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GIS局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

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青島民邦電氣設(shè)備有限責(zé)任公司

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1、系統(tǒng)概述GIS局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是青島民邦電氣公司總結(jié)多年局放測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)處理經(jīng)驗(yàn)，采用傳感器技術(shù)、信號(hào)處理器、計(jì)算機(jī)等技術(shù)手段和算法實(shí)現(xiàn)的新一代高性能數(shù)字化局放在線監(jiān)測(cè)裝置

詳細(xì)介紹

1、系統(tǒng)概述
GIS局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是青島民邦電氣公司總結(jié)多年局放測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)處理經(jīng)驗(yàn)，采用傳感器技術(shù)、信號(hào)
處理器、計(jì)算機(jī)等技術(shù)手段和算法實(shí)現(xiàn)的新一代高性能數(shù)字化局放在線監(jiān)測(cè)裝置。在本方案中采用局部放電
傳感器、局部放電監(jiān)測(cè)儀已經(jīng)在多個(gè)變電站和發(fā)電站中經(jīng)過長(zhǎng)期的運(yùn)行考驗(yàn)（室內(nèi)外均有）一直運(yùn)行可靠、
穩(wěn)定，并且有部分產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)了被監(jiān)測(cè)設(shè)備的放電性故障，避免了重大事故的發(fā)生，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用證明，
本方案提供的產(chǎn)品，能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求。
2、監(jiān)測(cè)模式
本系統(tǒng)提供的GIS在線監(jiān)測(cè)模式為特高頻模式，特高頻局放檢測(cè)技術(shù)是目前國(guó)際上對(duì)GIS類設(shè)備普遍采用的
的狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)。根據(jù)國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議CIGRE WG33/23-12 工作組對(duì) GIS 局部放電檢測(cè)方法的研究，
認(rèn)為特高頻法（UHF）的抗力，檢測(cè)范圍較大，且對(duì)所有放電類型都比較敏感。我公司可同時(shí)提
供針對(duì)各類高壓電器多種監(jiān)測(cè)模式的監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，確保監(jiān)測(cè)產(chǎn)品能夠及早的發(fā)現(xiàn)被監(jiān)測(cè)設(shè)備產(chǎn)生的缺陷，使之
成為一種有效的GIS設(shè)備電力事故預(yù)防手段。
3、監(jiān)測(cè)原理
特高頻模式：GIS中的局部放電屬于絕緣氣體電氣擊穿，SF6氣體的擊穿導(dǎo)致導(dǎo)體中流過一個(gè)短時(shí)（ns級(jí)）
的電流。電流流過GIS的特征阻抗，在導(dǎo)體上產(chǎn)生一個(gè)脈沖電壓，從局放源傳播開來。由于局放信號(hào)的上升時(shí)間
很短（<1ns）、頻帶很寬（>1GHz），傳播過程中在GIS腔體內(nèi)引起電諧振，激發(fā)電磁波，通過安裝在盆式絕緣
子上的特高頻傳感器接收電磁波信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
圖1特高頻監(jiān)測(cè)原理圖

4、系統(tǒng)構(gòu)成
GIS在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由傳感器、信號(hào)傳輸電纜、就地監(jiān)測(cè)單元、后臺(tái)監(jiān)測(cè)主機(jī)及軟件構(gòu)成。每一個(gè)就地監(jiān)測(cè)單
元連接３個(gè)特高頻傳感器和一個(gè)背景噪音傳感器，就地檢測(cè)單元以壁掛式機(jī)箱形式就近安裝，就地監(jiān)測(cè)單元
通過總線連接，數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)監(jiān)測(cè)主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。

5、技術(shù)指

序號(hào)	名稱	描述
1	測(cè)量通道	單個(gè)IED監(jiān)測(cè)通道為8，可以定制。
2	采樣精度	≥12Bit
3	采樣速率(同步)	每通道50MHz
4	監(jiān)測(cè)同步	同時(shí)監(jiān)測(cè)全部通道，無時(shí)間差
5	檢測(cè)靈敏度	5pC
6	測(cè)量范圍	5pC～100nC
7	特高頻通道	300MHz-3000MHz
8	通道分類	個(gè)通道為噪音通道
9	濾波器分段	300MHz-3000MHz
10	同步方式	外部電源同步／內(nèi)部時(shí)鐘同步
11	電磁兼容	該裝置滿足電力系統(tǒng)4級(jí)要求
12	接口	RJ45,RS485
13	滿足協(xié)議	UDP/IP協(xié)議，標(biāo)準(zhǔn)RTU協(xié)議
14	通道供電方式	不供電
15	供電電源	AC 85-260V、50Hz/60Hz
16	功耗	20W

