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在城市電網中，低壓環網柜作為連接主網與用戶的關鍵節點，其運行狀態直接影響著供電可靠性。隨著智能電網建設的深化，一種專門針對低壓環網柜的局部放電監測系統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部的絕緣異常，為城市配電網構建起一張無形的“安全感知網”。

一、系統技術架構解析

該監測系統采用“端-邊-云”協同架構，構建起三層技術體系：

終端感知層：在環網柜部署局放傳感器，使用脈沖電流法實時監測局部放電現象，同時配置紅外測溫模塊，實時監測關鍵部位溫升趨勢。

邊緣計算層：嵌入式AI模塊對原始數據進行預處理，執行特征提取與異常篩查。通過小波包變換與神經網絡算法，有效濾除電磁干擾信號，提升數據信噪比。邊緣節點具備本地存儲能力，可保存72小時原始數據。

云端分析層：基于數字孿生技術構建設備三維可視化模型，整合歷史工單、環境參數等多源數據，實現狀態動態仿真與故障預演。當監測數據偏離正常基線時，系統自動觸發根因分析流程，結合知識圖譜技術給出維修建議。

二、核心功能體系

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

三、技術優勢亮點

無線通信方案：采用LoRa擴頻通信技術，空曠環境下傳輸距離達1.5公里。支持藍牙5.0協議，方便運維人員通過移動終端調取數據。

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

四、典型應用場景

城市供電環網系統：在110kV主變部署監測終端，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。

工業園區配電房：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，結合溫度數據優化設備啟停策略。

地鐵供電系統：在低壓配電柜安裝傳感器，實時監測UPS輸入開關的運行狀態，通過聲紋識別提前發現接觸器電弧侵蝕問題，保障供電連續性。

五、技術演進方向

隨著數字技術的發展，系統將向更智能、更集成的方向演進：

引入量子傳感器提升測量精度，實現0.1pC級微弱放電信號捕捉。

開發數字孿生建模功能，實現物理設備與虛擬模型的實時交互。

集成無人機巡檢接口，構建空地協同的立體監測網絡。

探索區塊鏈技術在設備數據存證中的應用，保障監測數據不可篡改。

結語：

低壓環網柜局放監測系統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，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字化改造。隨著新型傳感器與AI算法的持續突破，該系統將成為構建堅強智能電網的重要技術支撐，為城市能源互聯網的建設提供堅實保障。