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中壓配電設(shè)備“體檢利器”——APD局放監(jiān)測(cè)裝置解讀

劉很強(qiáng) ? 來(lái)源:jf_96672140 ? 作者:jf_96672140 ? 2025-06-05 17:38 ? 次閱讀
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安科瑞劉鴻鵬

摘要

在現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)中,供電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性直接關(guān)系到生產(chǎn)運(yùn)行的連續(xù)性與設(shè)備壽命。隨著金屬封閉中壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的大量應(yīng)用,局部放電(PartialDischarge,簡(jiǎn)稱PD)現(xiàn)象逐漸成為影響設(shè)備絕緣性能和系統(tǒng)安全運(yùn)行的主要風(fēng)險(xiǎn)之一。局部放電的存在雖不會(huì)立即導(dǎo)致設(shè)備擊穿,但若長(zhǎng)時(shí)間未被發(fā)現(xiàn),極可能引發(fā)絕緣劣化、設(shè)備損毀乃至電力中斷事故。因此,局放監(jiān)測(cè)裝置作為一種先進(jìn)的電氣預(yù)警設(shè)備,正在越來(lái)越多地被應(yīng)用于企業(yè)配電系統(tǒng)中。本文將以安科瑞電氣的APD系列局放監(jiān)測(cè)裝置為例,探討其在企業(yè)配電系統(tǒng)中的具體應(yīng)用與重要價(jià)值。

1. 局部放電監(jiān)測(cè)的必要性

局部放電是指電氣設(shè)備內(nèi)部由于氣泡、尖刺、雜質(zhì)等缺陷,在高電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的非貫穿性放電。雖然每次放電能量微小,但若長(zhǎng)期存在,會(huì)對(duì)設(shè)備絕緣造成不可逆的損傷,從而誘發(fā)絕緣擊穿。局放現(xiàn)象是設(shè)備絕緣老化、退化的重要標(biāo)志,也是設(shè)備潛在故障的重要信號(hào)。因此,在企業(yè)配電系統(tǒng)中部署實(shí)時(shí)在線的局放監(jiān)測(cè)手段,是提升電力系統(tǒng)安全性、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、減少突發(fā)事故的重要技術(shù)保障。

2. 局放的危害

局部放電(PartialDischarge,簡(jiǎn)稱PD)雖是一種局部、非貫穿性放電現(xiàn)象,但其長(zhǎng)期存在對(duì)電氣設(shè)備和系統(tǒng)的危害非常嚴(yán)重,主要包括以下幾個(gè)方面:

2.1絕緣老化與劣化

局放會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)局部增強(qiáng),釋放高能粒子、紫外線、臭氧等,使設(shè)備絕緣材料發(fā)生化學(xué)、熱和機(jī)械破壞,時(shí)間一久會(huì)造成絕緣性能顯著下降,縮短設(shè)備壽命。

2.2引發(fā)設(shè)備擊穿故障

雖然單次局放能量較小,但在長(zhǎng)期積累和重復(fù)沖擊下,會(huì)在絕緣內(nèi)部形成電樹(shù)枝、碳化通道,最終可能導(dǎo)致絕緣穿透,發(fā)生短路、擊穿甚至電弧爆炸事故。

2.3影響系統(tǒng)穩(wěn)定性

局放信號(hào)具有一定的電磁干擾(EMI)特性,可能影響其他保護(hù)裝置或通訊系統(tǒng)的正常工作,造成誤動(dòng)作或信息丟失,干擾電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.4增加運(yùn)行維護(hù)成本

如果未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理局放問(wèn)題,一旦發(fā)展成故障,不僅維修成本高昂,還可能造成設(shè)備停電甚至整條生產(chǎn)線中斷,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

2.5存在火災(zāi)和人身安全風(fēng)險(xiǎn)

局部放電釋放的高能粒子和熱量,在某些環(huán)境下可能點(diǎn)燃絕緣材料或可燃?xì)怏w,引發(fā)設(shè)備起火。此外,局放引發(fā)的設(shè)備擊穿事故也會(huì)對(duì)運(yùn)維人員造成觸電或爆炸傷害。

2.6干擾檢測(cè)與信號(hào)采集

局放產(chǎn)生的高頻信號(hào)可能干擾企業(yè)其他自動(dòng)化設(shè)備的信號(hào)采集與數(shù)據(jù)通信,造成誤報(bào)、漏報(bào),降低智能化運(yùn)維系統(tǒng)的可靠性。

局部放電雖然看似“細(xì)小”,但其“潛伏性強(qiáng)、積累性高、破壞性大”,是高壓電氣設(shè)備中最危險(xiǎn)的隱患之一。因此,對(duì)其進(jìn)行在線、實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)與預(yù)警是保障設(shè)備安全、提升電力系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵手段。

