超高壓局部放電檢測(cè)基礎(chǔ)

輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)據(jù)規(guī)范3.1術(shù)語(yǔ)及定義1.傳感器輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)感知層中的終端設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)感知，并通過無(wú)線或者有線方式接入?yún)R聚節(jié)點(diǎn)或接入節(jié)點(diǎn)。2.接入節(jié)點(diǎn)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的感知層中的通信主設(shè)備，具備邊緣計(jì)算、自組網(wǎng)和終端接入的功能。3.匯聚節(jié)點(diǎn)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的感知層中的通信中繼設(shè)備，具備自組網(wǎng)和終端接入的功能。4.微功率無(wú)線接入網(wǎng)輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)傳感終端以微功率無(wú)線通信的方式接入到匯聚節(jié)點(diǎn)，從而構(gòu)建起由多個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)和傳感終端所組成的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱為無(wú)線接入網(wǎng)。5.報(bào)文報(bào)文是數(shù)據(jù)鏈路層的**小數(shù)據(jù)單元，數(shù)據(jù)報(bào)文由傳感器ID、參量個(gè)數(shù)、分片指示、報(bào)文類型、報(bào)文內(nèi)容、校驗(yàn)位，6個(gè)部分組成。數(shù)據(jù)報(bào)文編碼格式框架如圖1所示，數(shù)據(jù)報(bào)文編碼格式框架定義如表1所示。GZPD-3004ZX局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主IED介紹。超高壓局部放電檢測(cè)基礎(chǔ)

功能及原理4.1GZPD-3004ZX系統(tǒng)構(gòu)架GZPD-3004ZX局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)傳感器（內(nèi)置\外置超高頻傳感器及噪音傳感器），前置監(jiān)測(cè)單元（IED模塊），局放工作監(jiān)視站（后臺(tái)服務(wù)器等）三大部分組成。系統(tǒng)框架如下圖所示：4.1.1局放工作站組成按現(xiàn)場(chǎng)的通信方式，可經(jīng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、以太網(wǎng)交換機(jī)、光纖收發(fā)器等，將IED與后臺(tái)電腦相連接，亦可使用其他如串口通信等方式與后臺(tái)連接，連接后使用后臺(tái)電腦上的SQL數(shù)據(jù)庫(kù)及人機(jī)對(duì)話、**診斷系統(tǒng)等來(lái)對(duì)IED所采集到的信號(hào)進(jìn)行判斷分析及數(shù)據(jù)保存。4.1.2局放IED組成局放IED分為上中下三段式結(jié)構(gòu)：底層為電源單元、中層為信號(hào)濾波單元、上層為信號(hào)采集處理單元。底層包括系統(tǒng)電源濾波器、一個(gè)AC/DC開關(guān)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(hào)采集掃描處理模塊及工頻信號(hào)觸發(fā)模塊構(gòu)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(fā)射電路構(gòu)成。傳感器可分為外置和內(nèi)置傳感器，還有**于變壓器內(nèi)的油閥傳感器，以及用于采集干擾信號(hào)的噪音傳感器。超高頻傳感器可分為外置傳感器，內(nèi)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(shè)備外部。手持式局部放電故障圖GZPD-3004ZX局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器的種類、外觀及現(xiàn)場(chǎng)安裝示例。

技術(shù)參數(shù)類別指標(biāo)名稱技術(shù)指標(biāo)采集主機(jī)采樣率200MS/s帶寬100MHz采樣精度12bit局放通道數(shù)量1~3(可擴(kuò)展)通信方式RS485、LoRa(470MHz)傳輸距離≥100m協(xié)議類型Modbus、輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備無(wú)線組網(wǎng)協(xié)議同步方式電源同步或無(wú)線同步工作電源220V±20%額定功率30W其他過電壓保護(hù)、抗干擾功能特高頻傳感器頻率范圍300MHz～2000MHz平均等效高度≥11mm測(cè)量范圍-80～-20dBm動(dòng)態(tài)范圍60dB測(cè)量誤差≤1dBm檢測(cè)靈敏度≤17dBV/m環(huán)境特性工作溫度-40℃-80℃工作濕度10-90%RH無(wú)冷凝IP等級(jí)IP67

