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場總線,其優點是傳輸速度快、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絡,其優點是安裝方便、靈活性高,但傳輸距離有限,且容易受到干擾。隨著物聯網技術的發展,無線傳輸技術也在不斷進步,例如采用5G通信技術,可以實現高速、穩定的無線數據傳輸,為GIS在線監測系統的數據傳輸提供了更加可靠的保障。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。 電纜局放監測系統采用模塊化設計,便于安裝和維護,適應多種電纜運行環境。浙江GIS局放在線監測
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。在線監測通過點式溫度傳感器(如熱電偶、熱敏電阻)實時測量電纜本體(特別是難以直接觀察的直埋或隧道敷設段)以及關鍵連接點(接頭、終端)的表面或內部溫度。監測溫度異常升高(如過載、散熱不良、接觸電阻增大)至關重要。接地線電流:對于單芯電纜,金屬護套通常采用單點接地或交叉互聯接地方式。監測護套接地線電流或回流線電流,能判斷護套絕緣狀態。電流異常增大可能表明護套絕緣破損、多點接地(導致環流產生)、或遭受雜散電流干擾。 浙江GIS局放在線監測電纜在線監測系統實時采集溫度、局放等參數,實現從定期檢修到狀態檢修的轉型。
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“故障后搶修”轉變為“缺陷早發現、早干預”,避免絕緣故障導致的災難性停電及高昂維修成本。尤其適用于城市電網、海底電纜、大型工礦企業供電線路等對供電連續性要求極高的場景。通過長期監測數據的積累與分析,還能評估絕緣老化趨勢,是現代電網安全、可靠、智能運行的不可或缺的技術基石。簡言之,電纜護層局放在線監測如同為地下電力生命線配備了敏銳的“神經系統”,讓看不見的絕緣問題無處遁形,為電網的安全運行構筑起堅實的數字化防線。
GIS在線監測系統是一個復雜的系統工程,需要將多種監測技術、數據采集與傳輸技術、故障診斷技術等進行集成,形成一個完整的監測系統。在系統集成過程中,需要考慮系統的可靠性、穩定性、可擴展性和易用性。系統的可靠性是保障監測系統正常運行的基礎,需要采用高可靠性的硬件設備和軟件系統,并進行嚴格的測試和驗證。穩定性則是保證監測數據準確性和連續性的關鍵,需要優化系統的數據采集和傳輸流程,減少數據丟失和誤報的情況。可擴展性是指系統能夠根據用戶的需求進行功能擴展和升級,例如增加新的監測參數或監測設備。易用性則是指系統的操作界面友好,用戶能夠方便地進行數據查詢、分析和故障診斷。GIS在線監測系統的應用范圍非常廣,不僅可以用于電力系統的變電站、輸電線路等場所,還可以用于工業企業的高壓配電系統等重要場所。通過在線監測系統的應用,可以提高設備的運行可靠性,降低維修成本,減少停電時間,保障電力系統的安全穩定運行。同時,隨著智能電網的發展,GIS在線監測系統也將與智能電網的其他技術進行深度融合,實現電力系統的智能化管理和控制。 接頭溫度無線傳輸采用470MHz頻段規避變電站電磁干擾。
在單芯電纜中,金屬護套通常設計為單點接地或交叉互聯接地。當護套絕緣受損、接地系統出現異常(如多點接地)或施工/設計存在偏差時,護套間可能形成閉合回路,導致感應電壓驅動電流循環流動,即產生護套環流。電纜環流在線監測的目標,正是為了持續追蹤這種非預期環流的大小和變化趨勢。通常,監測裝置(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箱的回流路徑上,實現對環流值的實時或周期性數據采集。對環流進行在線監測具有多重潛在意義:識別異常接地狀態:高于設計值或歷史基準的環流,往往是護套絕緣破損、多點接地故障或交叉互聯系統失效的一個重要指示信號。這有助于運維人員及時關注相關區段。持續的環流會在金屬護套上產生焦耳熱損耗(I2R損耗)。這不僅浪費電能,更關鍵的是,由此產生的額外溫升可能疊加在電纜導體發熱之上,對電纜的整體運行溫度構成影響,存在加速絕緣老化的問題。監測環流有助于評估這部分損耗的規模。過大的環流及其產生的熱量,尤其在接頭等薄弱點附近,是值得警惕的因素。結合溫度監測,環流數據可為評估局部過熱提供輔助參考。優化系統效率:發現不必要的環流路徑,有助于減少系統運行中的非必要能量損耗。 GIS局放在線監測系統采用超高頻天線檢測局放產生的UHF信號。江西GIS局放在線監測方案
變壓器綜合在線監測涵蓋油色譜、局放、溫度等多維度參數。浙江GIS局放在線監測
隨著科技的不斷進步,GIS在線監測技術也在不斷發展和創新。未來,GIS在線監測將朝著智能化、集成化、網絡化和小型化的方向發展。智能化方面,監測系統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,結合實時監測數據,可以對設備的健康狀態進行預測和評估,提前制定維護計劃。集成化方面,監測系統將整合多種監測功能,如溫度、局部放電、氣體泄漏、絕緣狀態等,形成一個綜合的監測平臺,實現對設備的監測和管理。網絡化方面,隨著物聯網技術的發展,GIS在線監測系統將與電力系統的其他設備進行互聯互通,形成一個智能電網的監測網絡。通過網絡化,可以實現對電力系統的集中監控和管理,提高電力系統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測,提高監測的精度和靈活性。此外,隨著新能源技術的發展,GIS在線監測系統也將面臨新的挑戰和機遇。例如,在分布式能源接入電力系統的情況下。 浙江GIS局放在線監測