I. Definisi dan Objektif Teras
Pengesanan langsung peralatan kuasa merujuk kepada-pemeriksaan di tapak parameter status peralatan (seperti nyahcas separa, suhu, komposisi gas, dll.) menggunakan instrumen mudah alih semasa peralatan sedang beroperasi. Ia melibatkan pengukuran masa sebenar-parameter ini serta pensampelan dan analisis sampel minyak atau gas. Objektif teras proses ini ialah:
1. Pengesanan potensi bahaya tepat pada masanya: Melalui ujian kepekaan-jangka pendek dan tinggi-tinggi, tangkap isyarat tidak normal semasa operasi peralatan (seperti nyahcas separa, terlalu panas, kemerosotan penebat, dsb.), dan kenal pasti kerosakan terpendam.
2. Pencegahan kemalangan: Elakkan gangguan bekalan elektrik atau insiden keselamatan yang disebabkan oleh kecacatan peralatan, memastikan kapasiti bekalan kuasa berterusan grid kuasa.
3. Pengoptimuman strategi penyelenggaraan: Sediakan sokongan data untuk-penyelenggaraan berasaskan keadaan, kurangkan kuasa yang tidak diperlukan-ujian mati dan tingkatkan kecekapan penyelenggaraan.
4. Kelebihan ekonomi: Berbanding dengan sistem pemantauan dalam talian, pengesanan langsung mempunyai ciri-ciri pelaburan yang rendah dan fleksibiliti tinggi, serta sesuai untuk-promosi besar-besaran.
II. Kaedah Pengesanan Biasa dan Prinsip Teknikal
1. Teknologi Pengesanan Pelepasan Separa
Kaedah Kekerapan Ultra Tinggi (UHF): Mengesan isyarat gelombang elektromagnet dalam jalur frekuensi 300-3000 MHz, dengan keupayaan anti-gangguan yang kuat, sesuai untuk lokasi nyahcas dalaman dalam GIS, transformer, dsb.
Kaedah Ultrasonik: Menangkap isyarat gelombang akustik yang dihasilkan oleh nyahcas separa melalui penderia gelombang tekanan, sesuai untuk diagnosis kecacatan dalaman dalam peralatan seperti transformer, kabinet suis, dsb.
Kaedah Arus Frekuensi Tinggi (HFCT): Mengesan isyarat semasa dalam jalur frekuensi 3-30 MHz, biasanya digunakan untuk pemantauan pelepasan sambungan kabel, penangkap kilat, dsb.
Kaedah Voltan Tanah Sementara (TEV): Mengesan voltan nadi sementara pada permukaan kabinet suis untuk mengesan nyahcas dalaman.
2. Pengimejan Terma dan Pengesanan Optik
Pengimejan Terma Inframerah: Mengenal pasti isu seperti kelonggaran sendi, beban lampau, penuaan penebat melalui pengagihan suhu yang tidak normal pada permukaan peralatan, sesuai untuk talian penghantaran, kabinet suis, dsb.
Pengimejan Ultraviolet: Mengesan panjang gelombang ultraungu yang dihasilkan oleh nyahcas, digunakan untuk pengesanan kecacatan permukaan seperti kecederaan wayar, pencemaran penebat.
3. Analisis Kimia dan Gas
Analisis Gas Terlarut Minyak (DGA): Mengesan komponen gas seperti H₂, CH₄, C₂H₂ dalam minyak pengubah melalui kromatografi, untuk menentukan tahap penguraian atau nyahcas haba bahan penebat.
Pengesanan Gas SF₆: Menganalisis kelembapan, ketulenan dan produk penguraian (seperti SO₂, H₂S) gas SF₆ dalam peralatan GIS, secara tidak langsung mendiagnosis kecacatan pelepasan dalaman atau pengedap.
4. Getaran dan Pengesanan Akustik
Analisis Isyarat Getaran: Memantau getaran mekanikal peralatan seperti transformer, reaktor melalui penderia pecutan, mengenal pasti komponen longgar atau ubah bentuk belitan.
Teknologi Cap Jari Akustik: Merakam isyarat akustik semasa operasi pada-penukar pili semasa transformer untuk menilai keadaan mekanikal.
5. Teknologi Khusus Lain
Spektroskopi Dielektrik Domain Frekuensi (FDS): Menganalisis ciri frekuensi kehilangan dielektrik penebat kertas-minyak untuk menilai tahap kelembapan atau penuaan.
Pengimejan X-ray: Menembusi untuk mengesan kecacatan struktur dalaman (seperti haus sentuhan) dalam GIS dan peralatan lain.
