1. 技术定义
矿用高压开关柜在线监测技术是通过传感器、通信网络及智能分析系统,对开关柜运行中的电气参数、机械状态、绝缘性能等进行实时监测,实现故障预警、状态评估及运维优化的智能技术体系。
2. 应用背景
1. 关键监测参数
监测类型 | 具体指标 | 技术手段 | 预警阈值参考 |
---|
电气参数 | 三相电压 / 电流、有功 / 无功功率 | 高精度电流 / 电压传感器 | 超过额定值 ±10% 时告警 |
温度监测 | 触头、母排、电缆接头温度 | 红外测温、光纤传感、无线测温标签 | 温升≥55℃或温度≥80℃(国标) |
绝缘状态 | 局部放电、绝缘电阻、介损 | 超高频传感器、超声波检测仪 | 局部放电量≥10pC 时预警 |
机械状态 | 开关分合闸位置、机械寿命 | 行程传感器、振动传感器 | 分合闸时间偏差≥20% 时告警 |
环境参数 | 湿度、粉尘浓度、气体泄漏 | 温湿度传感器、粉尘传感器 | 湿度>90% RH 时启动除湿 |
2. 技术原理框架
感知层:各类传感器实时采集物理信号,转化为电信号或数字信号。
传输层:通过 RS485、CAN 总线、光纤或无线(ZigBee/LoRa)传输数据至网关。
处理层:边缘计算单元或云端平台对数据进行滤波、特征提取及故障诊断。
应用层:人机交互界面(HMI)、手机 APP 展示状态图谱,生成预警报告。
1. 主流监测技术
2. 系统硬件组成
1. 核心优势
安全预防:提前 72 小时预警绝缘击穿、过热等隐患,降低停电事故率 80%+。
运维提效:减少人工巡检频次(从每日 1 次降至每周 1 次),运维成本降低 40%。
数据驱动:全生命周期数据存档,支持设备剩余寿命预测(RUL)。
2. 典型应用场景
1. 安装注意事项
2. 行业相关标准
5G + 边缘计算:低延迟传输海量数据,实现故障秒级响应。
数字孪生:构建开关柜虚拟模型,模拟不同工况下的状态演变。
多参量融合监测:结合油色谱分析(针对充油开关柜)、气体传感器,提升诊断准确率。
故障类型 | 监测数据特征 | 预警处置建议 |
---|
触头氧化过热 | 某相触头温度较其他相高 15℃以上 | 停电检修,更换触头或镀层 |
绝缘受潮 | 局部放电量持续上升至 50pC | 启动除湿装置,检测密封胶条 |
机械卡涩 | 分闸时间从 20ms 延长至 35ms | 检查传动机构,添加润滑剂 |
通过在线监测技术的深度应用,矿用高压开关柜可实现从 “事后维修” 到 “事前预防” 的转变,为矿山智能化、无人化运维奠定基础。实际部署时需结合矿井电压等级(如 10kV/35kV)、开关柜型号(如 KYN28、XGN15)及环境特点定制方案。