電網的重要一環,為設備全壽命周期管理和資產優化提供關鍵數據支撐。展望未來,末屏在線監測技術正朝著更高精度、更高可靠性、更強智能化方向發展:集成更多傳感器(如溫度、振動、局部放電)實現多參量融合分析;...
局部放電是開關柜絕緣老化和故障的早期征兆之一。當開關柜內部的絕緣材料受到電場、機械應力或環境因素的影響時,可能會出現局部放電現象。局部放電不僅會加速絕緣材料的老化,還會產生電磁干擾,影響電力系統的正常運行。因此,對開關柜局部放電的監測是在線監測系統的重要組成部分。局部放電監測技術主要有脈沖電流法、超聲波法和高頻電流法等。脈沖電流法是通過在開關柜的接地線上安裝傳感器,檢測局部放電產生的脈沖電流信號。這種方法的優勢是靈敏度高,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生的超聲波信號來進行檢測。當局部放電發生時,會產生高頻的超聲波,通過在開關柜表面...
變壓器接地電流在線監測,是指利用高精度傳感器持續、實時地測量變壓器中性點或鐵心、夾件等關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。其價值在于將原本看不到的接地狀態轉化為可量化的、動態的數據流,為變壓器內部潛在故障提供早期預警窗口。變壓器在正常運行狀態下,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成,數值通常很小(毫安級至數安級);而鐵心、夾件的接地電流理論上應接近零(理想單點接地時)。然而,當內部發生故障,如鐵心多點接地、夾件或油箱環流、繞組匝間短路、絕緣受潮劣化、甚至外部系統直流偏磁侵入時,接地電流的幅值、特性會發生異常。在...
脈沖電流法是局部放電(局放)監測中常用的方法之一,其原理基于局部放電過程中產生的脈沖電流信號。當絕緣材料內部出現局部放電時,會在放電瞬間產生一個短暫的電荷轉移,這個電荷轉移會在設備的接地線上感應出一個脈沖電流信號。脈沖電流法通過在設備的接地線上安裝高阻抗的耦合電容或電感傳感器,檢測這些脈沖電流信號。傳感器將感應到的脈沖電流信號轉換為電壓信號,并通過放大器放大后傳輸到監測系統進行分析。脈沖電流法的優點是靈敏度高,能夠檢測到微弱的局放信號,且測量電路簡單,抗干擾能力較強。然而,其缺點是容易受到外部電磁干擾的影響,尤其是在復雜電磁環境中,可能會導致誤報。此外,脈沖電流法只能檢測到局放信號...
變壓器鐵芯的正常單點接地是確保其安全運行的重要基礎。由于變壓器運行中強大的交變磁場作用,鐵芯疊片間會形成感應電勢。若未通過可靠單點接地形成通路,這些電勢將不斷累積,就會在絕緣薄弱處產生放電,嚴重破壞絕緣油和固體絕緣材料,引發局部過熱甚至火災。鐵芯多點接地故障更是重大潛在問題,形成閉合回路后產生異常環流(即鐵芯接地電流),導致鐵芯局部劇烈發熱,輕則加速絕緣老化、縮短設備壽命,重則引發鐵芯燒熔、變壓器破壞等災難性后果。因此,持續、準確地監測鐵芯接地電流,是早期識別鐵芯異常狀態、保證電網安全穩定運行的關鍵防線,對延長變壓器使用壽命、降低運維成本意義重大。鐵芯接地電流在線監測系統是軟硬件深...
故障診斷是開關柜在線監測系統的重要功能之一。通過對采集到的運行狀態數據進行分析和處理,可以及時發現設備的故障問題,并對其進行診斷。故障診斷技術主要基于數據挖掘、模式識別和人工智能等方法。數據挖掘技術通過對大量監測數據的分析,挖掘出數據中的潛在規律和模式,從而為故障診斷提供依據。例如,通過對開關柜溫度、電流、電壓等數據的歷史變化趨勢進行分析,可以發現設備的異常變化規律,提前預警故障。模式識別技術則是通過建立設備正常運行和故障狀態的特征模式庫,將采集到的數據與特征模式進行匹配,從而實現對故障的診斷。例如,局部放電信號的模式識別可以通過對不同類型的局部放電信號進行分類和識別,確定故障的類...
變壓器接地電流監測主要聚焦三個關鍵對象:1.中性點接地電流:主要反映系統不平衡(負荷、電壓不對稱)、勵磁涌流殘余、以及可能通過中性點侵入的直流分量(如地磁暴、高鐵直流牽引)。其工頻分量幅值相對較大,但也需關注其諧波含量(如三次諧波異常可能指向鐵心飽和)。2.鐵心接地電流:理想情況下應為零或極小(nA~μA級)。任何明顯的工頻電流(>100mA通常認為異常)都是鐵心多點接地的強烈信號,這是較危險的故障之一,會因環流導致鐵心局部過熱甚至燒毀。3.夾件/油箱接地電流:同樣應接近零。異常電流通常由夾件絕緣破損形成多點接地、結構件(如拉板、拉帶)絕緣不良形成短路環流、或油箱壁渦流引起。這些電...
