气体绝缘开关设备（GIS）是现代电力系统中极为重要的电气设备，广泛应用于变电站和输电线路中。其采用六氟化硫（SF₆）气体作为绝缘和灭弧介质，具有体积小、可靠性高、维护工作量少等优势。然而，GIS设备在长期运行过程中，仍可能因绝缘老化、局部放电、气体泄漏等问题引发故障，进而影响电力系统的稳定运行。传统的人工巡检和定期试验方式难以及时发现潜在问题，而GIS在线监测技术则能够实时、连续地获取设备运行状态信息，提前预警故障，为设备的预测性维护提供科学依据，从而显著提高电力系统的可靠性和安全性，降低设备故障带来的经济损失和社会影响。局部放电是GIS设备绝缘劣化的早期征兆之一。当GIS内部绝缘材料存在缺陷或受到电场、机械应力等因素影响时，可能会出现局部放电现象。局部放电不仅会加速绝缘材料的老化，还可能引发绝缘击穿等严重故障。因此，局部放电监测是GIS在线监测的关键技术之一。目前，常用的局部放电监测方法包括脉冲电流法、超声波法和高频电流法。脉冲电流法通过检测GIS接地线上感应的脉冲电流信号来识别局部放电，其优势是灵敏度高，能够检测到微弱的放电信号，但容易受到外部电磁干扰。 根据PRPD、PRPS图谱可判断放电类型。陕西变压器末屏在线监测方案
在单芯电缆中，金属护套通常设计为单点接地或交叉互联接地。当护套绝缘受损、接地系统出现异常（如多点接地）或施工/设计存在偏差时，护套间可能形成闭合回路，导致感应电压驱动电流循环流动，即产生护套环流。电缆环流在线监测的目标，正是为了持续追踪这种非预期环流的大小和变化趋势。通常，监测装置（如高精度电流互感器）被安装在电缆护套的接地线或交叉互联箱的回流路径上，实现对环流值的实时或周期性数据采集。对环流进行在线监测具有多重潜在意义：识别异常接地状态：高于设计值或历史基准的环流，往往是护套绝缘破损、多点接地故障或交叉互联系统失效的一个重要指示信号。这有助于运维人员及时关注相关区段。持续的环流会在金属护套上产生焦耳热损耗（I²R损耗）。这不仅浪费电能，更关键的是，由此产生的额外温升可能叠加在电缆导体发热之上，对电缆的整体运行温度构成影响，存在加速绝缘老化的问题。监测环流有助于评估这部分损耗的规模。过大的环流及其产生的热量，尤其在接头等薄弱点附近，是值得警惕的因素。结合温度监测，环流数据可为评估局部过热提供辅助参考。优化系统效率：发现不必要的环流路径，有助于减少系统运行中的非必要能量损耗。 吉林GIS局部放电在线监测解决方案变压器局放监测系统可实现对局放故障的早期预警，保证变压器安全运行。
开关柜的绝缘状态是其安全运行的关键因素之一。绝缘材料的老化、受潮以及机械损伤等都会导致绝缘性能下降，从而引发设备故障。因此，对开关柜绝缘状态的实时监测是保证电力系统安全运行的重要措施。绝缘状态监测主要通过测量绝缘电阻、介质损耗因数等参数来实现。绝缘电阻是反映绝缘材料绝缘性能的重要指标，其值越高，说明绝缘性能越好。通过定期测量绝缘电阻，可以及时发现绝缘材料的老化和受潮情况。然而，绝缘电阻的测量需要停电进行，这对于一些重要的电力设备来说是不现实的。因此，介质损耗因数的测量成为了在线监测的手段。介质损耗因数是反映绝缘材料在交流电场作用下的能量损耗程度的参数，其值越小，说明绝缘性能越好。通过在开关柜运行过程中测量介质损耗因数，可以实时监测绝缘材料的绝缘状态。此外，随着技术的进步，一些新型的绝缘状态监测技术也在不断涌现，如基于光声光谱的绝缘状态监测技术。该技术通过检测绝缘材料在电场作用下产生的光声信号来评估其绝缘状态，具有非接触、实时监测等优势。通过多种监测手段的结合，可以了解开关柜的绝缘状态，为设备的维护和检修提供科学依据。
