引言

随着新型电力系统建设提速，固态变压器SST作为新一代电力电子核心装备，凭借功率密度高、体积小、双向能量调度、适配高压直流800V算力供电等优势，成为AI智算中心、新能源微网、储能电站的关键基础设施。

2026年3月，工信部、发改委、国资委、国家能源局联合印发《节能装备高质量发展实施方案（2026-2028年）》，将大容量固态变压器纳入国家重点推广节能装备目录，鼓励在配电网升级、算力中心、新能源场站优先示范应用，明确到2028年新增节能变压器占比超75%的目标，SST产业化迎来政策窗口期。国内首部数据中心SST团体标准也正式落地，行业告别样机乱象，进入标准化落地阶段。

🚨SST 规模化落地的现实痛点

SST由10kV输入柜、功率柜、直流输出柜组成，内部包含大量功率模块、母排、半导体器件，交直流混合、高频脉冲工况，相比传统工频变压器，安全风险点更加复杂突出：

1. 局部放电隐患突出：高压+高频双重应力，绝缘材料易老化，局部放电早期隐患肉眼无法识别，长期运行会引发绝缘击穿；

2. 接头发热风险高：大电流铜排、模块接点多，接触不良易过热起火，直流故障无过零点，故障发展速度极快；

3. 弧光故障破坏性强：功率模块密集排布，一旦发生内部短路产生弧光，毫秒级即可烧毁整柜设备；

4. 直流绝缘故障难排查：输出侧高压直流系统，绝缘下降容易引发漏电、系统停机，直接威胁算力中心供电连续性；

5. 柜内环境复杂：大量功率模块发热，烟感、水浸、温湿度等环境风险需要同步感知；

6. 运维难度升级：设备模块多、测点分散，传统人工巡检无法实现7×24小时实时预警，故障后才被动处置。

行业现状：SST硬件样机成熟，但配套电气安全监测防护体系往往缺失，多数项目只关注SST本体，忽略前端中置柜、输入功率输出全链路的安全感知，制约大规模商用落地。

💡SST 固态变压器电气安全智能监测整体方案

安科瑞面向SST完整系统，打造全感知｜智能诊断｜主动预警电气安全智能监测解决方案，覆盖前端10kV中置柜、SST输入柜、功率柜、直流输出柜全链路，实现从高压进线到直流输出的完整安全防护，把故障事后抢修转变为事前预警。

典型2.5MW SST系统配置：整机总宽13900mm，深度1200mm，高度2350mm；由输入柜、功率柜、直流输出柜组成；功率柜由21+3（冗余）功率模块构成，总进线为10kV中置柜。

整套方案产品配置清单：

所有监测设备数据统一上传网关，实现数据汇总、平台展示、故障告警、事件录波，支撑运维人员远程监控。

01 前端 10kV 中置柜监测保护方案

中置柜作为SST总进线关口，配置3PT、3CT、零序CT，具备完整继电保护+在线监测能力。

1. AM5SE微机保护装置支持3PT、3CT接入，具备三段式过流、零序过流、过压、低压、电压不平衡保护；速断动作时间≤40ms，支持4组保护定值、故障录波，便于事故回溯分析。

2. ASD300开关柜综合测控集成高压带电显示、防误语音播报、全电参量测量、温湿度控制，接收ATE400无线测温数据，一屏完成开关柜状态展示。

3. ATE400无线测温传感器安装在母线搭接点、断路器上下触头、电缆接头；470MHz无线传输，测温范围-50~+125℃，精度±1℃，空旷传输距离150m，监测大电流接点温升隐患。

4. APD300-L三合一局部放电监测磁吸式安装，同时采集特高频UHF、超声波AE、地电波TEV，兼顾噪声、温湿度采集，RS485 Modbus输出，捕捉柜内早期绝缘缺陷。

5. ARB4-A3弧光保护母线室、断路器室、电缆室布置无源弧光探头；单判据动作3.8ms，双判据7.8ms，发生弧光故障快速跳闸，避免开关柜爆炸事故。

02 SST输入柜监测保护方案

输入柜包含VCB断路器、输入母排、电抗器，风险集中在母排搭接、电抗器、断路器室。

·弧光保护ARB4-A3：母线室、断路器室、电抗器位置布置弧光探头，快速切除弧光故障；

·无线测温ATE400+ATC600接收器：监测高压输入母排、断路器接点温度，温度越限主动告警；

·接收中置柜侧保护信号，联动SST系统实现协同保护。

03 SST 功率柜监测保护方案

功率柜是SST核心，数十个功率模块密集排布，模块故障、绝缘劣化、内部弧光是主要风险点。

1. ARB4-A6弧光保护装置，最多接入6路弧光探头，在功率模块对应柜壁内侧布置探头，覆盖全部功率模块区域，无源光纤探头，链路实时自检。

2. APD300-L局部放电监测，捕捉功率模块、母排的局部放电，提前预警绝缘老化。

3. 环境感知：配套烟感、水浸、温湿度传感器、微型摄像头，监控柜内漏水、起火、温湿度异常。

04 SST 直流输出柜监测保护方案

输出侧为高压直流800V，直流没有电流过零点，接点过热、直流绝缘下降是典型风险。

1. 直流铜排测温两套方案可选

·ATC900荧光光纤测温：抗强电磁干扰，适合高压直流铜排；支持3-12通路，测温-50℃~200℃，精度±0.5℃，光纤探头耐压80kV，解决直流强电磁干扰下测温难题。

·ARTM-8L+PT100测温：PT100耐压AC3000V/DC4300V，一台装置最多接入8路PT100传感器，支持多段温度告警输出DO接点。

2. AIM-T500直流绝缘监测仪采用注入法原理，实时监测直流系统对地绝缘电阻，母线带电/不带电均可监测；监测范围1kΩ-10MΩ，绝缘电阻低于阈值立刻报警，可扩展故障支路定位，解决高压直流漏电隐患。

📋产品资质保障

整套方案核心设备均具备权威认证，满足项目招投标、型式试验要求：

✨方案核心价值

✅全链路安全防护：从前置10kV中置柜，到输入功率输出SST三柜全覆盖，不遗漏交直流风险点；

✅早期隐患主动预警：局放、温升、绝缘监测实现绝缘劣化、接头发热提前告警，不等故障发生；

✅毫秒级故障切除：弧光保护实现毫秒级跳闸，遏制弧光爆炸、直流故障扩大，保护昂贵SST功率模块；

✅适配SST高频直流工况：荧光光纤、三合一局放等产品专门应对高频脉冲、强电磁干扰环境；

✅数字化运维：统一网关采集全部测点，对接后台平台，实现远程监控、事件记录、故障录波，降低现场运维压力。

🎯未来展望

在政策驱动下，SST固态变压器将在AI智算中心、新能源并网、直流微网加速落地。设备本体技术迭代的同时，配套电气安全监测防护体系必不可少。安科瑞完整SST电气安全智能监测方案，助力用户实现SST设备全感知、智能诊断、主动预警，为新型电力系统下固态变压器规模化应用筑牢安全屏障。

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