3. APD系列局放裝置

現(xiàn)階段電力系統(tǒng)中,金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備得到廣泛應(yīng)用,因此開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行的是否穩(wěn)定可靠是重中之重。中壓電氣設(shè)備的絕緣內(nèi)部如氣泡間隙、雜質(zhì)、尖刺等缺陷,在強(qiáng)電場(chǎng)作用下使得開(kāi)關(guān)柜絕緣內(nèi)部的電場(chǎng)分布不均勻,在缺陷部位的電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)增大,從而容易導(dǎo)致該部位發(fā)生未貫穿整個(gè)絕緣的放電,即局部放電。局部放電一般不會(huì)引起開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部絕緣的穿透性擊穿,但是卻會(huì)導(dǎo)致絕緣介質(zhì)的局部損壞。若其長(zhǎng)期存在,則會(huì)在一定條件下造成絕緣裝置電氣強(qiáng)度的破壞,最終造成開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部絕緣擊穿。對(duì)于電氣設(shè)備而言,電氣設(shè)備發(fā)生局部放電現(xiàn)象是導(dǎo)致其絕緣老化或劣化甚至損壞從而引發(fā)設(shè)備損毀及電力系統(tǒng)事故的重要原因之一,同時(shí)也是設(shè)備絕緣完整性退化的標(biāo)志。因此對(duì)電氣設(shè)備的局部放電進(jìn)行監(jiān)檢測(cè)是評(píng)估設(shè)備絕緣狀況的重要手段,也是發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛伏性故障實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警,避免故障發(fā)生的有效措施之一。

APD 系列中壓開(kāi)關(guān)柜局部放電監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)通過(guò)特高頻傳感器(UHF)、地電波傳感器(TEV)和超聲波傳感器(AE)監(jiān)測(cè)檢測(cè)電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)的局部放電信號(hào),從而判斷高壓電氣設(shè)備內(nèi)部是否存在絕緣隱患,提前預(yù)警,保障電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

APD系列裝置包含APD100、APD300L和APD300W三種型號(hào),分別適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景和監(jiān)測(cè)需求。該系列產(chǎn)品綜合運(yùn)用特高頻(UHF)傳感器、地電波(TEV)傳感器以及超聲波(AE)傳感器,可全面捕捉開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部的各類局部放電信號(hào),準(zhǔn)確識(shí)別放電類型、幅度及頻次,從而判斷設(shè)備是否存在潛在絕緣隱患。

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3.1 型號(hào)說(shuō)明

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3.2 技術(shù)參數(shù)

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3.3 設(shè)備規(guī)格與安裝

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APD100采用導(dǎo)軌式安裝方式,適合安裝于開(kāi)關(guān)柜的二次儀表室,傳感器通過(guò)磁吸方式附著于電纜室壁面,支持RS485LoRa無(wú)線通信,便于與后臺(tái)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),具備報(bào)警輸出功能,可在檢測(cè)到持續(xù)異常放電信號(hào)后自動(dòng)觸發(fā)告警。

APD300L為三合一有線局放傳感器,集成AE、TEV與UHF三種信號(hào)的采集功能,安裝便捷,通過(guò)強(qiáng)磁吸附方式固定在開(kāi)關(guān)柜電纜室內(nèi)部,實(shí)時(shí)上傳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

APD300W則為無(wú)線版三合一局放傳感器,具備內(nèi)置鋰電池與LoRa無(wú)線通信能力,無(wú)需高壓停電即可安裝在開(kāi)關(guān)柜外部門(mén)板上,適用于已投運(yùn)設(shè)備的在線擴(kuò)展與遠(yuǎn)程監(jiān)控需求。

3.4 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在企業(yè)實(shí)際配電系統(tǒng)中,APD系列裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)中壓開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)的在線不間斷監(jiān)測(cè),及時(shí)識(shí)別初期絕緣缺陷并輸出預(yù)警信號(hào)。相比傳統(tǒng)定期巡檢或離線檢測(cè)方式,具備以下優(yōu)勢(shì):

實(shí)時(shí)性強(qiáng):采樣周期可低至1秒,實(shí)時(shí)反饋設(shè)備運(yùn)行狀態(tài);

安裝便捷:部分型號(hào)支持磁吸安裝和無(wú)線通信,無(wú)需改造電纜或中斷供電;

監(jiān)測(cè)全面:集成多種信號(hào)傳感技術(shù),適配不同放電形式;

智能聯(lián)動(dòng):支持RS485與LoRa通信協(xié)議,便于納入智能運(yùn)維平臺(tái)或SCADA系統(tǒng)中。

通過(guò)應(yīng)用APD局放監(jiān)測(cè)裝置,企業(yè)可有效降低設(shè)備故障率、提升電氣安全管理水平,并實(shí)現(xiàn)以“狀態(tài)”替代“周期”的現(xiàn)代化設(shè)備運(yùn)維模式。

3.5 認(rèn)證資質(zhì)

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結(jié)語(yǔ)

局部放電是影響企業(yè)配電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵隱患之一。安科瑞APD系列局放監(jiān)測(cè)裝置提供了一種精準(zhǔn)、高效、可靠的監(jiān)測(cè)手段,使得隱性絕緣缺陷能夠被及時(shí)識(shí)別和處置。其在企業(yè)配電系統(tǒng)中的應(yīng)用,標(biāo)志著電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與運(yùn)維管理正邁向數(shù)字化、智能化的新階段。


審核編輯 黃宇

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