系统功能 ●能检测放电量、放电相位、放电次数等基本局部放电参数， 并可按照客户要求，提供有关参数的统计量。 ●最小测量放电量：5mV；表贴电极传感器的频率范围： 800kHz～500MHz；电感传感器的频率范围为500kHz～20MHz；放电脉冲分辨率：10μs。 ●能显示工频周期放电图、二维（Q-φ,N-φ,N-Q)及三维 （N-Q-φ)放电谱图。 ●可记录测量相序、放电量、放电相位、测量时间等相关参 数，可提供放电趋势图并具有预警和报警功能，可对数据库进行查询、删除、备份及打印报表等。 ●系统能够识别常见现场放电信号类型：如电晕放电、被测 电缆外部的放电、内部的放电。 ●系统应有录波功能，保存原始测试数据，及回放测试状态 时原始数据，三相电缆交叉互联下可进行放电源判相，以便离线后能清楚分析原始数据。 系统特点 ●抗干扰能力强，系统采用宽频带检测技术，应用双传感器 定向耦合脉冲信号并利用宽频差动电流脉冲时延鉴别法进行在线的干扰抑制，以剔除最难消除的随机脉冲型干扰
（发明专利）；再加上设置阀值电压、小波分析等其他综合抗干扰措施，使测量结果准确可靠。 ●采用虚拟仪器技术，将硬件模块与计算机结合，利用 LabVIEW编写软件，通过界面操作，实现各种功能，并便于进一步开拓。 ●电缆接头在线检测系统分布式结构，即电缆接头局放信号 通过分布在各个监测点的高速采集模块对信号进行选通、放大、采集，转换成数字信号，经过局域网TCP/IP通信协议，把数据传送到数据服务器，由数据服务器统一对信号进行计算、分析操作。 ●本监测方法可根据用户要求应用于在线监测或便携式带 电检测。 软件界面
开关柜局部放电在线监测系统 技 术 资 料 福州亿森电力设备有限公司
开关柜局部放电在线监测系统简介 前言： 高压开关柜是使用极广且数量最多的开关设备。由于在设计、制造、安装和运行维护等方面存在着不同程度的问题，因而事故率比较高，在诸多性质的开关柜事故中，绝缘事故多发生于10千伏及以上电压等级，造成的后果也很严重。特别是小车式开关柜，绝缘事故率更高，而且往往一台出现事故，殃及邻柜的现象更为突出。因此，迫切需要对开关柜实行状态检修，对设备运行状况进行实时在线监测，根据设备的运行状态和绝缘的劣化程度，确定检修时间和措施，减少停电时间和事故的发生，提高电力系统运行的安全可靠性及自动化程度。 高压开关柜的绝缘故障主要表现为外绝缘对地闪络击穿，内绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压闪络击穿，瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击闪、击穿、爆炸，提升杆闪络，CT闪络、击穿、爆炸，瓷瓶断裂等。
各类绝缘缺陷发展到最终击穿，酿成事故之前，往往先经过局部放电阶段，局部放电的强弱能够及时反映绝缘状态，因此通过在线监测局部放电来判断绝缘状态是实现开关柜绝缘在线监测和诊断的有效手段。 本系统采用声电联合检测方法，即通过同时检测局部放电产生的暂态对低电压（TEV，国内俗称地电波）和超声波信号实现对开关柜绝缘状态的监测。 一、局放产生 局部放电，是绝缘介质中的一种电气放电，这种放电仅限制在被测介质中一部分且只使导体间的绝缘局部桥接，这种放电可能发生或可能不发生于导体的邻近。电力设备绝缘中的某些薄弱部位在强电场的作用下发生局部放电是高压绝缘中普遍存在的问题。虽然局部放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿，但可以导致电介质（特别是有机电介质）的局部损坏。若局部放电长期存在，在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。对电力设备进行局部放电试验，不但能够了解设备的绝缘状况，还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题，确定绝缘故障的原因及其严重程度。因此，对电力设备进行局部放电测试是电力设备制造和运行中的一项重要预防性试验。 基于对发生局部放电时产生的各种电、光、声、热等现
