在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、預(yù)防突發(fā)故障是運(yùn)維工作的重中之重。隨著監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展，開關(guān)柜與電纜的故障監(jiān)測能力已實(shí)現(xiàn)從“事后處理”向“事前預(yù)警”的跨越。本文將圍繞開關(guān)柜測溫裝置、電纜故障定位在線監(jiān)測、局部放電監(jiān)測等關(guān)鍵技術(shù)展開討論，分析其在提升電力系統(tǒng)安全性方面的作用與協(xié)同機(jī)制。

一、開關(guān)柜測溫裝置：實(shí)時溫度監(jiān)控與早期預(yù)警

開關(guān)柜內(nèi)部溫度異常往往是設(shè)備故障的前兆。開關(guān)柜測溫裝置通過部署高精度傳感器，實(shí)時采集柜內(nèi)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，并借助數(shù)字化傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的連續(xù)上傳與分析。

技術(shù)特點(diǎn)：

實(shí)時監(jiān)測：對溫度變化進(jìn)行不間斷跟蹤，數(shù)據(jù)刷新頻率高；

智能預(yù)警：結(jié)合閾值判斷與趨勢分析，系統(tǒng)可自動觸發(fā)報警；

數(shù)據(jù)可靠：采用工業(yè)級傳感器，適應(yīng)強(qiáng)電磁環(huán)境，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性；

遠(yuǎn)程可視：支持?jǐn)?shù)據(jù)遠(yuǎn)傳與平臺集中展示，便于運(yùn)維人員實(shí)時掌握狀態(tài)。

該裝置的應(yīng)用顯著提升了開關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)的可觀測性，在過熱隱患發(fā)展為故障之前即提供干預(yù)窗口，從而降低非計劃停機(jī)風(fēng)險。

二、電纜故障定位在線監(jiān)測：精準(zhǔn)識別與快速響應(yīng)

電纜作為電能輸送的載體，其絕緣老化、局部放電等問題若不能及時發(fā)現(xiàn)，極易引發(fā)停電事故。電纜故障定位在線監(jiān)測裝置通過高頻傳感器捕捉電纜運(yùn)行中的異常信號，實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的快速定位。

核心功能：

局部放電監(jiān)測：識別絕緣缺陷導(dǎo)致的放電現(xiàn)象；

故障定位：結(jié)合時域反射等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)米級精確定位；

狀態(tài)評估：長期監(jiān)測可形成電纜健康趨勢曲線，輔助運(yùn)維決策；

遠(yuǎn)程集成：數(shù)據(jù)接入統(tǒng)一監(jiān)控平臺，支持多節(jié)點(diǎn)協(xié)同分析。

該技術(shù)尤其適用于地下電纜、長距離輸電線路等難以人工巡檢的場景，大幅提升了電纜運(yùn)維的主動性與精準(zhǔn)性。

三、局部放電監(jiān)測技術(shù)：開關(guān)柜與環(huán)網(wǎng)柜的“聽診器”

局部放電是絕緣劣化的重要標(biāo)志，也是高壓設(shè)備故障的常見誘因。開關(guān)柜局放監(jiān)測與環(huán)網(wǎng)柜局放監(jiān)測通過高頻電流、超聲波或特高頻傳感器，捕捉設(shè)備內(nèi)部微弱的放電信號。

近年進(jìn)展：

傳感器性能提升：頻響范圍更寬，可檢測更低能量的放電信號；

無線傳輸普及：簡化布線，適應(yīng)復(fù)雜安裝環(huán)境；

智能診斷加入：結(jié)合AI算法對放電類型、嚴(yán)重程度進(jìn)行自動識別與分類；

多設(shè)備協(xié)同：支持同一平臺上多個監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析。

在實(shí)際應(yīng)用中，某電力公司通過部署環(huán)網(wǎng)柜局放監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對配電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時狀態(tài)感知，故障預(yù)警時間平均提前了7-10天，顯著提升了供電可靠性。

四、斷路器狀態(tài)監(jiān)測：多維數(shù)據(jù)支撐故障診斷

斷路器是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵操作設(shè)備，其狀態(tài)直接影響供電連續(xù)性。斷路器狀態(tài)監(jiān)測裝置可采集溫度、電流、機(jī)械特性、局部放電等多類參數(shù)，并通過數(shù)據(jù)融合分析實(shí)現(xiàn)健康評估。

監(jiān)測維度：

電氣參數(shù)：負(fù)載電流、操作電流波形；

機(jī)械參數(shù)：分合閘時間、行程特性；

絕緣狀態(tài)：局部放電強(qiáng)度與頻次；

溫度狀態(tài)：連接點(diǎn)與操動機(jī)構(gòu)溫升。

這些數(shù)據(jù)不僅支持故障后的根因分析，更能通過趨勢判斷實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)，優(yōu)化檢修周期與備件管理。

五、技術(shù)協(xié)同：構(gòu)建系統(tǒng)級故障監(jiān)測體系

單一監(jiān)測手段往往難以覆蓋所有故障類型，而多技術(shù)協(xié)同則可實(shí)現(xiàn)更全面的狀態(tài)感知。例如：

溫度 + 局放：開關(guān)柜測溫異常時，可聯(lián)動局放數(shù)據(jù)判斷是否為內(nèi)部放電引起；

電纜定位 + 斷路器監(jiān)測：電纜故障跳閘后，可結(jié)合斷路器錄波與電纜定位信息快速復(fù)現(xiàn)故障過程；

環(huán)網(wǎng)柜 + 開關(guān)柜：配電網(wǎng)絡(luò)中多個節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)可進(jìn)行拓?fù)潢P(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)故障影響范圍分析。

通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺集成各類監(jiān)測裝置，電力系統(tǒng)可形成“監(jiān)測-預(yù)警-診斷-決策” 的閉環(huán)管理流程，大幅提升整體可靠性與運(yùn)維效率。

六、總結(jié)與展望

當(dāng)前，開關(guān)柜測溫、電纜故障定位、局部放電監(jiān)測、斷路器狀態(tài)監(jiān)測等技術(shù)已逐步成熟并走向規(guī)?；瘧?yīng)用。它們不僅提升了單一設(shè)備的可觀測性，更通過系統(tǒng)集成與數(shù)據(jù)智能分析，推動電力運(yùn)維向數(shù)字化、預(yù)防性、智能化方向演進(jìn)。

未來，隨著傳感器成本的進(jìn)一步降低、通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化以及人工智能算法的深入應(yīng)用，電力設(shè)備故障監(jiān)測將更加高頻、高精、高集成，為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)全狀態(tài)透明化、運(yùn)維全流程自動化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

本文僅對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行梳理與分析，不涉及具體產(chǎn)品推薦。在實(shí)際應(yīng)用中，建議結(jié)合電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備類型與運(yùn)維需求，開展針對性監(jiān)測方案設(shè)計。

延伸思考：
在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展的背景下，如何將實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)與設(shè)備物理模型、運(yùn)行歷史深度融合，實(shí)現(xiàn)真正意義上的“預(yù)測性健康管理”，將是行業(yè)下一步探索的重要方向。

審核編輯 黃宇