文章由山東華科信息技術(shù)有限公司提供

在配電網(wǎng)智能化升級的背景下，中壓環(huán)網(wǎng)柜作為城市供電網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其絕緣狀態(tài)監(jiān)測對保障電網(wǎng)安全運(yùn)行具有重要意義。脈沖電流法作為局放監(jiān)測的核心技術(shù)，通過捕捉放電產(chǎn)生的瞬態(tài)電流信號，為絕緣劣化評估提供了可靠依據(jù)。本文將從技術(shù)特性、系統(tǒng)集成及工程實(shí)踐三個維度，解析新型監(jiān)測主機(jī)的解決方案。

脈沖電流法檢測原理

當(dāng)環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部絕緣介質(zhì)出現(xiàn)缺陷時，局部放電會在接地回路中產(chǎn)生納秒級脈沖電流。脈沖電流法通過高頻電流傳感器（HFCT）采集頻段的信號，其檢測靈敏度高。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境測試表明，當(dāng)絕緣子表面出現(xiàn)爬電痕跡時，監(jiān)測系統(tǒng)可在短時間內(nèi)完成信號采集與特征提取。

系統(tǒng)架構(gòu)與功能創(chuàng)新

典型監(jiān)測主機(jī)采用四層架構(gòu)設(shè)計：前端感知層、數(shù)據(jù)采集層、邊緣計算層與云平臺分析層。感知層部署的防水型HFCT傳感器適應(yīng)-20℃至75℃的工作環(huán)境，防護(hù)等級滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；數(shù)據(jù)采集單元支持多通道同步采樣；邊緣計算模塊通過專用DSP芯片實(shí)現(xiàn)信號預(yù)處理，將原始數(shù)據(jù)量較傳統(tǒng)方案大幅壓縮；云平臺則運(yùn)用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，建立設(shè)備健康狀態(tài)評估模型。

在功能創(chuàng)新方面，主機(jī)內(nèi)置自適應(yīng)濾波算法。根據(jù)環(huán)網(wǎng)柜運(yùn)行負(fù)荷變化特性，算法可動態(tài)調(diào)整信號處理參數(shù)。該功能使有效預(yù)警率提升，同時減少無效告警。

工程實(shí)踐與價值創(chuàng)造

針對城市配電網(wǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境，監(jiān)測主機(jī)采用特殊屏蔽工藝，抗電磁干擾能力達(dá)到IEC 61000-4-5標(biāo)準(zhǔn)。模擬現(xiàn)場部署測試中，系統(tǒng)成功預(yù)警了環(huán)網(wǎng)柜的斷路器觸頭磨損缺陷，較常規(guī)檢修周期提前發(fā)現(xiàn)隱患。

從經(jīng)濟(jì)效益看，實(shí)施在線監(jiān)測可減少計劃外停電。測試數(shù)據(jù)顯示，系統(tǒng)投入使用后，環(huán)網(wǎng)柜故障率下降，年度運(yùn)維成本降低。更重要的是，該方案符合GB/T 7354-2018國家標(biāo)準(zhǔn)，為跨區(qū)域配電網(wǎng)管理提供了技術(shù)支撐。

技術(shù)演進(jìn)與未來方向

未來研發(fā)重點(diǎn)集中在三個方向：一是開發(fā)基于數(shù)字孿生的三維可視化平臺，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)與物理實(shí)體的實(shí)時映射；二是構(gòu)建行業(yè)知識圖譜，將典型缺陷特征庫擴(kuò)展至1200種以上；三是探索5G+邊緣計算架構(gòu)，將數(shù)據(jù)傳輸時延控制在6ms以內(nèi)。

在新型電力系統(tǒng)建設(shè)背景下，中壓環(huán)網(wǎng)柜正從定期檢修向狀態(tài)檢修轉(zhuǎn)型。通過部署智能監(jiān)測主機(jī)，不僅能提升設(shè)備運(yùn)行可靠性，更可為配電網(wǎng)自動化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。隨著傳感器精度與算法模型的持續(xù)優(yōu)化，脈沖電流法監(jiān)測技術(shù)將在保障城市供電安全領(lǐng)域發(fā)揮更大價值。