局部放电（PD）是变压器内部绝缘劣化的征兆之一，如同绝缘系统发出的“求救信号”。变压器局放在线监测技术通过实时捕捉、分析这些微弱的放电脉冲，在绝缘故障引发灾难性后果（如击穿）之前实现预警和监测，是电力设备安全运行的“前沿哨兵”。监测原理与技术方案：变压器内部放电会产生丰富的物理效应：电磁脉冲：放电瞬间产生纳秒级高频电流脉冲和电磁波。超声波：放电点气体膨胀或收缩产生压力波。主流监测方法根据感知原理部署：超高频（UHF）法-主流且灵敏：原理：在变压器箱壁或内置传感器（如盆式绝缘子处），捕获300MHz-3GHz频段的电磁波信号。部署：外置天线（非侵入）或内置传感器（需预留接口）。高频电流互感器（HFCT）法：原理：在变压器中性点、铁芯/夹件接地线或套管末屏接地线上安装HFCT，捕捉沿接地线传播的放电脉冲电流。优势：安装相对简便，成本较低，可监测与接地线耦合的放电。声学（AE）法：原理：在变压器外壳多点安装超声波传感器，接收放电产生的声波信号。联合监测（趋势）：结合UHF+AE或UHF+HFCT，利用多物理量信息互补，提升诊断可靠性。 表面放电在绝缘材料表面发生，放电脉冲较宽且与电压相位有关。
电缆在线监测的价值在于其能够持续、实时地捕捉反映电缆运行状态的关键物理量，为维护提供依据。主要监测参数可归纳为以下几类：局部放电（PD）：这是监测的重中之重。局部放电是电缆绝缘内部或表面存在微小缺陷（如气隙、杂质）时，在高电场作用下发生的微小的、非贯穿性的放电现象。它是绝缘早期劣化灵敏的征兆之一。在线监测系统通过安装在电缆接头、终端或本体上的高频电流互感器（HFCT）、电容耦合器或超声波传感器，捕捉放电产生的脉冲电流、电磁波或声波信号，分析其幅值、相位、次数和模式，评估绝缘缺陷的严重程度和发展趋势，实现故障的早期预警。温度分布：电缆过热是导致绝缘加速老化甚至击穿的直接原因。在线监测通过点式温度传感器（如热电偶、热敏电阻）实时测量电缆本体（特别是难以直接观察的直埋或隧道敷设段）以及关键连接点（接头、终端）的表面或内部温度。监测温度异常升高（如过载、散热不良、接触电阻增大）至关重要。接地线电流：对于单芯电缆，金属护套通常采用单点接地或交叉互联接地方式。监测护套接地线电流或回流线电流，能判断护套绝缘状态。电流异常增大可能表明护套绝缘破损、多点接地（导致环流产生）、或遭受杂散电流干扰。 铁芯接地电流监测发现多点接地故障。天津电缆环流在线监测
电晕放电主要发生在高压电极附近，放电脉冲集中在电压波形的峰值附近。陕西变压器末屏在线监测方案
悬浮电位放电是指由于设备内部或外部的金属部件未接地或接地不良而形成的悬浮电位，从而引发的放电现象。悬浮电位放电的特征是放电电流脉冲较大，且通常与电压相位有关。在PRPD图谱中，悬浮电位放电的特征表现为：放电脉冲主要集中在电压波形的正半周和负半周的特定相位范围内，形成明显的双峰分布。这些双峰分布通常呈“M”形或“W”形，且放电脉冲的幅值较大，数量较少。由于悬浮电位放电与电压相位密切相关，因此在PRPD图谱中可以清晰地看到放电脉冲与电压相位的对应关系。通过分析PRPD图谱中的这些特征，可以有效判断是否存在悬浮电位放电。 陕西变压器末屏在线监测方案