局放在线监测技术在电力系统中主要用于监测和诊断高电压设备(如变压器、电缆、开关设备等)内部潜在的电气绝缘缺陷。局部放电是一种常见的电气绝缘故障,可能会导致设备故障甚至灾难性事故,因此局放监测在设备的预测性维护中起到了至关重要的作用。

一、局放监测的基本原理
局放是指电气设备绝缘中部分区域发生电气击穿的现象,电场强度超过局部绝缘的耐压能力时,就会发生局部放电。随着放电过程的积累,可能会导致设备绝缘的严重老化,进而影响设备的可靠性和寿命。
通过实时监测设备中的局部放电活动,能够及时识别潜在的绝缘故障,避免设备故障发生,减少停机和维修成本。
二、常见的局放监测技术
1、超声波法
利用超声波传感器监测局部放电过程中产生的超声波信号。这种方法适用于设备外部无法直接接触的监测环境,如变压器和GIS等。

2、暂态地电压法
局部放电产生的电磁波在设备金属外壳上感应出暂态地电压(TEV),通过电容耦合传感器测量金属表面电压脉冲(频率3~100 MHz)。适用于开关柜、环网柜等

3、特高频法
通过检测设备内部局放产生的特高频电磁波(通常在300 MHz到1.5 GHz之间)来判断局部放电的发生。UHF传感器通常安装在设备外部,通过无线Lora传递信号进行分析。

4、高频电流法
采用电流传感器监测设备运行时产生的局部放电信号,尤其适用于电力变压器和电缆接头等。

5、光纤法
局部放电会导致设备的局部升温,光纤传感器可以将温度变化转化为荧光信号的变化,从而实现对温度的准确测量,进而分析放电情况。

6、化学检测法
通过分析绝缘介质(如变压器油)中局部放电产生的特征气体(H₂、CH₄、C₂H₂等)或微粒,判断放电类型和严重程度。

三、局放监测的应用场景
- 变电站设备监测:变压器、GIS、电缆等设备的绝缘状态监测。
- 高压输电线路:通过监测高压线路的局部放电,发现潜在的电缆损伤或绝缘老化问题。
- 风力发电、光伏发电等可再生能源设备:确保发电设备的稳定性和可靠性。
- 电力设备的预测性维护:通过定期的局放监测,提前发现设备的潜在故障,减少突发性停机。

四:总结
局放监测技术在电力设备的运行维护中发挥着越来越重要的作用。通过提前发现潜在的绝缘故障,局放监测能够帮助电力公司减少维修成本、提高设备可靠性,并为设备的寿命管理提供重要数据支持。在未来,随着技术的不断进步,局放监测技术将更加智能化、集成化,为电力系统的安全运行提供更加坚实的保障。
