隨著電網智能化進程的不斷深入,高標準開關柜作為電力系統的關鍵節點,其安全、可靠、高效運行的重要性日益凸顯。傳統開關柜的運維模式已難以滿足現代電網對狀態感知、主動預警和精益管理的需求。智昊電氣推出的智能分布式DTU(配電終端單元)與局部放電在線監測裝置的深度融合,為高標準開關柜的智能化升級提供了創新性解決方案,有效提升了配電網絡的運行管理水平。
一、 高標準開關柜面臨的挑戰與智能化需求
高標準開關柜不僅要求具備優異的機械性能、絕緣性能和防護等級,更需要在運行過程中實現對關鍵電氣元件(如斷路器、隔離開關、母線、電纜終端等)狀態的實時、精準監測。傳統定期巡檢和預防性試驗模式存在監測盲區、信息滯后、依賴人工等弊端,無法及時發現設備內部的早期絕緣缺陷(如局部放電)和潛在故障。因此,實現對開關柜及其內部元件的在線監測、智能診斷和主動預警,是保障電網安全、預防重大事故、延長設備壽命的必然選擇。
二、 核心技術與裝置簡介
- 智能分布式DTU:智昊電氣的智能分布式DTU突破了傳統集中式DTU的架構限制,采用模塊化、分布式設計。它直接安裝于開關柜內或附近,具備高精度的電氣量采集(電壓、電流、功率等)、通信管理、邏輯控制與保護功能。其“智能”體現在強大的邊緣計算能力,能夠就地完成數據初步處理、故障判斷與隔離,并可通過標準通信協議(如IEC 61850)將濃縮后的狀態信息上傳至主站系統,實現“分布智能、集中管理”。
- 局部放電在線監測裝置:局部放電(PD)是高壓電氣設備絕緣劣化的早期主要征兆。智昊電氣的局放在線監測裝置采用高靈敏度傳感器(如特高頻UHF傳感器、暫態地波TEV傳感器等),可持續、實時地捕捉開關柜內部因絕緣缺陷產生的局部放電信號。裝置內置先進的信號處理與模式識別算法,能夠有效抑制現場電磁干擾,準確提取放電特征量(如幅值、相位、頻次等),并對放電類型和嚴重程度進行智能診斷與趨勢分析。
三、 在高標準開關柜中的一體化應用實踐
智昊電氣將智能分布式DTU與局放在線監測裝置進行一體化集成設計,使其成為高標準開關柜不可或缺的“智慧神經單元”。
- 全方位狀態感知:DTU負責監測開關柜整體的電氣運行狀態(負荷、電能質量等),而局放監測裝置則聚焦于柜內關鍵電氣元件(如母線連接處、斷路器絕緣部件、電纜接頭等)的絕緣健康狀態。兩者數據互補,共同構建了從系統電氣參數到設備絕緣微觀狀態的全方位、多維度感知體系。
- 智能融合診斷:裝置并非孤立工作。通過內置的融合診斷模型,系統可關聯分析電氣量異常(如電流波動)與局放信號活躍度的關系,從而更準確地定位故障點、判斷故障性質。例如,當監測到某回路電流諧波增大同時伴隨特定位置的局放信號增強時,可預警該處可能存在連接松動或絕緣受潮等復合缺陷。
- 主動預警與決策支持:系統基于實時監測數據和歷史趨勢,可設定多級預警閾值。當檢測到局放水平超標或增長趨勢異常時,能在故障發生前及時發出預警,并通過DTU的通信網絡將信息推送至運維人員手機或監控中心。這變“定期檢修”為“狀態檢修”,為制定精準的維修策略提供了科學依據,極大避免了非計劃停電和故障擴大。
- 提升開關柜本體標準:一體化智能裝置的嵌入,推動了開關柜本體設計標準的提升。柜體需為傳感器布置、信號傳輸線纜、智能單元安裝與散熱提供優化空間和電磁兼容環境,促進了“一次設備”與“二次智能化”的深度融合。
四、 實踐成效與展望
在實際應用中,配備智昊電氣該套解決方案的高標準開關柜已展現出顯著優勢:
- 安全性極大提升:實現了對潛伏性絕緣故障的早期發現和預警,有效避免了因絕緣擊穿引發的短路、火災等惡性事故。
- 運維效率提高:減少了不必要的定期停電試驗,運維人員可根據系統推送的精準預警信息進行針對性檢修,大幅降低了運維成本和工作量。
- 設備壽命延長:通過對絕緣狀態的持續監控和及時干預,減緩了設備老化過程,延長了開關柜及其內部電氣元件的使用壽命。
- 管理數字化:為配電網絡資產的全生命周期管理、狀態評價和智能調度提供了豐富、可靠的數據基礎。
隨著物聯網、人工智能及大數據技術的進一步發展,智昊電氣的智能分布式DTU與局放在線監測裝置將更加智能化。通過引入更強大的AI診斷算法、實現更大范圍的設備互聯與數據協同分析,最終邁向開關柜設備的全自主狀態評估、故障預測與健康管理(PHM),為構建高可靠性、高彈性的智能配電網奠定堅實基礎。