上海宜商实业发展有限公司 电缆终端接头局部放电及护套环流在线监测 系统 技术方案
目录 一、概述 (2) 二、国内外现状和发展趋势 (3) 三、系统指标及功能 (3) 1．技术指标 (3) 2．系统功能特点 (4) 四、技术方案 (4) 1．系统结构图 (4) 2．前端采集单元介绍 (5) 五、现有工作基础、装备水平及实验测试能力 (11) 六．售后服务及培训 (11)
一、概述 由于交联聚乙烯（XLPE）电缆具有绝缘性能好、易于制造和安装方便、供电安全可靠、有利于美化城市等优点，在60年代初问世以来的40余年中得到了迅速发展。在中低压领域几乎替代了油浸纸绝缘电缆，并已在高电压等级中使用。近十年来，我国城市电网中大量采用XLPE电力电缆输配电。但是这种电缆的绝缘结构中往往会由于加工技术上的难度或原材料不纯而存在气隙和有害性杂质，或者由于工艺原因，在绝缘与半导电屏蔽层之间存在间隙或半导电体向绝缘层突出，在这些气隙和杂质尖端处极易产生局部放电（PD），同时在电力电缆的安装和运行过程当中也可能会产生各种绝缘缺陷导致局部放电。由于XLPE等挤塑型绝缘材料耐放电性较差，在局部放电的长期作用下，绝缘材料不断老化最终导致绝缘击穿，造成严重事故。 我公司生产的电缆接头局放测量系统已应用到国内多个供电局，因该系统结构复杂、成本较高，所以目前主要是便携式的带电监测方式应用。经过多年的技术积累，我们已完成对国内近千个110KV、220kv、330KV电缆接头的带电检测。通过对这些数据的对比分析，发现电缆接头处的局放水平与监测的脉冲幅值有密切的联系；在此基础上，拟对原有的局放测量系统进行简化设计，只以接头处接地线上的脉冲幅值大小和接地电流值所为主要监测参量，进行实时监测，从而以较低成本，并有效方便的实现对电缆接头局放水平的在线监测。 当电缆线芯中有电流流过时，将会使金属护套上产生感应电势。在护套开路时，这个感应电势可能会很大，有时不但会危及人身安全，还会击穿金属护套的外护层，尤其是电缆线路发生过电压及短路故障时, 在金属护套上会形成很高的感应电压, 使电缆外护套绝缘发生击穿, 故应在金属护套的一定位置采用特殊的连接方式和接地方式这些不同类型的接地电流成分不仅可以反映电力电缆金属护层自身的状态，也可以反映主绝缘的品质状态（如老化以及缺陷等）引起的局部放电在内的多类故障。
变压器是变电站重要设备之一，其绝缘状态一直是运行维护人员的重要检测对象，局部放电是直接反应变压器绝缘故障典型参数，而针对变压器局放的监测方法很多，如超声法，脉冲电流法，色谱分析（DGA）超高频法（UHF）等，目前使用最多的是脉冲电流法，也是根据IEC-60270相关标准规定实施，能实现对放电量的大小进行标定。目前出厂试验及投运前对变压器的放电量监测也主要是根据此方法进行测量。但是现场由于电晕及其他放电干扰很多，很难将其滤除，导致系统误判率较高。超声波法是目前应用最广泛的变压器局部放电在线检测方法，且能够进行放电源的定位。但由于变压器复杂的内部结构和变压器的外壳对局部放电超声波信号的严重衰减，使得超声波检测的灵敏度很低，有时无法在现场有效地检测到信号。UHF法是在此基础发展起来的一种监测方法，特点是监测频带较高（300MHz以上），抗干扰能力较强，缺点是 无法对放电源进行有效标定。 UHF测变压器超高频局放是由原来脉冲电流法测局放发展而来一种先进的测试局放方法，由于在较高频带上测量，能有效抑制各种低频干扰，所以是目前发展较快的测试局放的手段。国电西高研发的GDPD-PTU/OL变压器局放在线监测系统采用速慧（smart quick）智能化电力测试系统（软著登字第1010215号、商标注册号14684781），HVHIPOT公司引进国际先进的高速DSP 数字处理技术及软件处理技术使我们的监测系统采集速度快准确，是电力系统电力变压器局放在线监测最经济可靠的解决方案。 一、关于变压器局部放电方面的研究 变压器内部的绝缘在运行中，长期处于工作电压的作用下，特别是随着电