故障診斷是GIS在線監測系統的重要功能之一。通過對采集到的運行狀態數據進行分析和處理,可以及時發現設備的故障隱患,并對其進行診斷和定位。故障診斷技術主要基于數據挖掘、模式識別和人工智能等方法。數據挖掘技術通過對大量監測數據的分析,挖掘出數據中的潛在規律和模式,從而為故障診斷提供依據。例如,通過對GIS設備溫度、局部放電、氣體泄漏等數據的歷史變化趨勢進行分析,可以發現設備的異常變化規律,提前預警故障。模式識別技術則是通過建立設備正常運行和故障狀態的特征模式庫,將采集到的數據與特征模式進行匹配,從而實現對故障的快速診斷。例如,局部放電信號的模式識別可以通過對不同類型的局部放電信號進行分...
脈沖電流法是局部放電(局放)監測中常用的方法之一,其原理基于局部放電過程中產生的脈沖電流信號。當絕緣材料內部出現局部放電時,會在放電瞬間產生一個短暫的電荷轉移,這個電荷轉移會在設備的接地線上感應出一個脈沖電流信號。脈沖電流法通過在設備的接地線上安裝高阻抗的耦合電容或電感傳感器,檢測這些脈沖電流信號。傳感器將感應到的脈沖電流信號轉換為電壓信號,并通過放大器放大后傳輸到監測系統進行分析。脈沖電流法的優點是靈敏度高,能夠檢測到微弱的局放信號,且測量電路簡單,抗干擾能力較強。然而,其缺點是容易受到外部電磁干擾的影響,尤其是在復雜電磁環境中,可能會導致誤報。此外,脈沖電流法只能檢測到局放信號...
在現代化城市和工業發展的命脈中,電力電纜如同深埋地下的血管,承擔著輸送能源的重任。然而,傳統的電纜運維主要依賴定期巡檢,存在反應滯后、難以捕捉瞬時故障的弊端。電纜在線監測技術應運而生,成為電網安全、穩定、經濟運行的關鍵利器。這項技術通過在電纜本體或關鍵節點(如接頭、終端)安裝各類傳感器,結合現代通信與數據分析手段,實現對電纜運行狀態的實時、連續、非侵入式監控。持續采集關鍵參數,包括但不限于:電纜表面及內部溫度分布(反映過載或散熱不良)、局部放電(PD)信號(絕緣劣化的早期征兆)、接地線電流(監測護層絕緣狀態和雜散電流)、電纜環流(評估金屬護套多點接地參數)以及運行電壓/電流等。通過...
開關柜作為電力系統中的關鍵設備,承擔著分配電能、保護電氣設備的重要任務。然而,開關柜在長期運行過程中,會受到多種因素的影響,如環境濕度、溫度變化、機械振動以及電氣老化等,從而可能導致設備出現故障。傳統的定期檢修方式雖然能夠在一定程度上保證設備的可靠性,但存在盲目性,無法及時發現潛在的故障問題。而開關柜在線監測技術的出現,為解決這一問題提供了手段。通過實時采集開關柜的運行狀態數據,如溫度、電流、電壓、局部放電等參數,能夠及時發現設備的異常變化,提前預警故障,從而提高電力系統的可靠性和安全性,減少停電時間和維修成本。同時,對于一些重要的工業場所,如數據中心等,柜開關在線監測更是保證其正...
氣體絕緣開關設備(GIS)是現代電力系統中極為重要的電氣設備,廣泛應用于變電站和輸電線路中。其采用六氟化硫(SF?)氣體作為絕緣和滅弧介質,具有體積小、可靠性高、維護工作量少等優勢。然而,GIS設備在長期運行過程中,仍可能因絕緣老化、局部放電、氣體泄漏等問題引發故障,進而影響電力系統的穩定運行。傳統的人工巡檢和定期試驗方式難以及時發現潛在問題,而GIS在線監測技術則能夠實時、連續地獲取設備運行狀態信息,提前預警故障,為設備的預測性維護提供科學依據,從而顯著提高電力系統的可靠性和安全性,降低設備故障帶來的經濟損失和社會影響。局部放電是GIS設備絕緣劣化的早期征兆之一。當GIS內部絕緣...
懸浮電位放電是指由于設備內部或外部的金屬部件未接地或接地不良而形成的懸浮電位,從而引發的放電現象。懸浮電位放電的特征是放電電流脈沖較大,且通常與電壓相位有關。在PRPD圖譜中,懸浮電位放電的特征表現為:放電脈沖主要集中在電壓波形的正半周和負半周的特定相位范圍內,形成明顯的雙峰分布。這些雙峰分布通常呈“M”形或“W”形,且放電脈沖的幅值較大,數量較少。由于懸浮電位放電與電壓相位密切相關,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關系。通過分析PRPD圖譜中的這些特征,可以有效判斷是否存在懸浮電位放電。 GIS局放監測采用特高頻(UHF)法與SF?分解物聯合診斷。河南變...
