便攜式局部放電基本知識

機械性能項目要求1振動裝置能承受GB/T11287-2000中3.2.1規定的嚴酷等級為1級的振動響應試驗，3.2.2規定的嚴酷等級為1級的振動耐久試驗。2沖擊裝置能承受GB/T14537-1993中4..2.1規定的嚴酷等級為1級的沖擊響應試驗，4.2.2規定的嚴酷等級為1級的沖擊耐久試驗。3碰撞裝置能承受GB/T4537-1993中4.3規定的嚴酷等級為1級的沖擊碰撞試驗。局放特征及裝置的種類3.1局部放電的特征◆進行速度緩慢→即使在GIS、變壓器內部檢測出局部放電，也不會迅速發展為事故。◆初期發生時會間歇性的出現→發展趨勢非常重要，因此要長期在線監視。◆以一定的形態發生→根據異常問題種類，信號數據具有一定的形態。◆與相電壓頻率同步（Synchronization）發生→與無分別的外部噪音位相形態有區別。以下圖為外界噪音圖譜示例：GZPD-K/1配電房空間局放采集裝置概述。便攜式局部放電基本知識

我公司生產的GZPD-3004ZX系列局放在線監測裝置，采用超高頻在線監測技術，可在線監測如GIS、變壓器、開關柜等高壓電力設備內部由于局部放電所產生的超高頻電磁波信號，進而監測并評估設備運行狀態，能有效預防事故的發生，避免GIS、變壓器等高壓設備的突發性事故。系統簡介GZPD-3004ZX系列局放在線監測裝置（以下簡稱GZPD-3004ZX）采用超高頻（UHF）在線監測技術，用于監測并分析氣體絕緣組合電器（以下簡稱GIS）、變壓器、開關柜等設備的內部局部放電所產生的電磁波信號，進而監測并評估設備運行狀態，能有效避免GIS、變壓器等高壓設備的突發性事故。系統采用了UHF超高頻傳感器信號探測技術、傳感器優化布置技術、SQL數據庫**分析技術。GZPD-3004ZX主要應用于智能GIS、變壓器、開關柜等多種電力設備局部放電監測，裝置由前端監測設備（過程層）與綜合監測單元組成（間隔層）兩部分組成，該項目系統包括內置式或外置式超高頻天線傳感器、濾波放大模塊、數字采集比較模塊、高性能工業控制計算機、高頻光纜、專業機械附件以及**分析系統軟件等。電纜局部放電判斷標準GZPD-3004ZX局部放電監測系統電站設備局放監測的種類及特征。

功能及原理4.1GZPD-3004ZX系統構架GZPD-3004ZX局部放電在線監測系統由現場傳感器（內置\外置超高頻傳感器及噪音傳感器），前置監測單元（IED模塊），局放工作監視站（后臺服務器等）三大部分組成。系統框架如下圖所示：4.1.1局放工作站組成按現場的通信方式，可經網絡服務器、以太網交換機、光纖收發器等，將IED與后臺電腦相連接，亦可使用其他如串口通信等方式與后臺連接，連接后使用后臺電腦上的SQL數據庫及人機對話、**診斷系統等來對IED所采集到的信號進行判斷分析及數據保存。4.1.2局放IED組成局放IED分為上中下三段式結構：底層為電源單元、中層為信號濾波單元、上層為信號采集處理單元。底層包括系統電源濾波器、一個AC/DC開關電源、一塊AC/DC電源板。中層由固定增益放大器、帶通濾波器、程控放大器等組成。上層由FPGA信號采集掃描處理模塊及工頻信號觸發模塊構成。4.1.3傳感器組成超高頻傳感器主要由超高頻非頻變圓極化天線及發射電路構成。傳感器可分為外置和內置傳感器，還有**于變壓器內的油閥傳感器，以及用于采集干擾信號的噪音傳感器。超高頻傳感器可分為外置傳感器，內置傳感器和**于變壓器的油閥式傳感器。外置傳感器：安裝于設備外部。

4.3.2信號采集處理原理傳感器采集到的局部放電信號，進入信號調理單元，首先緩沖隔離，減小后續電路對局放信號的影響，然后送入頻帶為680~890MHZ的帶阻濾波器，經過濾波后的信號進入程控衰減放大電路，該電路增益可以進行軟件預設定調節，***將預處理好的信號送入高速采集單元。高速采集單位進行了多個工頻周期時間段的測量，對天線傳感器檢測到的電磁波進行了比較大放電幅值、平均放電量、放電次數的測量計算。4.3.3信號抗干擾原理超高頻局部放電的抗干擾基于以下三個因素：◆電力系統中的干擾信號，包括空氣中電暈放電的干擾，主要分布在低于UHF的頻段，因此，在UHF頻段進行局部放電信號檢測，可以避開主要的干擾信號，提高局部放電信號傳感的信噪比。◆超高頻信號傳播過程中衰減比較快，一處的干擾信號只能局限在比較小的范圍，不會產生大范圍的影響。因此，采用超高頻局部放電監測，可以減小電力設備之間相互的放電干擾。◆GZPD-3004ZX硬件上采用差動平衡法結合噪音傳感器實現外部干擾的鑒別，軟件上采用小波包濾波方法和IIR濾波器、開窗法實現對白噪、周期性、脈沖性干擾的抑制和消除。GZPD-3004ZX局部放電監測系統后臺監測軟件簡介。

4.3.4放電定位原理超高頻局部放電定位基于以下兩種方法：◆超高頻信號傳播過程中衰減比較快，離開放電源的距離不同，放電信號的幅值***不同，因此，通過比較放電信號的幅值可以進行放電的粗略定位。該方法需在設備中裝設多個傳感器，確保每一點發生局放時的電磁波信號至少能被兩個或兩個以上的傳感器接受。◆局部放電的超高頻電磁脈沖具有ns時間量級的起始沿，采用多個傳感器同時測量，能夠得到ns量級準確度的脈沖時差，基于此時差測量，可實現cm量級準確度的放電源定位。但該方法需用到超高頻示波器，成本較高，故多用于便攜式測量。GZPD-4D型分布式電纜局放監測與評估系統功能特點。超聲波局部放電判斷標準

GZPD-3004ZX局部放電監測系統。便攜式局部放電基本知識

?基于GB/T7354及IEC60270標準的局部放電監測技術，檢測靈敏度優于5pC；?內置可充電電池，系統采用低功耗設計，可連續工作7小時以上，方便戶外使用；也可外接充電寶，保證長時間現場工作。?支持脈沖波形、波形頻譜、PRPD圖譜、TF-Map、3-PARD、放電基本參數(放電幅值、相位、頻次等)實時顯示；?采用濾波電路、數字濾波器、TF-Map篩選、分組篩選四重抗干擾技術；?系統采集軟件及分析軟件一體化設計，支持一鍵式安裝；?可調參數**小化，便于現場快速設置及采集，自動更新參數后采集及存儲數據；?具備低通(LPF)、高通(HPF)及帶通(BPF)多種數字濾波器及帶寬選擇功能；?具備采集數據自動保存、信號回放、趨勢分析、歷史數據查詢等功能；?采用分布式組網技術，支持32個數據采集點同步開展檢測（可根據需求擴展），可完成15km的高壓電纜耐壓試驗時的局放檢測；采用高可靠性、高安全性云服務器(ECS)，支持高網絡包收發、海量數據存儲及多客戶端訪問，技術人員和**可隨時提供技術支持，分布式組網及IP、指令、數據傳輸如下圖3所示；便攜式局部放電基本知識

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