GIS局放在線監(jiān)測(cè)裝置
前言
大型電力變壓器是電力系統(tǒng)的核心設(shè)備，也是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、故障危害大的設(shè)備。其運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接影響著電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，對(duì)于變壓器的瞬變故障和突發(fā)性故障，局放監(jiān)測(cè)比油氣監(jiān)測(cè)具有更快、更靈敏的響應(yīng)特性。與油氣監(jiān)測(cè)相比，局放監(jiān)測(cè)能更快更及時(shí)地對(duì)變壓器絕緣異常狀態(tài)和放電性故障做出預(yù)警，為變壓器正常運(yùn)行提供必要的指導(dǎo)數(shù)據(jù)，提高變壓器運(yùn)行的可靠性、安全性。
系統(tǒng)概述
GIS局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)并分析氣體絕緣組合電器（GIS）設(shè)備內(nèi)部局部放電信號(hào)，采集到的信號(hào)通過(guò)濾波和放大等處理后，輸出給數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行集中分析，顯示以及輸出告警，進(jìn)而監(jiān)測(cè)并評(píng)估GIS設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，有效避免GIS高壓設(shè)備的突發(fā)性事故。系統(tǒng)采用了UHF特高頻傳感器信號(hào)探測(cè)技術(shù)、傳感器優(yōu)化布置技術(shù)以及SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)的分析等。系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于SF6斷路器、GIS、柜式開(kāi)關(guān)、柱上開(kāi)關(guān)、變壓器和互感器的可靠性監(jiān)測(cè)與診斷。實(shí)現(xiàn)變電站檢修數(shù)字化。
系統(tǒng)架構(gòu)圖
系統(tǒng)主要功能
? 局部放電檢測(cè)
實(shí)時(shí)檢測(cè)并顯示電力設(shè)備中的局部放電現(xiàn)象，可以判定金屬顆粒、懸浮電位、內(nèi)部電暈、固體絕緣內(nèi)部缺陷、固體絕緣表面臟污等典型缺陷產(chǎn)生的局部放電信號(hào)；采用全數(shù)字化高速局放信號(hào)采集處理芯片，傳感器檢測(cè)頻帶可達(dá)到 3GHz，并可根據(jù)需要選用其間的子頻段；檢測(cè)中心頻帶駐波比：＜2.0。
? 局部放電定位
提供局部放電初步定位功能，定位精度為 GIS設(shè)備某個(gè)氣室，或變壓器內(nèi)某一范圍。UHF信號(hào)傳播過(guò)程中衰減比較快，離開(kāi)放電源的距離不同，放電信號(hào)的幅值顯著不同，因此，通過(guò)比較UHF放電信號(hào)的幅值可以進(jìn)行放電的粗略定位。
? 局部放電類型識(shí)別
具有局部放電模式庫(kù)和識(shí)別算法，提供背景噪聲、典型干擾和局部放電類型識(shí)別功能。
? 局部放電嚴(yán)重程度判定
基于局部放電信號(hào)的幅值、發(fā)生頻度、類型和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)局部放電的嚴(yán)重程度作出判斷,顯示故障信號(hào)及故障嚴(yán)重性報(bào)警，為絕緣狀態(tài)診斷提供重要判據(jù)。
? 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和遠(yuǎn)傳
能夠根據(jù)后臺(tái)軟件設(shè)定的時(shí)間和項(xiàng)目保存局部放電檢測(cè)的歷史數(shù)據(jù)，提供數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間不小于2年。能將實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)及處理分析后數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)診斷中心進(jìn)行統(tǒng)一管理及診斷，并提供監(jiān)測(cè)診斷中心分析與顯示軟件模塊或技術(shù)支持。
系統(tǒng)特點(diǎn)
1、靈敏度高--對(duì)金屬顆粒和浮電位體放電的檢測(cè)靈敏度可達(dá) 5PC，能準(zhǔn)確檢出電暈、爬電所放出局部放電；
2、穩(wěn)定性好--選用優(yōu)質(zhì)傳感器，外接噪聲傳感器和特定濾波器，采用檢測(cè)技術(shù)，配合軟件處理技術(shù)，使抗干擾性強(qiáng)，有效提高了儀器的穩(wěn)定性；
3、判斷準(zhǔn)確--本裝置實(shí)時(shí)連續(xù)采樣，當(dāng)檢測(cè)到的局部放電信號(hào)同時(shí)滿足設(shè)置的“閥值”、“密度” 和“可信度”時(shí)，才判為異常，提高了判斷的準(zhǔn)確性；
4、完善的數(shù)據(jù)分析功能--裝置具有完善的記錄，分析 GIS 運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的局放現(xiàn)象，判定局放發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，為檢修提供依據(jù)；
5、就地和遠(yuǎn)程報(bào)警--裝置設(shè)置就地聲光報(bào)警功能、遠(yuǎn)程軟件界面報(bào)警功能
主要技術(shù)參數(shù)
1、監(jiān)測(cè)主機(jī)
工作電源 | AC220V，50Hz/60Hz，允許偏差：-20％～+15％ |
工作電流 | 0.5A |
主機(jī)監(jiān)測(cè)頻段 | 300MHz-2000MHz（高頻）、300MHz-3000MHz（噪音） |
靈敏度 | 5PC |
增益 | 85dB |
駐波比 | 1.5 |
主機(jī)檢測(cè)通道數(shù) | 8高頻、1噪音 |
阻抗 | 50歐姆 |
傳感器接口 | N-型 |
通信接口 | RS485 |
同步處理 | 軟件同步、交流電源同步 |
采集精度 | 12Bit |
2、特高頻傳感器
內(nèi)置式特高頻局放傳感器 外置式特高頻局放傳感器
監(jiān)測(cè)頻段 | 300MHz-2000MHz |
靈敏度 | 5PC |
增益 | 65dB |
駐波比 | 1.5 |
阻抗 | 50歐姆 |
接口 | N-型 |
安裝方式 | 專用不銹鋼扎帶安裝 |
3、噪聲傳感器
監(jiān)測(cè)頻段 | 300MHz-3000MHz |
靈敏度 | 10PC |
增益 | 65dB |
駐波比 | 1.5 |
阻抗 | 50歐姆 |
接口 | N-型 |
安裝方式 | 強(qiáng)磁安裝 |
應(yīng)用案例
(上圖：2U機(jī)箱式監(jiān)測(cè)主機(jī))
(上圖：立柱式在線監(jiān)測(cè)就地柜)
(上圖：內(nèi)置式特高頻局放傳感器安裝于現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用案例)
(上圖：外置式特高頻局放傳感器安裝于現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用案例)
