在現代電力系統中,開關柜作為配電網絡的核心設備之一,承擔著電能分配、控制和保護的關鍵任務。然而,由于長期運行、負荷波動或設備老化等原因,開關柜內部常會出現局部放電(簡稱“局放”)現象,并伴隨異常溫升,嚴重時甚至引發短路、爆炸等安全事故。為了防患于未然,開關柜溫度與局放在線監測系統應運而生,成為保障電網安全穩定運行的重要技術手段。
一、什么是開關柜溫度與局放在線監測?
開關柜溫度與局放在線監測是一種通過傳感器和數據采集系統,對開關柜內部關鍵部位的溫度變化和局部放電信號進行實時、連續、遠程監控的技術。它不僅能及時發現潛在故障隱患,還能為運維人員提供數據分析依據,實現從“事后維修”向“預測性維護”的轉變。
二、技術原理:多維感知,智能預警
該系統主要由三部分組成:
溫度監測模塊:采用紅外測溫、光纖傳感或無線溫度傳感器,安裝在斷路器觸點、母線連接處等易發熱部位,實時采集溫度數據。
局放監測模塊:利用高頻電流互感器(HFCT)或超聲-特高頻聯合探測技術,捕捉開關柜內部因絕緣劣化引起的微弱放電信號。
數據處理與通信模塊:將采集到的數據通過有線或無線方式上傳至后臺監控平臺,結合人工智能算法進行分析判斷,一旦發現異常趨勢立即觸發報警機制。
通過這種“感知—傳輸—分析—預警”的閉環流程,系統能夠實現全天候、自動化監測,大大提升故障診斷的準確性和響應速度。
三、應用場景廣泛,助力智慧電網建設
該技術已廣泛應用于變電站、數據中心、軌道交通、智能制造工廠等對供電可靠性要求很高的場景。例如,在城市地鐵供電系統中,開關柜頻繁操作容易產生局部過熱和放電,部署在線監測系統后,可提前發現如電纜接頭松動、絕緣老化等問題,有效避免停電事故;在風電場、光伏電站等新能源并網場合,也用于保障電氣設備在復雜環境下的穩定運行。
四、優勢突出:安全、高效、智能
相比傳統人工巡檢方式,在線監測系統具有以下顯著優勢:
高靈敏度:可在故障初期即捕捉到微弱信號,實現早期預警;
非接觸式檢測:不影響設備正常運行,安全性更高;
遠程管理能力:支持手機APP或Web端查看實時數據,便于集中管控;
歷史數據分析:系統自動記錄運行數據,形成趨勢圖譜,輔助運維決策;
降低運維成本:減少人工巡檢頻率,提升整體運維效率。
隨著人工智能、邊緣計算和物聯網技術的發展,未來的開關柜在線監測系統將更加智能化。例如,引入深度學習模型對海量監測數據進行訓練,可實現更精準的故障識別與風險評估;結合數字孿生技術,構建虛擬設備模型,實現遠程仿真與故障預演。這不僅提升了系統的自主判斷能力,也為構建“無人值守、智能運維”的新型電力系統提供了堅實支撐。