35kv供电监控系统在线监测装置

本系统旨在构建一个覆盖煤矿供电能量流与信息流完整路径的“全景透明”智能监控体系。其物理范围从地面110kV/35kV区域变电所的进线端开始，穿越各级地面降压站、井筒高压电缆、井下变电所、采区变电所、移动变电站，直至综采工作面配电点及末端的掘进机、采煤机等大型用电设备。为实现“无缝感知”，系统在架构上采用“云-边-端”协同模式。在“端”侧，通过部署智能传感器与物联网关，对全链路中每一个关键电气节点（如断路器、变压器、电缆接头）的电压、电流、功率、温度、局放、绝缘电阻等状态量进行高频采集。在“边”侧，利用井下变电所内的边缘计算网关，对区域内海量数据进行就地预处理、压缩与特征提取，减轻主干网络压力。然后，所有汇聚的数据在“云”平台（地面调度中心）进行融合、建模与可视化，形成一张实时、动态、可交互的供电系统数字孪生全景图。这张图不仅能展示电能的实时流向与负载分布，更能穿透地理隔阂，直观呈现井下深处设备的健康状态，从而将传统分散、孤立的监控点连成一条具有深度洞察力的感知脉络，为智能决策奠定坚实的数据基石。系统具备高等级网络安全防护，确保供电监控数据与指令传输的安全性。35kv供电监控系统在线监测装置

系统的实时监测能力聚焦于故障预警的“事前”阶段，致力于将隐患消灭在萌芽状态。对于温度监测，在高压开关柜触头、变压器绕组、电缆接头等易过热部位，采用分布式光纤测温或无线无源测温技术，实现7x24小时不间断的在线温度图谱监测，任何异常温升都能被即时捕捉。对于电流监测，除常规的电流有效值外，更注重波形与谐波分析，通过智能电表与保护装置的协同，识别出诸如电机堵转、断相不平衡、谐波超标等异常工况。对于绝缘状态监测，则通过在线监测电缆及设备的泄漏电流、介质损耗因数、局部放电信号等参数，评估其绝缘老化趋势。所有这些多维度数据并非孤立报警，而是被输入到内置的智能诊断算法模型中。模型基于历史故障库与设备健康基线，进行关联分析与趋势预测。例如，系统可识别“某电缆接头温度呈阶梯式缓慢上升，同时其泄露电流谐波分量增大”这一组合模式，从而在接头烧毁之前数小时甚至数天，发出“绝缘劣化伴随接触电阻增大”的精细预警，并在地理信息系统上标定隐患点的精确位置，指导维护人员定点检修，实现从“故障后被动响应”到“故障前主动干预”的根本性转变。河南井下供电监控系统成套装置具备高精度测量功能，实时监测线路、变压器等的电气量与非电气量。

在煤矿复杂且恶劣的供电环境中，短路故障是威胁供电安全的主要隐患之一。传统依赖保护装置动作信号和人工经验排查的方式，存在定位粗糙、耗时较长的问题，可能延误故障处理并扩大停电影响。基于人工智能的故障诊断算法，通过深度挖掘历史故障数据与实时运行数据的内在关联，实现了短路点的准确定位。其工作原理通常包括：首先，利用故障录波装置获取故障时刻线路各监测点的暂态电流、电压波形；其次，运用小波变换、S变换等提取波形中的故障特征量，如高频分量、行波波头等；然后，通过训练好的深度学习模型（如卷积神经网络、长短期记忆网络）或机器学习模型（如支持向量机、随机森林）对这些特征进行模式识别与分类。算法能够准确判断故障类型（单相接地、相间短路等），并依据行波测距原理或阻抗法，结合网络拓扑，在数秒内将故障点定位到具体电缆区段，精度可达数十米。这极大缩短了故障查找与隔离时间，为快速恢复非故障区域供电、减少生产损失提供了关键技术支撑。