主要應(yīng)用A、變壓器：過負(fù)荷運(yùn)行，結(jié)構(gòu)件松動(dòng)，擊穿放電，冷卻系統(tǒng)漏氣，接觸不良引起的放電等；B、電抗器：結(jié)構(gòu)件松動(dòng)，金屬異物，捆扎帶松脫斷裂，匯流引線松脫斷裂等；C、GIS：螺栓松動(dòng)，外殼接觸不平衡，導(dǎo)桿輕微彎曲、擊穿放電等；D、斷路器：鐵芯卡澀，彈簧變形，操動(dòng)機(jī)構(gòu)拒合、拒分、誤動(dòng)，脫扣失靈等；E、開關(guān)柜：機(jī)構(gòu)卡澀，分合閘鐵心松動(dòng)、卡澀，軸銷松斷，端子松動(dòng)，電容套管閃絡(luò)、污閃、擊穿等；F、輸變電線路：桿塔異常振動(dòng)、絕緣子污穢閃絡(luò)、電暈放電、結(jié)構(gòu)件松動(dòng)。GZPD-3004ZX局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能。

2.1主要技術(shù)性能1測(cè)量方法——局放在線監(jiān)測(cè)采用UHF傳感器，對(duì)局放進(jìn)行定位和故障類型識(shí)別。2監(jiān)測(cè)頻率——超高頻電磁波（UHF）測(cè)量頻率：300MHz~1.5GHz。3局放傳感器——UHF內(nèi)置或外置式傳感器。4靈敏度——內(nèi)置傳感器≤0.5pc，外置傳感器≤0.5pc。5故障識(shí)別類別——電暈放電、懸浮電位放電、自由粒子放電、空隙放電等。6故障預(yù)警方式——采用符合IEC局放定義對(duì)變壓器局放進(jìn)行PC量化，根據(jù)局放量化指標(biāo)給出運(yùn)行中變壓器局放故障預(yù)警，并給出局放故障位置、類型及局放強(qiáng)度。7傳感器位置——傳感器的位置分布會(huì)影響局部放電檢測(cè)靈敏度，在線監(jiān)測(cè)裝置的傳感器布置應(yīng)滿足于比較大限度覆蓋所監(jiān)測(cè)的設(shè)備。8現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單位——不銹鋼外殼，通過油閥插入變壓器腔體，或者通過與入孔法蘭對(duì)接GIS，現(xiàn)場(chǎng)可以查看監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。9通信網(wǎng)絡(luò)——現(xiàn)場(chǎng)傳感器和本地單元間采用低衰減50歐同軸電纜；——本地單元和主處理單元采用同軸電纜連接；——主處理單元和服務(wù)器、診斷系統(tǒng)采用串口通信或TCP/IP方式通信；——系統(tǒng)和變電站綜自系統(tǒng)之間可采用IEC61850方式連接通信。10噪音辨別——高壓同步信號(hào)噪音抑制；——可直接根據(jù)寬頻帶波形特征進(jìn)行判斷；GZPD-4D型分布式電纜局放監(jiān)測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。高頻局部放電論文

GZPD-234系列局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述。超高壓局部放電檢測(cè)基礎(chǔ)

4.3.5系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》將智能變電站分為三層：過程層、間隔層、站控層。要求間隔層與站控層采用IEC61850通信規(guī)約的以太網(wǎng)通信。這對(duì)裝置硬件提出更高要求。我們的做法是在原有裝置硬件基礎(chǔ)上新增IED組件，實(shí)現(xiàn)將原來(lái)已用的各種通信規(guī)約轉(zhuǎn)為IEC61850規(guī)約，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)測(cè)平臺(tái)通信。結(jié)合GZPD-3004ZX裝置特點(diǎn)，將現(xiàn)場(chǎng)采集裝置原有硬件控制電路和新增IED功能進(jìn)行整合，達(dá)到功能更簡(jiǎn)潔，成本更低，運(yùn)行更穩(wěn)定。4.4GZPD-3004ZX系統(tǒng)主IED介紹在GZPD-3004ZX系統(tǒng)中，傳感器負(fù)責(zé)采集信號(hào)，主IED負(fù)責(zé)將局放傳感器與噪音傳感器所采集到的信號(hào)經(jīng)濾波，放大，去噪，調(diào)試后，將調(diào)試完的信號(hào)經(jīng)串口通信或TCP/IP或IEC61850通信，上傳至后臺(tái)處進(jìn)行分析判斷。主IED通道數(shù)可隨現(xiàn)場(chǎng)需求進(jìn)行調(diào)整，機(jī)箱有數(shù)種可供選擇，亦可由客戶提出要求。IED外觀如下圖：超高壓局部放電檢測(cè)基礎(chǔ)