Kabelgebundene Online-Überwachungseinrichtung

I. Kerntechnologie und Funktionsprinzip

1. Herkömmliche Detektionstechnologien

• Hochfrequenz-ImpulsstromverfahrenDie Kopplung des Entladungsimpulses vom Kabelerdungsdraht durch einen Auf-Zu-Stromsensor, kombiniert mit einem doppelseitigen Positionierungsalgorithmus, ermöglicht eine hochgenaue Positionierung unter idealen Bedingungen. Die Technologie entspricht internationalen Standards, erkennt kleine lokalisierte Entladungssignale und unterstützt Algorithmen zur Hochgeschwindigkeitsabtastung und Rauschunterdrückung.
• UHF-VerfahrenDas System deckt ein extrem breites Frequenzband ab und erfasst elektromagnetische Wellen, die durch elektrische Entladungen erzeugt werden, mit Hilfe von Ultrahochfrequenzsensoren. Dadurch eignet es sich zur Erkennung interner Defekte in GIS-Anlagen und Hochspannungskabeln und unterdrückt wirksam externe Störungen.
• Multimodale Fusions-TechnologieIntegration von UHF, Ultraschall, transienter Erdspannung (TEV) sowie Temperatur- und Feuchtigkeitsdetektion verbessert die Diagnosegenauigkeit in komplexen Umgebungen durch multidimensionale Datenqueranalyse.

2. Wichtigste technische Merkmale

• hohe EmpfindlichkeitDie meisten Geräte erfassen frühe Anzeichen für eine Verschlechterung der Isolierung und gewährleisten eine wirksame Überwachung schwacher Entladungen.
• genaue ProbenahmeHochgeschwindigkeits-Prozessoren und eine hochauflösende Analog-Digital-Wandlung sorgen dafür, dass die Details des Signals erhalten bleiben.
• Intelligente PositionierungDoppelseitige Lokalisierungstechniken zur Eingrenzung des Fehlerbereichs und UHF-Methoden, um zunächst einen bestimmten Bereich des Geräts zu lokalisieren.

II. typische Anwendungsszenarien

1. Hochspannungskabelnetze::
   • Langfristige Überwachung von Kabeln der Spannungsebenen 10kV und höher mit Schwerpunkt auf gefährdeten Teilen wie Muffen und Klemmen. Durch die Analyse des Isolationszustands von Kabeln in Echtzeit und den Abgleich der Fehlertypen mit der Hintergrunddatenbank bietet es eine Grundlage für die Entscheidungsfindung im Bereich Betrieb und Wartung.
2. Intelligente Unterstation::
   • Kooperative Überwachung mit GIS, Transformatoren und anderen Geräten zum Aufbau eines Isolationsmanagementsystems für das gesamte Kraftwerk. Unterstützung von Glasfaserkommunikation und Fernalarm, anwendbar auf Umspannwerke verschiedener Spannungsebenen.
3. städtisches Stromverteilungsnetz::
   • Bei kompakten Geräten wie Ringnetzschränken und Schaltanlagen wird eine Kombination aus berührungslosen Sensoren zur Unterstützung der Non-Stop-Installation und Edge Computing zur Verkürzung der Reaktionszeit bei der Wartung eingesetzt.

III. Systemkomponenten und Funktionen

1. Hardware-Architektur

• SensorschichtDazu gehören Hochfrequenz-Stromsensoren, Ultrahochfrequenz-Antennen, Ultraschallsonden usw., von denen einige die drahtlose Übertragung unterstützen, um den Bauaufwand zu verringern.
• DatenverarbeitungsschichtEdge Nodes integrieren Industriecomputer zur Signalfilterung, Merkmalsextraktion und Erstdiagnose.
• Cloud-PlattformÜberträgt Daten über 5G oder Glasfaser, nutzt Deep-Learning-Modelle zur Vorhersage der verbleibenden Lebensdauer der Isolierung und erstellt visuelle 3D-Diagnoseberichte.

2. Kernfunktionalität

• Überwachung in EchtzeitDie folgenden Parameter werden angezeigt: Entladungsmenge, Phase, Frequenz usw. Die grafische Analyse von PRPS/PRPD wird unterstützt.
• Intelligenter AlarmFestlegung von mehrstufigen Schwellenwerten und Vermeidung der Ausweitung von Unfällen durch mehrstufige Warnungen.
• historischer RückblickSpeichert Langzeitdaten, unterstützt Trendanalysen und Fehlerreproduktionen und hilft bei der Entwicklung von Betriebs- und Wartungsstrategien.

IV. Branchentrends und Fortschritte bei der Lokalisierung

1. Richtung der technologischen Entwicklung::
   • Fusion mehrerer physikalischer FelderKombination von optischen, akustischen und elektromagnetischen Signalen zur Verbesserung der Fehlererkennung in komplexen Umgebungen.
   • digitaler ZwillingErstellung virtueller Ausrüstungsmodelle zur Simulation von Alterungsprozessen der Isolierung für eine vorausschauende Wartung.
   • Edge IntelligenceDer größte Teil der Datenanalyse wird am Endpunkt durchgeführt, was die Belastung der Cloud reduziert und die Reaktionsfähigkeit verbessert.
2. Beschleunigte Substitution durch Lokalisierung::
   • Inländische Hersteller in der Sensor-Design, Algorithmus-Optimierung und andere Aspekte des Durchbruchs in ausländischen Monopolen, einige Produkt-Performance zu erreichen internationalen Standards.
   • Die Industrie hat gemeinsam technische Spezifikationen entwickelt, um die gegenseitige Anerkennung von Geräten verschiedener Hersteller zu fördern und die Beschaffungskosten zu senken.

V. Empfehlungen zur Auswahl und Durchführung

1. Auswahl der technischen Route::
   • Bei neuen Projekten werden vorrangig UHF- oder multimodale Fusionslösungen eingesetzt, für die Nachrüstung älterer Geräte stehen berührungslose Lösungen zur Verfügung.
   • Es wird empfohlen, Langstreckenkabel mit doppelseitigen Positionierungssystemen auszustatten und GIS-Geräte mit eingebauten UHF-Sensoren zu versehen.
2. Durchführungspunkte::
   • Anti-Interferenz-DesignEin abgeschirmtes Metallgehäuse, Bandpassfilterung und Rauschsensoren sorgen für ein optimales Signal-Rausch-Verhältnis.
   • Einbau-SpezifikationenSensoren werden in einem sicheren Abstand zum Kabelkopf gehalten, und drahtlose Sensoren müssen in Bereichen mit starkem Elektromagnetismus vermieden werden.
   • DatensicherheitVerschlüsselte Übertragung wird unter Einhaltung der einschlägigen Sicherheitsvorschriften verwendet.

VI. typische Fälle

• Ein 220-kV-UmspannwerkEinsatz eines lokalen Online-Überwachungssystems zur genauen Lokalisierung von Entladungspunkten durch eine doppelseitige Ortungstechnologie, um Gefahren der Isolationsalterung im Voraus zu erkennen und ungeplante Stromausfälle zu vermeiden.
• Städtisches KernverteilungsnetzDer 4-in-1-Sensor deckt den 10-kV-Ringnetzschrank ab, und in Kombination mit dem Edge-Computing-Terminal, das Umgebungsgeräusche in Echtzeit filtert, wird die Fehlalarmrate erheblich reduziert und die Betriebs- und Wartungseffizienz stark verbessert.