压等级的提高，绝缘承受的电场强度值将趋高，在绝缘薄弱处很容易发生局部 在对绝缘材料将产生较大的破坏作用。 局部放电可使邻近的绝缘材料受到放电质点的直接轰击造成局部绝缘的损坏，由放电产生的热、臭氧及氧化氮等活性气体的化学作用，使局部绝缘受到腐蚀老化，电导增加最终导致热击穿。 变压器内部绝缘的老化及损坏，多半是从局部放电开始的。产生局部放电的原因是电场过于集中于某点，或者说某点电场强度过大。目前检测变压器局部放电故障的主要方法是：UHF特高频监测法、脉冲电流局部放电量测量法(脉冲电流法)、超声波局部放电测量法(超声波法)、电流传感器检测法和油中气 、开展对变压器局部放电实施在线监测、结合智能化诊断的专家系统分析变压器绝缘状态、及时确定绝缘缺陷的性质就显得越来越重要。 二、系统功能指标 1、技术指标 系统检测频带：0.3GHz-3GHz； ?最小可监测：实验室-80dBm放电量，动态范围70dBm； ?系统可测放电量、放电相位、放电次数，放点脉冲分辨率小于10μs，并可按照客户要求提供有关统计参数； ?系统能显示工频周期放电图、二维（Q-φ,N-φ，N-Q）及三维（N-Q-φ)放电谱图；
国内外几种电缆局部放电在线检测方法技术分析 李华春周作春张文新从光 北京市电力公司 100031 [摘要]：本文简要的介绍国内外几种电缆局部放电在线检测方法的原理和特点，并进行了简单的分析比较。结合国内外电缆局部放电在线检测方法研究和应用情况提出当前XLPE电缆局部放电在线监测存在的问题以及在高压XLPE电缆附件局部放电在线检测研究方面今后还需要做的工作。 [关键词]：电缆、局部放电、在线检测、分析 前言 常规XLPE电缆局部放电测量多采用IEC60270法，但是其测量频带较低，通常在几十到几百kHz范围内，易受背景干扰的影响，抗干扰能力差。理论研究表明，XLPE电力电缆局部放电脉冲包含的频谱很宽，最高可达到GHz数量级。因此，选择在信噪比高的频段测量有可能有效地避免干扰的影响。目前国内外已把电缆局部放电测量的焦点转移到高频和超高频测量上。 [2][1]。 迄今为止，国内外用于XLPE电缆局部放电检测的方法有很多。但由于X LPE电缆局部放电信号微弱，波形复杂多变，极易被背景噪声和外界电磁干扰噪声淹没，所以研究开发电缆局部放电在线检测技术的难度在所有绝缘在线检测技术中是最高的。由于电缆中间接头绝缘结构复杂，影响其绝缘性能的原因很多，发生事故的概率大于电缆本体，同时在电缆中间接头处获取信号比从电缆本体获取信号灵敏度要高且容易实现，因
此通常电缆局部放电在线检测方法亦多注重于电缆附件局部放电的检测，或者在重点检测电缆中间接头和终端的同时兼顾两侧电缆局部放电的检测。电缆局部放电在线检测方法中主要的检测方法有差分法 耦合法[6、7、8、9][3、4]、方向耦合法、电磁[13、14、15、16][5]、电容分压法[10]、REDI局部放电测量法 [18][11、12]、超高频电容法、超高频电感法[17]、超声波检测法等。在众多检测方法中，差分法、方向耦合法、电 磁耦合法检测技术目前已成功应用到现场测量中。下面简要的介绍这些方法的原理和特点。 1. 电缆局部放电在线检测方法中主要的检测方法 1.1. 差分法（the differential method） 差分法是日本东京电力公司和日立电缆公司共同开发的一种方法。其基本原理见图1。将两块金属箔通过耦合剂分别贴在275kV XLPE电缆中间接头两侧的金属屏蔽筒上（此类中间接头含有将两端金属屏蔽筒连接隔断的绝缘垫圈），金属箔与金属屏蔽之间构成一个约为1500～2000pF 的等效电容。两金属箔之间连接50欧姆的检测阻抗。金属箔与电缆屏蔽筒的等效电容、两段电缆绝缘的等效电容（其电容值基本认为相等）与检测阻抗构成检测回路。当电缆接头一侧存在局部放电，另一侧电缆绝缘的等效电[3] 容起耦合电容作用，检测阻抗便耦合到局部放电脉冲信号。耦合到的脉冲信号将输入到频谱分析仪中进行窄带放大并显示信号。研究发现，频谱分析仪中心频率设在10～20MHz时，信噪比最高。差分法的检测回路
