安科瑞劉鴻鵬

摘要

在現代工業(yè)企業(yè)中，供電系統的安全性和穩定性直接關(guān)系到生產(chǎn)運行的連續性與設備壽命。隨著(zhù)金屬封閉中壓開(kāi)關(guān)設備的大量應用，局部放電（PartialDischarge,簡(jiǎn)稱(chēng)PD）現象逐漸成為影響設備絕緣性能和系統安全運行的主要風(fēng)險之一。局部放電的存在雖不會(huì )立即導致設備擊穿，但若長(cháng)時(shí)間未被發(fā)現，極可能引發(fā)絕緣劣化、設備損毀乃至電力中斷事故。因此，局放監測裝置作為一種先進(jìn)的電氣預警設備，正在越來(lái)越多地被應用于企業(yè)配電系統中。本文將以安科瑞電氣的APD系列局放監測裝置為例，探討其在企業(yè)配電系統中的具體應用與重要價(jià)值。

1. 局部放電監測的必要性

局部放電是指電氣設備內部由于氣泡、尖刺、雜質(zhì)等缺陷，在高電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的非貫穿性放電。雖然每次放電能量微小，但若長(cháng)期存在，會(huì )對設備絕緣造成不可逆的損傷，從而誘發(fā)絕緣擊穿。局放現象是設備絕緣老化、退化的重要標志，也是設備潛在故障的重要信號。因此，在企業(yè)配電系統中部署實(shí)時(shí)在線(xiàn)的局放監測手段，是提升電力系統安全性、延長(cháng)設備使用壽命、減少突發(fā)事故的重要技術(shù)保障。

2. 局放的危害

局部放電（PartialDischarge,簡(jiǎn)稱(chēng)PD）雖是一種局部、非貫穿性放電現象，但其長(cháng)期存在對電氣設備和系統的危害非常嚴重，主要包括以下幾個(gè)方面：

2.1絕緣老化與劣化

局放會(huì )導致電場(chǎng)局部增強，釋放高能粒子、紫外線(xiàn)、臭氧等，使設備絕緣材料發(fā)生化學(xué)、熱和機械破壞，時(shí)間一久會(huì )造成絕緣性能顯著(zhù)下降，縮短設備壽命。

2.2引發(fā)設備擊穿故障

雖然單次局放能量較小，但在長(cháng)期積累和重復沖擊下，會(huì )在絕緣內部形成電樹(shù)枝、碳化通道，最終可能導致絕緣穿透，發(fā)生短路、擊穿甚至電弧爆炸事故。

2.3影響系統穩定性

局放信號具有一定的電磁干擾（EMI）特性，可能影響其他保護裝置或通訊系統的正常工作，造成誤動(dòng)作或信息丟失，干擾電力系統的穩定運行。

2.4增加運行維護成本

如果未能及時(shí)發(fā)現和處理局放問(wèn)題，一旦發(fā)展成故障，不僅維修成本高昂，還可能造成設備停電甚至整條生產(chǎn)線(xiàn)中斷，造成嚴重的經(jīng)濟損失。

2.5存在火災和人身安全風(fēng)險

局部放電釋放的高能粒子和熱量，在某些環(huán)境下可能點(diǎn)燃絕緣材料或可燃氣體，引發(fā)設備起火。此外，局放引發(fā)的設備擊穿事故也會(huì )對運維人員造成觸電或爆炸傷害。

2.6干擾檢測與信號采集

局放產(chǎn)生的高頻信號可能干擾企業(yè)其他自動(dòng)化設備的信號采集與數據通信，造成誤報、漏報，降低智能化運維系統的可靠性。

局部放電雖然看似“細小”，但其“潛伏性強、積累性高、破壞性大”，是高壓電氣設備中最危險的隱患之一。因此，對其進(jìn)行在線(xiàn)、實(shí)時(shí)、精準的監測與預警是保障設備安全、提升電力系統可靠性的關(guān)鍵手段。