沿面放電是指沿著固體絕緣表面與氣體或液體介質交界面發生的放電現象。這種放電通常發生在高壓設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。在PRPD圖譜中,沿面放電的特征表現為:放電脈沖主要集中在電壓波形的正半周和負半周的特定相位范圍內,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,數量較多。由于沿面放電與電壓相位密切相關,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關系。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。 UHF傳感器內置在盆式絕緣子處,檢測頻...
電暈放電是局部放電的一種常見類型,通常發生在高壓電極附近的空氣中。當電極表面的電場強度超過空氣的擊穿場強時,空氣會被局部擊穿,形成電暈放電。電暈放電主要發生在電極表面的不規則部位,放電電流脈沖較窄,且主要集中在電壓波形的峰值附近。在PRPD(相位-幅值-密度)圖譜中,電暈放電的特征表現為:放電脈沖主要集中在電壓波形的正半周或負半周的峰值附近,形成明顯的簇狀分布。這些簇狀分布通常呈“V”形或“U”形,且放電脈沖的幅值較小,但數量較多。由于電暈放電與電壓相位密切相關,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關系。通過分析PRPD圖譜中的這些特征,可以有效判斷是否存在電暈放電。電纜...
變壓器套管末屏在線監測的應用價值很高。其直接的價值在于大幅提升套管運行安全的可控性,實現從“定期檢修”到“狀態檢修”的轉變,避免突發性套管故障導致的變壓器非計劃停運甚至災難性后果(如火災),保證電網安全。其次具有經濟效益:通過早期預警和檢修,可避免昂貴的設備損壞和更換費用,減少計劃外停電損失,延長變壓器及套管的使用壽命,優化檢修資源(只在必要時才檢修)。此外,它也是構建智能變電站和數字化電網的重要一環,為設備全壽命周期管理和資產優化提供關鍵數據支撐。展望未來,末屏在線監測技術正朝著更高精度、更高可靠性、更強智能化方向發展:集成更多傳感器(如溫度、振動、局部放電)實現多參量融合分析;...
數據采集與傳輸是GIS在線監測系統的重要環節。只有準確、及時地采集到設備的運行狀態數據,并將其傳輸到監測中心,才能實現對設備的有效監測和診斷。數據采集主要通過各種傳感器來實現,如溫度傳感器、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設備的相應位置,實時采集設備的運行狀態數據,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、安裝位置和校準非常重要。傳感器需要具備高精度、高穩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。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測中心。有線傳輸方式通常采用工業以太網或現...
特高頻法(UHF)是一種基于局部放電過程中產生的特高頻電磁波信號進行監測的方法。局部放電過程中產生的電磁波信號通常具有較寬的頻譜,其中特高頻段(300MHz到3GHz)的信號具有較高的能量和傳播特性。特高頻法通過在設備內部或附近安裝特高頻傳感器來檢測這些特高頻信號。特高頻傳感器通常采用天線式結構,能夠將接收到的特高頻電磁波信號轉換為電信號,并傳輸到監測系統進行分析。特高頻法的優點是靈敏度高,能夠檢測到微弱的局放信號,且抗干擾能力極強,能夠有效抑制低頻和高頻干擾信號。此外,特高頻信號的傳播特性使得其能夠更準確地反映局放的位置和特征,便于對局放進行定位和診斷。特高頻法不僅可以檢測到局放...
電纜在線監測的價值在于其能夠持續、實時地捕捉反映電纜運行狀態的關鍵物理量,為維護提供依據。主要監測參數可歸納為以下幾類:局部放電(PD):這是監測的重中之重。局部放電是電纜絕緣內部或表面存在微小缺陷(如氣隙、雜質)時,在高電場作用下發生的微小的、非貫穿性的放電現象。它是絕緣早期劣化靈敏的征兆之一。在線監測系統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,捕捉放電產生的脈沖電流、電磁波或聲波信號,分析其幅值、相位、次數和模式,評估絕緣缺陷的嚴重程度和發展趨勢,實現故障的早期預警。溫度分布:電纜過熱是導致絕緣加速老化甚至擊穿的直接原因。在線監測...
數據采集與傳輸是GIS在線監測系統的重要環節。只有準確、及時地采集到設備的運行狀態數據,并將其傳輸到監測中心,才能實現對設備的有效監測和診斷。數據采集主要通過各種傳感器來實現,如溫度傳感器、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設備的相應位置,實時采集設備的運行狀態數據,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、安裝位置和校準非常重要。傳感器需要具備高精度、高穩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。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測中心。有線傳輸方式通常采用工業以太網或現...