开闭所局放在线监测：筑牢城市电网的“安全哨兵”

文章由山东华科信息技术有限公司提供

 

在城市的地下配电网络中，开闭所作为电力分配的核心枢纽，承担着向商业综合体、工业园区、轨道交通等关键场景输送电能的重任。然而，长期运行于高电压、大电流环境下的开闭所设备，其绝缘系统易因老化、机械损伤或环境因素产生局部放电（Partial Discharge，简称PD），成为威胁电网安全的“隐形杀手”。开闭所局放在线监测技术通过实时捕捉设备内部的微弱放电信号，为电力运维提供了“早发现、早预警、早处置”的智能化解决方案。

 

局部放电：电网安全的“早期预警信号”

局部放电是电气设备绝缘介质在电场作用下发生的局部性放电现象，虽未形成贯穿性击穿，但长期存在会加速绝缘老化，最终引发设备故障甚至火灾事故。开闭所内的开关柜、变压器、电缆终端等设备，因长期承受高负荷运行、环境温湿度波动及谐波污染，局部放电风险显著增加。

多模态感知：精准捕捉放电信号的“科技之眼”

现代开闭所局放在线监测系统采用“电-声-场”立体监测技术，通过部署多类型传感器实现全域信号覆盖：

 

特高频（UHF）传感器：利用天线接收放电产生的纳秒级电磁脉冲，具有抗干扰能力强、定位精度高的特点，适用于开关柜等密闭设备的非接触式监测。

超声波传感器：通过压电元件检测放电引发的机械振动波，可定位柜内电缆接头、触头等部位的放电位置，灵敏度达微帕级。

高频电流传感器（HFCT）：采集接地线中的脉冲电流信号，量化视在放电量（单位：pC），符合IEC 60270国际标准。

智能分析：从数据到决策的“智慧大脑”

监测系统采用“边缘计算+云端诊断”的双层架构，实现数据的实时处理与深度分析：

边缘计算层：现场端智能终端通过数字滤波、小波变换等技术，对原始信号进行预处理，过滤开关操作、电磁干扰等背景噪声，确保异常放电识别准确率超95%。

云端分析层：基于机器学习算法构建设备健康模型，结合相位分辨局放（PRPD）图谱、放电频次-幅值分布等参数，自动生成放电类型诊断报告（如悬浮放电、沿面放电），并预测绝缘劣化趋势。

 

技术趋势：智能化与集成化的未来方向

随着数字孪生、5G通信等技术的发展，开闭所局放在线监测正朝以下方向演进：

多参量融合：整合温度、湿度、振动等环境参数，构建设备健康综合评估体系。

AI诊断升级：采用迁移学习技术提升对新型放电模式的识别能力，实现故障自诊断与自愈。

标准化建设：推动监测数据格式、预警阈值等行业标准制定，促进技术普及与互操作性。

结语

开闭所局放在线监测技术以多模态感知为“眼”、智能分析为“脑”，构建起电网安全的“预防-监测-处置”闭环体系。从城市综合体到工业园区，从轨道交通到新能源电站，这一技术正成为保障电力供应稳定、推动能源转型的核心基础设施。随着技术的不断进步，未来的监测系统将更智能、更高效，为构建安全、可靠、绿色的现代电网提供坚实支撑。