蒲洁能化公司煤化变 35kV 供电系统是全厂生产的电力主动脉,承担着甲醇、烯烃等核心生产装置的供电任务。该系统已连续运行超过 13 年,设备逐渐进入老化期,绝缘劣化风险逐年上升。传统运维模式采用定期停
蒲洁能化公司煤化变 35kV 供电系统是全厂生产的电力主动脉,承担着甲醇、烯烃等核心生产装置的供电任务。该系统已连续运行超过 13 年,设备逐渐进入老化期,绝缘劣化风险逐年上升。传统运维模式采用定期停电预防性试验,不仅需要配合装置停车窗口期,试验周期长、时效性差,而且间歇性、发展性的局部放电缺陷难以在离线试验中被捕捉。高压电缆与开关柜一旦发生绝缘击穿故障,将造成全厂大面积停电,导致生产装置非计划停车,直接经济损失可达数千万元,同时存在火灾、电弧伤人等安全风险。
面对日益严峻的供电安全压力,蒲洁能化电气中心主动启动技术改造,自主研发并实施 35kV 电缆及开关柜局部放电在线监测系统。项目覆盖煤化变全部 35kV 开关柜与主要电力电缆,旨在通过实时在线监测与智能诊断,实现高压电气设备绝缘状态的全天候感知,从 "被动抢修" 向 "主动预警、预测性维护" 转型,保障化工生产连续稳定供电。
项目创新性融合高频脉冲电流(HFCT)、特高频(UHF)与接地环流三种监测技术,构建多维感知的联合诊断体系,攻克单一检测手段准确率不足的行业难题。针对开关柜,在每台开关柜母线室、断路器室、电缆室分别安装特高频传感器与暂态对地电压传感器,全方位捕捉柜内绝缘放电产生的特高频电磁波信号;针对电力电缆,在电缆终端与中间接头处安装高频脉冲电流传感器,耦合电缆接地线上的脉冲电流信号,同时监测电缆金属护层接地环流,辅助判断绝缘受潮与老化程度。
现场部署分布式监测主机,就地完成信号采集、滤波放大与特征提取,通过光纤以太网将数据上传至集控中心分析平台。平台内置 AI 专家图谱库,收录悬浮放电、尖端放电、气隙放电、沿面放电等五大类典型绝缘缺陷的标准图谱,采用深度学习算法对实时采集的局放信号进行模式识别,自动判断缺陷类型与严重程度,预警准确率超 90%。系统可区分真实放电与现场电磁干扰,大幅降低误报率。
系统构建 "继保室 — 控制室 — 电气集控站" 三级监控架构,各级监控终端均可实时查看设备绝缘状态、历史趋势曲线、告警信息。配套手机 APP 推送功能,告警信息第一时间送达电气运维人员,实现故障的快速响应。系统同时建立设备绝缘健康档案,记录每次检测数据与缺陷发展趋势,辅助制定检修计划,实现状态检修。针对不同设备重要等级设置差异化告警阈值,关键设备采用更灵敏的预警策略,确保核心供电回路万无一失。
项目投用后,煤化变 35kV 系统供电可靠性显著提升,真正实现了高压设备绝缘状态的全天候 "心电监护"。安全效益方面,系统投运以来累计成功预警多起早期绝缘缺陷,避免了突发绝缘击穿事故。其中包括及时发现并处置了一起电缆终端内部气隙放电缺陷,防止了电缆击穿短路故障,避免了由此引发的装置停车,直接避免经济损失超千万元。运维模式从 "定期停电试验、故障后抢修" 转变为 "实时在线监测、预测性维护",供电系统突发故障率下降 70% 以上。
运维效率方面,在线监测系统替代了大量人工巡检与停电试验工作,每年可减少停电试验次数,增加供电可用时间,间接创造生产效益。电气运维人员可通过远程平台掌握全站设备绝缘状态,现场巡检工作量减少 50% 以上,巡检重点从 "全面普查" 转向 "针对性核查",运维精准度大幅提升。
技术创新优势突出,三种技术联合诊断方案有效克服了单一手段的局限性,在煤化工现场强电磁干扰环境下依然保持高准确率,技术水平处于行业前列。项目由企业电气团队自主研发实施,相比外购商业方案大幅降低建设成本,且更贴合现场实际需求,后续可自主扩展升级。该项目形成的高压电气设备局放在线监测技术方案与实施经验,可为石化、煤化工等高供电可靠性要求企业提供可借鉴的改造范例,助力行业电气运维智能化转型。