局部放电的在线监测 一、绝缘内部局部放电在线监测的基本方法 局部放电的过程除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生电磁辐射、超声、发光、发热以及出现新的生成物等。因此针对这些现象，局部放电监测的基本方法有脉冲电流测量、超声波测量、光测量、化学测量、超高频测量以及特高频测量等方法。其中脉冲电流法放电电流脉冲信息含量丰富，可通过电流脉冲的统计特征和实测波形来判定放电的严重程度，进而运用现代分析手段了解绝缘劣化的状况及其发展趋势，对于突变信号反应也较灵敏，易于准确及时地发现故障，且易于定量，因此，脉冲电流法得到广泛应用。目前，国内不少单位研制的局部放电监测装置普遍采用这种方法来提取放电信号。该方法通过监测阻抗、接地线以及绕组中由于局部放电引起的脉冲电流，获得视在放电量。它是研究最早、应用最广泛的一种监测方法，也是国际上唯一有标准（IEC60270）的局放监测方法，所测得的信息具有可比性。图4－4为比较典型的局部放电在线监测（以变压器为例，图中CT表示电流互感器）原理框图。 图4－4 脉冲电流法监测变压器局部放电原理框图 随着技术的发展，针对不同的监测对象，近年来发展了多种局部放电在线监测方法。如光测量、超高频测量以及特高频测量法等。利用光电监测技术，通过光电探测器接收的来自放电源的光脉冲信号，然后转为电信号，再放大处理。不同类型放电产生的光波波长不同，小电晕光波长≤400nm呈紫色，大部为紫外线；强火花放电光波长自<400nm扩展至>700nm，呈桔红色，大部为可见光，固体、介质表面放电光谱与放电区域的气体组成、固体材料的性质、表面状态及电极材料等有关。这样就可以实现局部放电的在线监测。同样，由于脉冲放电是一种较高频率的重复放电，这种放电将产生辐射电磁波，根据这一原理，可以采用超高频或特高频测量法监测辐射电磁波来实现局部放电在线监测。 日本H.KAwada等人较早实现了对电力变压器PD的声电联合监测（见图4-5）。由于被测信号很弱而变电所现场又具有多种的电磁干扰源，使用同轴电缆传递信号会接受多种干扰，其中之一是电缆的接地屏蔽层会受到复杂的地中电流的干扰，因此传递各路信号用的是光纤。通过电容式高压套管末屏的接地线、变压器中性点接地线和外壳接地线上所套装的带铁氧体（高频磁）磁心的罗戈夫斯基线圈供给PD脉冲电流信号。通过装置在变压器外壳不同位置的超声压力传感器，接受由PD源产生的压力信号，并由此转变成电信号。在自动监测器中设置光信号发生器，并向图中所示的CD及各个MC发出光信号。最常用的是，用PD 所产生的脉冲电流来触发监测器，在监测器被触发之后，才能监测到各超声传感器的超声压力波信号。后由其中的光信号接收器接收各个声、电信号。 综合分析各个传感器信号的幅值和时延，可以初步判断变压器内部PD源的位置。如果
电缆接头局部放电在线监测系统 一、 前言 随着我国城市规模的扩大，电缆线路占城市供电线路的比例愈来愈大，供电的重要性也愈加明显，保证城市用电安全是电力部门的首要任务。电缆线路的故障多发生在电缆接头上。而电缆接头的故障多数起因于电缆接头产生了局部放电。通常电缆接头产生局部放电时，它会逐步发展成为电弧，然后击穿闪络，造成系统跳闸。 对运行中的电缆接头进行局部放电在线监测，是电缆状态维修技术开展的依据。监测电缆接头的局部放电，可防患于未然，避免电缆接头事故扩大，造成停电事故的产生。 武汉利捷电子技术有限责任公司结合变压器局部放电在线监测技术实践经验，对电磁波 在电缆的传播规律进行了系列研究，研制了电缆接头局部放电在线监测系统。 二、 电缆接头局部放电检测原理 在电缆接头的两端屏蔽层安装两只性能完全一样的高频传感器。传感器中电缆中局部放电信号与干扰信号的极性可以鉴别。 图1 局部放电信号与干扰的鉴别原理 （实线为局部放电信号，虚线为干扰信号） 见图1，当电缆接头内发生局部放电时，局部放电信号从放电源处向两边穿过电缆接头的传感器，其方向是相反的。而外部干扰信号是相同方向的。利用放电脉冲和干扰信号在电缆接头的传播规律，进行极性判别，可将局部放电信号分离出来。 电缆接头 电缆内部放电 干扰信号 2#高频传感器 传感器同名端 1#高频传感器