3. APD系列局放裝置

現階段電力系統中，金屬封閉開(kāi)關(guān)設備得到廣泛應用，因此開(kāi)關(guān)柜運行的是否穩定可靠是重中之重。中壓電氣設備的絕緣內部如氣泡間隙、雜質(zhì)、尖刺等缺陷，在強電場(chǎng)作用下使得開(kāi)關(guān)柜絕緣內部的電場(chǎng)分布不均勻，在缺陷部位的電場(chǎng)強度會(huì )增大，從而容易導致該部位發(fā)生未貫穿整個(gè)絕緣的放電，即局部放電。局部放電一般不會(huì )引起開(kāi)關(guān)柜內部絕緣的穿透性擊穿，但是卻會(huì )導致絕緣介質(zhì)的局部損壞。若其長(cháng)期存在，則會(huì )在一定條件下造成絕緣裝置電氣強度的破壞，最終造成開(kāi)關(guān)柜內部絕緣擊穿。對于電氣設備而言，電氣設備發(fā)生局部放電現象是導致其絕緣老化或劣化甚至損壞從而引發(fā)設備損毀及電力系統事故的重要原因之一，同時(shí)也是設備絕緣完整性退化的標志。因此對電氣設備的局部放電進(jìn)行監檢測是評估設備絕緣狀況的重要手段，也是發(fā)現設備潛伏性故障實(shí)現故障預警，避免故障發(fā)生的有效措施之一。

APD 系列中壓開(kāi)關(guān)柜局部放電監測裝置通過(guò)通過(guò)特高頻傳感器(UHF)、地電波傳感器(TEV)和超聲波傳感器(AE)監測檢測電氣設備運行時(shí)的局部放電信號，從而判斷高壓電氣設備內部是否存在絕緣隱患，提前預警，保障電力系統安全可靠運行。

APD系列裝置包含APD100、APD300L和APD300W三種型號，分別適用于不同的應用場(chǎng)景和監測需求。該系列產(chǎn)品綜合運用特高頻（UHF）傳感器、地電波（TEV）傳感器以及超聲波（AE）傳感器，可全面捕捉開(kāi)關(guān)柜內部的各類(lèi)局部放電信號，準確識別放電類(lèi)型、幅度及頻次，從而判斷設備是否存在潛在絕緣隱患。

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3.1 型號說(shuō)明

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3.2 技術(shù)參數

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3.3 設備規格與安裝

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APD100采用導軌式安裝方式，適合安裝于開(kāi)關(guān)柜的二次儀表室，傳感器通過(guò)磁吸方式附著(zhù)于電纜室壁面，支持RS485和LoRa無(wú)線(xiàn)通信，便于與后臺系統聯(lián)動(dòng)，具備報警輸出功能，可在檢測到持續異常放電信號后自動(dòng)觸發(fā)告警。

APD300L為三合一有線(xiàn)局放傳感器，集成AE、TEV與UHF三種信號的采集功能，安裝便捷，通過(guò)強磁吸附方式固定在開(kāi)關(guān)柜電纜室內部，實(shí)時(shí)上傳監測數據。

APD300W則為無(wú)線(xiàn)版三合一局放傳感器，具備內置鋰電池與LoRa無(wú)線(xiàn)通信能力，無(wú)需高壓停電即可安裝在開(kāi)關(guān)柜外部門(mén)板上，適用于已投運設備的在線(xiàn)擴展與遠程監控需求。

3.4 應用優(yōu)勢

在企業(yè)實(shí)際配電系統中，APD系列裝置能夠實(shí)現對中壓開(kāi)關(guān)柜運行狀態(tài)的在線(xiàn)不間斷監測，及時(shí)識別初期絕緣缺陷并輸出預警信號。相比傳統定期巡檢或離線(xiàn)檢測方式，具備以下優(yōu)勢：

實(shí)時(shí)性強：采樣周期可低至1秒，實(shí)時(shí)反饋設備運行狀態(tài)；

安裝便捷：部分型號支持磁吸安裝和無(wú)線(xiàn)通信，無(wú)需改造電纜或中斷供電；

監測全面：集成多種信號傳感技術(shù)，適配不同放電形式；

智能聯(lián)動(dòng)：支持RS485與LoRa通信協(xié)議，便于納入智能運維平臺或SCADA系統中。

通過(guò)應用APD局放監測裝置，企業(yè)可有效降低設備故障率、提升電氣安全管理水平，并實(shí)現以“狀態(tài)”替代“周期”的現代化設備運維模式。

3.5 認證資質(zhì)

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結語(yǔ)

局部放電是影響企業(yè)配電系統穩定運行的關(guān)鍵隱患之一。安科瑞APD系列局放監測裝置提供了一種精準、高效、可靠的監測手段，使得隱性絕緣缺陷能夠被及時(shí)識別和處置。其在企業(yè)配電系統中的應用，標志著(zhù)電氣設備狀態(tài)監測與運維管理正邁向數字化、智能化的新階段。