文章由山東華科信息技術(shù)有限公司提供

在配電網(wǎng)系統(tǒng)中，環(huán)網(wǎng)柜作為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，承擔(dān)著電力分配與傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。其運(yùn)行可靠性直接關(guān)系到區(qū)域供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性。然而，絕緣故障是環(huán)網(wǎng)柜運(yùn)行中常見且危害較大的一類問題，傳統(tǒng)定期巡檢模式難以滿足實(shí)時(shí)性要求。因此，實(shí)施科學(xué)有效的環(huán)網(wǎng)柜絕緣故障預(yù)警方案顯得尤為重要。

環(huán)網(wǎng)柜絕緣故障預(yù)警方案的核心在于多源感知與智能分析。通過在環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)部署多種類型的傳感器，構(gòu)建全方位的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。特高頻傳感器利用300MHz-3GHz頻段信號(hào)穿透金屬屏蔽層，精準(zhǔn)捕捉電纜、GIS設(shè)備內(nèi)部放電信號(hào)，可有效發(fā)現(xiàn)早期的絕緣劣化跡象。超聲波傳感器則能檢測(cè)設(shè)備表面振動(dòng)異常，通過分析振動(dòng)信號(hào)特征，鎖定放電位置，為運(yùn)維人員提供精確的故障定位信息。

傳感器采集到的數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)傳輸至邊緣計(jì)算單元。該單元采用工業(yè)級(jí)處理器，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。它能夠?qū)鞲衅鲾?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，通過小波包變換與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等抗干擾算法，有效濾除電磁干擾信號(hào)，提取出反映絕緣狀態(tài)的特征信號(hào)。例如，通過對(duì)局部放電脈沖波形特征的分析，可以判斷放電類型和嚴(yán)重程度，從而為后續(xù)的故障預(yù)警提供可靠依據(jù)。

在邊緣計(jì)算單元完成數(shù)據(jù)處理后，數(shù)據(jù)會(huì)被上傳至云端診斷平臺(tái)。該平臺(tái)集成了專家系統(tǒng)與機(jī)器學(xué)習(xí)算法，構(gòu)建設(shè)備健康畫像數(shù)據(jù)庫(kù)。通過對(duì)大量歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，平臺(tái)能夠準(zhǔn)確評(píng)估環(huán)網(wǎng)柜的絕緣狀態(tài)，預(yù)測(cè)絕緣故障的發(fā)生概率。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超出預(yù)設(shè)的閾值范圍時(shí)，平臺(tái)會(huì)立即觸發(fā)預(yù)警機(jī)制，通過短信、郵件等多種方式通知運(yùn)維人員。同時(shí)，平臺(tái)還會(huì)提供詳細(xì)的故障診斷報(bào)告和檢修建議，幫助運(yùn)維人員快速制定應(yīng)對(duì)措施。

為了提高預(yù)警方案的準(zhǔn)確性和可靠性，還需要對(duì)環(huán)網(wǎng)柜的絕緣性能進(jìn)行定期評(píng)估和優(yōu)化。在設(shè)備安裝時(shí)，應(yīng)選擇具有良好絕緣性能的材料，提升母線的絕緣水平。保證導(dǎo)電體對(duì)相間和地的空氣距離在125mm以上，絕緣材料的爬距在230mm以上，瓷器部件在210mm以上。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)絕緣重點(diǎn)部位的關(guān)注，如支座絕緣子、斷路器等，明確其放電多發(fā)位置，定期進(jìn)行檢查和維護(hù)。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，環(huán)網(wǎng)柜絕緣故障預(yù)警方案將朝著智能化、無(wú)線化和生態(tài)化的方向發(fā)展。未來，預(yù)警系統(tǒng)將集成更多先進(jìn)的傳感器和算法，實(shí)現(xiàn)故障的自診斷與自愈控制。采用5G通信與低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）技術(shù)，簡(jiǎn)化部署流程，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。與智能運(yùn)維平臺(tái)聯(lián)動(dòng)，構(gòu)建“監(jiān)測(cè)-預(yù)警-處置”閉環(huán)，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供更加全面的保障。