局放监测智能终端：电力设备安全运行的“智能卫士”

文章由山东华科信息技术有限公司提供

在电力系统中，局部放电（简称“局放”）是反映设备绝缘状况的关键指标。由于设备长期运行于高电压、强电场环境下，绝缘材料可能因老化、受潮或制造缺陷产生微弱放电，若未能及时发现，将逐步演变为绝缘击穿甚至设备故障。局放监测智能终端作为电力设备安全监测的核心设备，通过实时感知、智能分析与远程管理，为电网运行构筑起智能化防护体系。

一、技术原理与核心功能

局放监测智能终端采用多模态感知技术，整合高频电流检测、超声波检测与特高频电磁波检测三大核心模块。高频电流传感器通过电磁感应原理，捕捉放电产生的脉冲电流信号，精准定位放电相位与幅值；超声波传感器接收放电引发的机械振动波，有效识别沿面放电、气隙放电等典型缺陷；特高频传感器则监测300MHz以上的电磁波信号，突破传统方法对安装位置的限制，实现非接触式远距离检测。

终端内置边缘计算模块，可对多源数据进行融合分析，通过算法过滤环境噪声干扰，提取放电特征参数（如放电重复率、能量谱分布等），生成设备健康指数。结合云端大数据平台，可实现跨区域、跨设备的趋势对比，为运维决策提供数据支撑。

二、系统架构与优势

局放监测智能终端采用“端-边-云”三层架构设计。前端感知层在变压器、开关柜等关键设备部署传感器阵列，形成全覆盖监测网络；边缘计算层在本地完成信号预处理与特征提取，减少无效数据传输；云端分析平台搭载机器学习算法，构建放电指纹库，支持电晕、悬浮放电等12类典型缺陷识别，并生成设备健康评估报告。

相较于传统人工巡检模式，智能终端实现三大突破：实时性方面，7×24小时在线监测可捕捉瞬态放电信号，故障预警响应时间缩短至分钟级；精准性方面，结合空间谱估计技术，放电定位精度优化至米级；智能化方面，基于数字孪生技术构建设备虚拟模型，通过长期数据积累绘制绝缘特性曲线，预测潜在故障趋势。

三、应用场景与价值

该终端广泛应用于高压开关柜、GIS设备、变压器等场景。在高压开关柜监测中，可及时发现触头接触不良、绝缘件气隙放电等隐患，避免突发停电事故；在GIS设备运行中，可捕捉金属颗粒、悬浮电位等内部缺陷，提升设备运行可靠性；在变压器运维中，可辅助发现绝缘老化、受潮等潜在问题，延长设备使用寿命。

此外，智能终端支持远程访问与控制，运维人员可通过PC端或移动终端实时查看设备状态，制定差异化巡检策略。通过与智能调度系统对接，可实现故障快速隔离与负荷转移，降低非计划停运时间。

四、未来发展趋势

随着物联网与人工智能技术的深度融合，局放监测智能终端将向更高集成度、更强算力方向演进。传感器技术向微型化、柔性化发展，可贴附于设备表面实现分布式监测与自供能运行；数据分析向深度学习延伸，基于Transformer架构的时序预测模型可大幅提升放电趋势分析准确率；系统集成向数字孪生拓展，通过构建设备虚拟模型实现物理空间与数字空间的实时映射。

局放监测智能终端通过多模态感知、智能分析与远程管理的技术架构，为电力设备装上了“智慧之眼”。其高精度定位、环境适应性与模块化扩展能力，不仅提升了运维效率，也为电力系统的智能化升级奠定了基础。随着技术的持续迭代，该设备将在更多场景中展现其应用价值，为能源转型提供坚实的技术保障。