在现代电力系统中,开关柜作为配电网络的核心设备之一,承担着电能分配、控制和保护的关键任务。然而,由于长期运行、负荷波动或设备老化等原因,开关柜内部常会出现局部放电(简称“局放”)现象,并伴随异常温升,严重时甚至引发短路、爆炸等安全事故。为了防患于未然,开关柜温度与局放在线监测系统应运而生,成为保障电网安全稳定运行的重要技术手段。
一、什么是开关柜温度与局放在线监测?
开关柜温度与局放在线监测是一种通过传感器和数据采集系统,对开关柜内部关键部位的温度变化和局部放电信号进行实时、连续、远程监控的技术。它不仅能及时发现潜在故障隐患,还能为运维人员提供数据分析依据,实现从“事后维修”向“预测性维护”的转变。
二、技术原理:多维感知,智能预警
该系统主要由三部分组成:
温度监测模块:采用红外测温、光纤传感或无线温度传感器,安装在断路器触点、母线连接处等易发热部位,实时采集温度数据。
局放监测模块:利用高频电流互感器(HFCT)或超声-特高频联合探测技术,捕捉开关柜内部因绝缘劣化引起的微弱放电信号。
数据处理与通信模块:将采集到的数据通过有线或无线方式上传至后台监控平台,结合人工智能算法进行分析判断,一旦发现异常趋势立即触发报警机制。
通过这种“感知—传输—分析—预警”的闭环流程,系统能够实现全天候、自动化监测,大大提升故障诊断的准确性和响应速度。
三、应用场景广泛,助力智慧电网建设
该技术已广泛应用于变电站、数据中心、轨道交通、智能制造工厂等对供电可靠性要求很高的场景。例如,在城市地铁供电系统中,开关柜频繁操作容易产生局部过热和放电,部署在线监测系统后,可提前发现如电缆接头松动、绝缘老化等问题,有效避免停电事故;在风电场、光伏电站等新能源并网场合,也用于保障电气设备在复杂环境下的稳定运行。
四、优势突出:安全、高效、智能
相比传统人工巡检方式,在线监测系统具有以下显著优势:
高灵敏度:可在故障初期即捕捉到微弱信号,实现早期预警;
非接触式检测:不影响设备正常运行,安全性更高;
远程管理能力:支持手机APP或Web端查看实时数据,便于集中管控;
历史数据分析:系统自动记录运行数据,形成趋势图谱,辅助运维决策;
降低运维成本:减少人工巡检频率,提升整体运维效率。
随着人工智能、边缘计算和物联网技术的发展,未来的开关柜在线监测系统将更加智能化。例如,引入深度学习模型对海量监测数据进行训练,可实现更精准的故障识别与风险评估;结合数字孪生技术,构建虚拟设备模型,实现远程仿真与故障预演。这不仅提升了系统的自主判断能力,也为构建“无人值守、智能运维”的新型电力系统提供了坚实支撑。