传统集中式监控架构要求将所有原始数据上传至地面中心处理，这对矿井长距离、复杂环境的主干通信网络构成了巨大的带宽和实时性压力。本系统通过在井下各变电所或重要节点部署边缘计算智能网关，将计算能力下沉到数据产生的源头。这些网关具备强大的本地计算、存储和逻辑判断能力。它们对连接的传感器、保护装置等产生的海量原始数据进行就地处理：例如，对高频采样的电流电压波形进行滤波、计算有效值和谐波；对连续的测温数据进行阈值比较和趋势分析；对保护信号进行初步的逻辑关联。处理后，只将有价值的特征数据、压缩后的摘要信息或确需上报的报警事件上传至地面中心，数据量可减少70%以上。更重要的是，边缘节点能够执行快速闭环控制。如针对局部过负荷，可自动执行就地负荷调控；或在本区域通信中断时，依据预设策略维持基本保护与联动功能。这种“边缘自治”模式，极大地降低了对主干网络的带宽需求和依赖，减轻了地面服务器的计算负荷，提升了整个系统的响应速度（本地处理毫秒级）和鲁棒性（在网络中断时仍具备局部智能）。它将云端的大脑智慧与边缘的快速反应相结合，形成了更高效、更可靠的分布式智能体系。具备完善的故障录波与事件顺序记录功能，为事故分析提供准确数据支撑。

断路器失灵保护是电力系统局部性防线的终点，而自动重合闸则是提高供电连续性的有效手段。本装置将这两大重要功能集成于一体，体现了其作为线路保护测控单元的综合性和先进性。断路器失灵保护的工作原理是：当本装置发出跳闸命令后，会启动一个计时器（如150-200ms），并持续监测故障电流是否消失。如果计时器超时后，故障电流依然存在，则判定为本线路的断路器拒动。此时，装置会立即发出跳闸指令，跳开与该断路器相连的母线上所有相邻的断路器（即上级断路器），以隔离故障，防止事故扩大殃及整个变电站。自动重合闸功能则针对输电线路常见的瞬时性故障（如雷击、风吹异物等），在保护动作跳闸后，经过一个预设的延时（如0.5-1秒），待线路电弧熄灭、绝缘恢复后，自动发出合闸命令，尝试恢复供电。装置通常提供多种重合闸方式（如单重、三重、综重）和检定条件（如检同期、检无压），并可自适应故障类型。这两大功能的紧密集成，使得装置在故障处理上形成了完整的闭环：快速切除故障->判断执行机构是否可靠动作（失灵保护）->尝试恢复供电（重合闸）。这套组合策略极大地限制了故障影响范围，并显著提高了供电成功率，是保障电网稳定运行和用户用电体验的关键技术。支持GOOSE、SV等采样值传输，满足智能变电站过程层数字化应用。河南110lv供电监控系统改造

装置面板配备高分辨率液晶显示屏，支持就地查看实时数据与定值修改。35kv供电监控系统在线监测装置

井下供电设备长期高负荷运行，连接点松动、接触电阻增大等原因会导致局部过热，是引发火灾的重大隐患。人工定期手持红外测温仪巡检，存在效率低、数据不连续、有安全风险等问题。智能巡检机器人的引入，彻底改变了这一局面。机器人可按照预设路线或接收指令，在变电所内自主导航移动，其搭载的高精度红外热像仪能够对开关柜、变压器、电缆接头等关键部位进行多面的温度扫描，生成高清热成像图。通过无线网络，热像数据和可见光视频实时回传至监控平台。平台内的AI图像识别算法能自动从热像图中识别出过热异常点，并精确测量其温度值，一旦超过预设阈值（如相对温差、温度），立即生成报警。机器人实现了7x24小时不间断的自动化巡检，数据更客观、不仅解放了人力，避免了人员暴露于潜在风险环境，更能发现人眼难以察觉的早期、隐蔽性热缺陷，实现了对电气火灾隐患的超前预警。35kv供电监控系统在线监测装置

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