在變壓器、GIS 設(shè)備、電纜、互感器等高壓電力設(shè)備的全生命周期運維中,絕緣內(nèi)部的局部放電是設(shè)備老化、缺陷發(fā)展的 “早期信號"。若未能及時捕捉并分析這些微弱放電信號,長期積累易導致絕緣擊穿,引發(fā)設(shè)備停運甚至電網(wǎng)事故。傳統(tǒng)局部放電檢測多依賴離線式儀器,無法實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)下的放電動態(tài),且在復雜電磁環(huán)境中易受干擾,難以精準定位放電源。武漢特高壓電力科技有限公司深耕電力檢測領(lǐng)域,針對這一痛點研發(fā)的局部放電檢測系統(tǒng),以 “多維度感知、實時監(jiān)測、智能分析" 為核心特點,成為變電站、發(fā)電企業(yè)、電力設(shè)備廠實現(xiàn)設(shè)備絕緣狀態(tài)全天候監(jiān)測的關(guān)鍵裝備。
這款局部放電檢測系統(tǒng)采用 “分布式傳感 + 云端智能分析" 架構(gòu),由前端監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)傳輸單元與后端分析平臺三部分組成,形成 “感知 - 傳輸 - 分析 - 預警" 的完整監(jiān)測閉環(huán)。前端監(jiān)測單元涵蓋超高頻(UHF)傳感器、脈沖電流傳感器、超聲波傳感器等多類型感知設(shè)備:UHF 傳感器可捕捉設(shè)備內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的 300MHz-3GHz 超高頻電磁信號,有效避開電網(wǎng)工頻干擾,適配 GIS、變壓器等封閉設(shè)備;脈沖電流傳感器通過采集設(shè)備接地回路的放電脈沖,精準測量放電量,適合電纜、互感器等設(shè)備;超聲波傳感器則能捕捉放電產(chǎn)生的機械振動信號,輔助實現(xiàn)放電源定位。系統(tǒng)支持多通道同步采集(最多可擴展至 32 通道),可對同一設(shè)備的不同部位或多臺設(shè)備同時監(jiān)測,放電量測量范圍覆蓋 1pC-10000pC,最小可檢測放電量達 1pC,嚴格遵循 GB/T 7354《局部放電測量》、DL/T 1573《電力變壓器繞組變形的頻率響應分析法檢測導則》(參考局部放電監(jiān)測相關(guān)規(guī)范)等行業(yè)標準。
在功能與智能化設(shè)計上,系統(tǒng)充分滿足現(xiàn)代電力運維的數(shù)字化需求。前端監(jiān)測單元采用工業(yè)級防護設(shè)計(IP65 防護等級),適應變電站戶外高溫、高濕、多塵等復雜環(huán)境,且支持電池與市電雙供電,確保斷電時監(jiān)測不中斷;數(shù)據(jù)傳輸單元支持以太網(wǎng)、4G/5G、LoRa 等多種通信方式,可根據(jù)現(xiàn)場網(wǎng)絡條件靈活選擇,實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時上傳;后端分析平臺具備強大的數(shù)據(jù)處理與智能分析能力,可自動生成 PRPD 圖譜(相位分辨局部放電圖譜)、PRPS 圖譜(脈沖序列局部放電圖譜),通過圖譜特征識別技術(shù),區(qū)分電暈放電、沿面放電、內(nèi)部放電等不同放電類型,并結(jié)合設(shè)備運行年限、歷史數(shù)據(jù)建立趨勢模型,當放電量或放電頻次超出閾值時,自動發(fā)出聲光告警與短信通知,提醒運維人員及時排查。平臺還支持遠程訪問,運維人員可通過電腦、手機端實時查看監(jiān)測數(shù)據(jù)、下載報告,實現(xiàn) “足不出戶掌握設(shè)備絕緣狀態(tài)"。
針對不同應用場景的細節(jié)需求,系統(tǒng)進行了靈活優(yōu)化。在大型變壓器在線監(jiān)測中,可將 UHF 傳感器內(nèi)置於油箱壁或套管處,結(jié)合油中溶解氣體在線監(jiān)測數(shù)據(jù),構(gòu)建多參數(shù)融合診斷模型,提升缺陷識別準確率;在 GIS 設(shè)備監(jiān)測中,采用分布式 UHF 傳感器陣列,通過信號時差定位技術(shù),將放電源定位精度控制在 1 米以內(nèi),快速鎖定故障間隔;在電纜線路監(jiān)測中,脈沖電流傳感器可與電纜接頭處的接地引線便捷連接,無需停電即可安裝,適配配電網(wǎng)電纜的常態(tài)化監(jiān)測;在設(shè)備出廠質(zhì)檢中,系統(tǒng)可與耐壓試驗設(shè)備聯(lián)動,實時監(jiān)測耐壓過程中的局部放電變化,避免存在絕緣缺陷的設(shè)備流入市場。此外,系統(tǒng)具備完善的數(shù)據(jù)存儲與追溯功能,可保存至少 3 年的監(jiān)測數(shù)據(jù)與圖譜,支持按設(shè)備編號、時間范圍快速查詢,為設(shè)備全生命周期健康管理提供數(shù)據(jù)支撐。
武漢特高壓電力科技有限公司對這款局部放電檢測系統(tǒng)的質(zhì)量把控貫穿全生產(chǎn)流程。前端傳感器經(jīng)過嚴苛的性能測試,包括靈敏度校準(通過標準局部放電校準儀)、抗干擾測試(模擬變電站復雜電磁環(huán)境)、高低溫穩(wěn)定性測試(-30℃至 70℃),確保在惡劣工況下仍能穩(wěn)定采集數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)傳輸單元經(jīng)過通信穩(wěn)定性測試與抗雷擊測試,保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?;后端平臺通過大量實際放電案例訓練算法模型,不斷優(yōu)化缺陷識別準確率。整機出廠前需通過模擬不同放電場景的測試平臺進行聯(lián)調(diào),確保各單元協(xié)同工作正常;售后支持方面,公司提供免費現(xiàn)場安裝調(diào)試與技術(shù)培訓,協(xié)助用戶完成傳感器布置、平臺配置;建立 7×24 小時技術(shù)服務熱線,針對監(jiān)測中出現(xiàn)的問題快速響應,同時定期對系統(tǒng)軟件進行升級,優(yōu)化算法與功能,持續(xù)提升系統(tǒng)的長期使用價值。
武漢特高壓局部放電檢測系統(tǒng)以 “全天候監(jiān)測、智能化分析、場景適配廣" 的特性,解決了傳統(tǒng)局部放電檢測 “離線滯后、干擾大、分析難" 的痛點,為電力設(shè)備絕緣缺陷早期預警提供了可靠解決方案,助力電力行業(yè)實現(xiàn)從 “定期檢修" 向 “狀態(tài)檢修" 的轉(zhuǎn)型,減少因絕緣故障導致的設(shè)備損壞與停電損失,成為眾多發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)公司的信賴選擇。