GIS局放在線監測裝置
前言
大型電力變壓器是電力系統的核心設備，也是結構最復雜、故障危害大的設備。其運行狀態的好壞直接影響著電網的安全可靠運行，對于變壓器的瞬變故障和突發性故障，局放監測比油氣監測具有更快、更靈敏的響應特性。與油氣監測相比，局放監測能更快更及時地對變壓器絕緣異常狀態和放電性故障做出預警，為變壓器正常運行提供必要的指導數據，提高變壓器運行的可靠性、安全性。
系統概述
GIS局放在線監測系統用于監測并分析氣體絕緣組合電器（GIS）設備內部局部放電信號，采集到的信號通過濾波和放大等處理后，輸出給數據分析系統進行集中分析，顯示以及輸出告警，進而監測并評估GIS設備運行狀態，有效避免GIS高壓設備的突發性事故。系統采用了UHF特高頻傳感器信號探測技術、傳感器優化布置技術以及SQL 數據庫的分析等。系統廣泛應用于SF6斷路器、GIS、柜式開關、柱上開關、變壓器和互感器的可靠性監測與診斷。實現變電站檢修數字化。
系統架構圖
系統主要功能
? 局部放電檢測
實時檢測并顯示電力設備中的局部放電現象，可以判定金屬顆粒、懸浮電位、內部電暈、固體絕緣內部缺陷、固體絕緣表面臟污等典型缺陷產生的局部放電信號；采用全數字化高速局放信號采集處理芯片，傳感器檢測頻帶可達到 3GHz，并可根據需要選用其間的子頻段；檢測中心頻帶駐波比：＜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設備某個氣室，或變壓器內某一范圍。UHF信號傳播過程中衰減比較快，離開放電源的距離不同，放電信號的幅值顯著不同，因此，通過比較UHF放電信號的幅值可以進行放電的粗略定位。
? 局部放電類型識別
具有局部放電模式庫和識別算法，提供背景噪聲、典型干擾和局部放電類型識別功能。
? 局部放電嚴重程度判定
基于局部放電信號的幅值、發生頻度、類型和發展趨勢，對局部放電的嚴重程度作出判斷,顯示故障信號及故障嚴重性報警，為絕緣狀態診斷提供重要判據。
? 數據存儲和遠傳
能夠根據后臺軟件設定的時間和項目保存局部放電檢測的歷史數據，提供數據備份和恢復功能，數據存儲時間不小于2年。能將實時采集數據及處理分析后數據實時傳送遠程監測診斷中心進行統一管理及診斷，并提供監測診斷中心分析與顯示軟件模塊或技術支持。
系統特點
1、靈敏度高--對金屬顆粒和浮電位體放電的檢測靈敏度可達 5PC，能準確檢出電暈、爬電所放出局部放電；
2、穩定性好--選用優質傳感器，外接噪聲傳感器和特定濾波器，采用檢測技術，配合軟件處理技術，使抗干擾性強，有效提高了儀器的穩定性；
3、判斷準確--本裝置實時連續采樣，當檢測到的局部放電信號同時滿足設置的“閥值”、“密度” 和“可信度”時，才判為異常，提高了判斷的準確性；
4、完善的數據分析功能--裝置具有完善的記錄，分析 GIS 運行過程中發生的局放現象，判定局放發生、發展規律，為檢修提供依據；
5、就地和遠程報警--裝置設置就地聲光報警功能、遠程軟件界面報警功能
主要技術參數
1、監測主機
工作電源 | AC220V，50Hz/60Hz，允許偏差：-20％～+15％ |
工作電流 | 0.5A |
主機監測頻段 | 300MHz-2000MHz（高頻）、300MHz-3000MHz（噪音） |
靈敏度 | 5PC |
增益 | 85dB |
駐波比 | 1.5 |
主機檢測通道數 | 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
內置式特高頻局放傳感器 外置式特高頻局放傳感器
監測頻段 | 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
監測頻段 | 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 | 強磁安裝 |
應用案例
(上圖：2U機箱式監測主機)
(上圖：立柱式在線監測就地柜)
(上圖：內置式特高頻局放傳感器安裝于現場的應用案例)
(上圖：外置式特高頻局放傳感器安裝于現場的應用案例)
