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在城市電網(wǎng)中，低壓環(huán)網(wǎng)柜作為連接主網(wǎng)與用戶的關鍵節(jié)點，其運行狀態(tài)直接影響著供電可靠性。隨著智能電網(wǎng)建設的深化，一種專門針對低壓環(huán)網(wǎng)柜的局部放電監(jiān)測系統(tǒng)正逐漸成為保障設備安全的核心裝備。這項技術通過實時感知設備內(nèi)部的絕緣異常，為城市配電網(wǎng)構(gòu)建起一張無形的“安全感知網(wǎng)”。

一、系統(tǒng)技術架構(gòu)解析

該監(jiān)測系統(tǒng)采用“端-邊-云”協(xié)同架構(gòu)，構(gòu)建起三層技術體系：

終端感知層：在環(huán)網(wǎng)柜部署局放傳感器，使用脈沖電流法實時監(jiān)測局部放電現(xiàn)象，同時配置紅外測溫模塊，實時監(jiān)測關鍵部位溫升趨勢。

邊緣計算層：嵌入式AI模塊對原始數(shù)據(jù)進行預處理，執(zhí)行特征提取與異常篩查。通過小波包變換與神經(jīng)網(wǎng)絡算法，有效濾除電磁干擾信號，提升數(shù)據(jù)信噪比。邊緣節(jié)點具備本地存儲能力，可保存72小時原始數(shù)據(jù)。

云端分析層：基于數(shù)字孿生技術構(gòu)建設備三維可視化模型，整合歷史工單、環(huán)境參數(shù)等多源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)狀態(tài)動態(tài)仿真與故障預演。當監(jiān)測數(shù)據(jù)偏離正?；€時，系統(tǒng)自動觸發(fā)根因分析流程，結(jié)合知識圖譜技術給出維修建議。

二、核心功能體系

動態(tài)風險評估：建立設備健康指數(shù)（EHI）評價體系，綜合放電強度、發(fā)生頻率、設備年限等參數(shù)，生成風險預警。支持歷史趨勢對比與故障模式挖掘功能，為運維決策提供數(shù)據(jù)支撐。

三、技術優(yōu)勢亮點

無線通信方案：采用LoRa擴頻通信技術，空曠環(huán)境下傳輸距離達1.5公里。支持藍牙5.0協(xié)議，方便運維人員通過移動終端調(diào)取數(shù)據(jù)。

低功耗運行：終端日常功耗低于2W，太陽能輔助供電系統(tǒng)可保障連續(xù)7天陰雨天氣下的正常工作。

四、典型應用場景

城市供電環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)：在110kV主變部署監(jiān)測終端，實時跟蹤過負荷時的溫升趨勢，提前30分鐘預警絕緣老化風險。

工業(yè)園區(qū)配電房：針對冶金、化工等高負載場景，通過振動分析識別電機啟動沖擊對開關設備的影響，結(jié)合溫度數(shù)據(jù)優(yōu)化設備啟停策略。

地鐵供電系統(tǒng)：在低壓配電柜安裝傳感器，實時監(jiān)測UPS輸入開關的運行狀態(tài)，通過聲紋識別提前發(fā)現(xiàn)接觸器電弧侵蝕問題，保障供電連續(xù)性。

五、技術演進方向

隨著數(shù)字技術的發(fā)展，系統(tǒng)將向更智能、更集成的方向演進：

引入量子傳感器提升測量精度，實現(xiàn)0.1pC級微弱放電信號捕捉。

開發(fā)數(shù)字孿生建模功能，實現(xiàn)物理設備與虛擬模型的實時交互。

集成無人機巡檢接口，構(gòu)建空地協(xié)同的立體監(jiān)測網(wǎng)絡。

探索區(qū)塊鏈技術在設備數(shù)據(jù)存證中的應用，保障監(jiān)測數(shù)據(jù)不可篡改。

結(jié)語：

低壓環(huán)網(wǎng)柜局放監(jiān)測系統(tǒng)通過多維度感知與智能分析，重新定義了設備運維的管理方式。其模塊化設計與開放架構(gòu)，使其既適用于新建站所的智能化配套，也可用于既有設備的數(shù)字化改造。隨著新型傳感器與AI算法的持續(xù)突破，該系統(tǒng)將成為構(gòu)建堅強智能電網(wǎng)的重要技術支撐，為城市能源互聯(lián)網(wǎng)的建設提供堅實保障。