6、特高頻傳感器
局部放電過程伴隨（激發(fā)）快速變化的電流脈沖，產(chǎn)生寬頻帶電磁輻射。采用特定的傳感器檢測(cè)局部放
電在特高頻頻段（300MHz～3GHz）所產(chǎn)生的電磁波信號(hào)，進(jìn)行局部放電傳感，能夠獲得較高的信噪比，
提高局部放電現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的抗干擾性能。注：特高頻在某些情況下也稱之為超高頻或甚高頻。
6.1 特高頻內(nèi)置傳感器：安裝在設(shè)備內(nèi)部，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測(cè)GIS，變壓器發(fā)生局部放電
時(shí)產(chǎn)生的超高頻信號(hào)，并把采集到的超高頻信號(hào)傳到罐體外部的信號(hào)采集單元上。
6.2 特高頻外置式局放傳感器：通過采集ＧＩＳ內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的特高頻電磁波來實(shí)現(xiàn)局部放電的檢測(cè)。
該傳感器是通過ＧＩＳ盆式絕緣子澆注口取信號(hào)，可檢測(cè)ＧＩＳ內(nèi)部局部放電的特高頻信號(hào)，主要用于已
經(jīng)運(yùn)行的ＧＩＳ，可以帶電進(jìn)行安裝。
6.3特高頻傳感器參數(shù)
傳感器： UHF局部放電特高頻傳感器
頻帶： 300MHz～3GHz
信號(hào)傳輸方式： 50Ω同軸電纜
檢測(cè)靈敏度： ≤-80dBμV
測(cè)量范圍： -70~-20dBm
安裝方式：不銹鋼扎帶固定
外形尺寸： 150×65×60（mm）
重量： 0.5kg
防護(hù)等級(jí)： IP65
工作環(huán)境溫度： -40℃～80℃
工作相對(duì)濕度： 5%～95%，無凝露

6.4背景噪音傳感器
背景噪音傳感器用于采集監(jiān)測(cè)環(huán)境中的干擾信號(hào)（例如：雷達(dá)信號(hào)、馬達(dá)、航空、手機(jī)等產(chǎn)生的超高頻信號(hào)）。該傳感器安裝在特高頻傳感器附近（同一個(gè)就地檢測(cè)單元上的ＵＨＦ傳感器）與特高頻傳感器在絕緣盆子處采集的高頻信號(hào)進(jìn)行幅值、相位對(duì)比，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)過濾干擾信號(hào)的功能。
6.5背景噪音感器參數(shù)
傳感器：背景噪音傳感器
頻帶： 300MHz～3000MHz
信號(hào)傳輸方式： 50Ω同軸電纜
檢測(cè)靈敏度： ≤10PC
測(cè)量范圍： -70~-20dBm
安裝方式：強(qiáng)磁吸附
外形尺寸： 20mm*45mm*120mm
重量： 0.5kg
防護(hù)等級(jí)： IP65
工作環(huán)境溫度： -40℃～80℃
工作相對(duì)濕度： 5%～95%，無凝露

7、傳感器安裝
7.1特高頻傳感器現(xiàn)場(chǎng)安裝圖

7.2特高頻傳感器結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場(chǎng)圖片
外置式特高頻傳感器通過采集GIS內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的特高頻電磁波來實(shí)現(xiàn)局部放電的檢測(cè)。該傳感器安
裝在GIS盆式絕緣子的澆注口上，可檢測(cè)GIS內(nèi)部局部放電的特高頻信號(hào)，主要用于已經(jīng)運(yùn)行的GIS，可以
帶電進(jìn)行安裝。該方式在安裝時(shí)無需GIS停運(yùn)，不改變ＧＩＳ本體結(jié)構(gòu)，不會(huì)影響設(shè)備的安全運(yùn)行。

特高頻內(nèi)置傳感器安裝在設(shè)備內(nèi)部，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測(cè)GIS，變壓器發(fā)生局部放電時(shí)產(chǎn)生的
超高頻信號(hào)，并把采集到的超高頻信號(hào)傳到罐體外部的信號(hào)采集單元上
7.3現(xiàn)場(chǎng)UHF傳感器安裝位置示意圖
背景噪音傳感器：
背景噪音傳感器安裝在同一套主機(jī)的UHF傳感器附近，磁石吸附在金屬板上或結(jié)構(gòu)鋼架上。

8、 后臺(tái)監(jiān)測(cè)軟件顯示圖譜

典型圖譜庫

局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)選型表

產(chǎn)品名稱	系統(tǒng)型號(hào)（監(jiān)測(cè)IED主機(jī)型號(hào)）	傳感器型號(hào)
局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)	MB-2501	MB-PD01
局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)	MB-2501W	MB-PD02
局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)	MB-2501N	MB-PD03
局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)	MB-2501SY	MB-PD04