III. Senario Aplikasi Biasa dan Liputan Peralatan
Jenis peranti
Teknologi pengesanan yang berkenaan
Sasaran pengesanan
Transformer
Analisis kromatografi minyak, termografi inframerah, kaedah arus frekuensi tinggi-, pengesanan getaran
Ubah bentuk penggulungan, pembumian berbilang teras, nyahcas separa, kemerosotan penebat kertas-minyak
peralatan GIS
Ultra-kaedah frekuensi tinggi, analisis gas SF₆, kaedah ultrasonik, pengimejan-X
Pelepasan dalaman, kebocoran gas, sentuhan yang lemah pada kenalan
Tukar kabinet
Kaedah voltan sementara, kaedah ultrasonik, termografi inframerah
Pelepasan dalaman, terlalu panas sesentuh, kesesakan mekanikal
Kabel penghantaran kuasa
-Kaedah arus frekuensi tinggi, ujian nyahcas separa gelombang ayunan, pengukuran suhu gentian optik
Kecacatan sendi, pelepasan tempatan, penuaan penebat
Fius
Termografi inframerah, pengesanan arus kebocoran
Kemerosotan plat injap, penyerapan lembapan, dan kegagalan pengedap
Penebat
Pengimejan ultraviolet, termografi inframerah, kaedah medan elektrik harmonik
Kekotoran permukaan, retak, dan kecacatan penebat dalaman
IV. Piawaian Industri dan Rangka Kerja Kawal Selia Standard Kebangsaan
DL/T 2277-2021: Menentukan keperluan teknikal am untuk instrumen pengesanan langsung, meliputi keadaan kerja, kaedah ujian, dan penandaan dan pembungkusan, dsb.
GB/T 2900.50-2008: Mentakrifkan istilah kejuruteraan elektrik dan menyediakan piawaian asas untuk teknologi pengesanan.
2. Piawaian perusahaan grid
Siri Q/GDW 11304: Spesifikasi teknikal untuk instrumen pengesanan langsung yang dirumuskan oleh Grid Negeri, dibahagikan kepada 21 bahagian untuk memperincikan keperluan bagi peralatan seperti instrumen termografi inframerah dan instrumen nyahcas separa frekuensi tinggi-kekerapan.
Katalog Teknologi Baharu Grid Kuasa Selatan (2023): Menggalakkan teknologi pengesanan langsung baharu seperti ujian penangkap zink oksida wayarles digital dan ujian impedans sentuhan GIS.
3. Garis panduan permohonan dan peraturan pelaksanaan
DL/T 664-2008 (Inframerah Diagnosis), DL/T 345-2010 (Ultraviolet Diagnosis): Menyediakan garis panduan operasi untuk kaedah pengesanan khusus.
Dokumen tempatan seperti Lu Dengyun Jian [2015] Tidak. 45: Formulasikan kitaran dan proses pengesanan langsung berdasarkan ciri serantau.
V. Analisis Kes dan Kesan Biasa
Lokasi Pelepasan Peralatan GIS
Kes: Isyarat tidak normal telah dikesan semasa pemeriksaan ultrasonik GIS pencawang 500kV. Digabungkan dengan kaedah ultrasonik, ia dikenal pasti sebagai pelepasan terampai di dalam saluran bas. Selepas pembongkaran, telah disahkan bahawa penutup pelindung telah longgar.
Kesan: Mengelakkan kerosakan penebat yang disebabkan oleh pembangunan berterusan pelepasan, mengurangkan kerugian ekonomi langsung melebihi 10 juta yuan.
2. Kromatografi Minyak Transformer Tidak Normal
Kes: Analisis gas terlarut dalam minyak menunjukkan bahawa kepekatan C₂H₂ melebihi piawai, menunjukkan nyahcas arka dalaman. Penutupan tepat pada masanya untuk penyelenggaraan mendedahkan bahawa penyentuh penukar paip telah terbakar.
Kesan: Menghalang kemalangan letupan transformer dan memastikan kestabilan grid kuasa serantau.
3. Pengesanan Nyahcas Separa Kabel Rangkaian Pengedaran
Kes: Ujian nyahcas separa gelombang ayunan mengesan kecacatan pada sambungan perantaraan kabel 10kV. Ketepatan kedudukan mencapai 0.5 meter. Selepas penggantian, jumlah pelepasan separa telah dikurangkan kepada julat selamat.
Kesan: Mengurangkan masa pemadaman pengguna dan penunjuk kebolehpercayaan bekalan kuasa yang lebih baik.
VI. Cabaran Teknikal dan Trend Pembangunan
1. Cabaran Semasa
Kekaburan Ambang: Sesetengah kaedah pengesanan (seperti TEV) tidak mempunyai standard penghakiman bersatu dan bergantung pada pengalaman.
Penindasan Gangguan: Pemisahan isyarat dalam persekitaran elektromagnet yang kompleks adalah sukar (seperti kesan hingar latar pencawang pada pengesanan UHF).
Penyepaduan Data: Analisis penyepaduan dan diagnosis pintar data pengesanan berbilang{0}}sumber masih perlu diatasi.
2. Hala Tuju Masa Depan
Peningkatan Pintar: Gabungkan algoritma AI untuk mencapai pengelasan automatik kecacatan dan penilaian risiko.
Pengesanan Tanpa-kenalan: Promosikan teknologi baharu seperti Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) dan Pengimejan Terahertz.
Integrasi Internet Perkara: Bina platform awan untuk data pengesanan, menyokong diagnosis jauh dan penyelenggaraan ramalan.