三、电缆接头局部放电在线监测系统实施方案 1. 电缆进线端接头 对于电缆进线端接头，其特点是：它们主要集中在变电站内，为此，采用集中式监测系统。见图2，电缆接头两侧各安装1只传感器，传感器获取的信号通过同轴电缆进入信号放电和调理单元，然后通过32/1多路模拟开关依次进入A/D 卡进行数字处理。数字化处理后由计算机采用极性判别软件将电缆接头的信息进行数据处理，剔除干扰信号，将局部放电的脉冲个数，幅值，时间记录下来并用3D 图形显示并存储起来。系统主机配备无线接收系统，接收电缆引出端接头的监测数据。 图2 电缆进线端接头局部放电在线监测系统框图 2. 电缆引出端接头 对于电缆引出端接头，其特点由用户的位置确定，方向分散，距离变电站有一定距离（可离变电站几百米或更远）。为此对于电缆引出端接头，采用嵌入式单元进行数据采样、数据处理及传输系统等任务。无线数据传输至变电站内的监测系统主机。见图4。 #1 ABC A/D 卡 #2 ABC #3 ABC #4 ABC #5 ABC …… ABC #N ABC 主机 多路模拟开关 无线数据 接收系统 系统 信号放大、调理单元 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 电缆接头
及时、准确发现局部放电并消除局部放电是一切工作的根本目的。 一、GIS局部放电在线监测方法概述 1、局放产生的原因 （1）绝缘体内部存在自由移动的金属微粒； （2）绝缘体内或高压导体表面上存在针尖状或其他形状突出物； （3）附近存在悬浮电位体或导体间连接点接触不好； （4）轻微局放或制造时造成绝缘体内部或表面存在气隙、裂纹等。 2、监测方法 当介质中发生局部放电时，会产生电脉冲、电磁波、超声波、局部过热、一些新的化学产物、光等特征，与此相应的出现了下面五种监测方法。 2.1电测法 （1）耦合电容法，又称脉冲电流法。 利用贴在GIS外壳上的电容电极耦合探测局放在导体芯上引起的电压变化。该法结构简单，便于实现。在现场测试时，无法识别与多种噪声混杂在一起的局放信号，因此此方法的使用推广受到限制。 （2）超高频法。 其主要优点是灵敏度高，并通过放电源到不同传感器的时间差对放电源精确定位。但对传感器的要求很高，此法成本昂贵。 2.2非电测法 （1）超声波监测法。
由于GIS内部产生局放时会产生冲击振动及声音，因此可用腔体外壁上安装的超声波传感器测量局放量Q。它是目前除UHF法外最成熟的PD监测方法，抗电磁干扰性能好，但由于声音信号在SF6气体中的传输速率很低(约140 m/s)，信号通过不同物质时传播速率不同，不同材料的边界处还会产生反射，因此信号模式很复杂，且其高频部分衰减很快。它要求操作人员须有丰富经验或受过良好的培训，另外，长期监测时需要的传感器较多，现场使用很不方便。 （2）化学监测法。通过分析GIS中局放所引起的气体生成物的含量来确定局放的程度，但GIS中的吸附剂和干燥剂会影响化学方法的测量；断路器正常开断时产生的电弧的气体生成物也会产生影响；脉冲放电产生的分解物被大量的SF6气体稀释，因此用化学方法监测PD的灵敏度很差。另外，该方法不能作为长期监测的方法来使用。 （3）光学监测法。光电倍增器可监测到甚至一个光子的发射，但由于射线被SF6气体和玻璃强烈地吸收，因此有“死角”出现。该法监测已知位置的放电源较有效，不具备定位故障能力，且由于GIS内壁光滑而引起反射带来的影响使灵敏度不高。 2.3上述五种监测方法对比 对于某种监测技术的性能评估，首先要考虑的要素是模式识别、定位、放电强度三个方面的信息的准确性。监测技术是局部放电分析的基础，模式识别给出了导致发生局放的原因及类型，定位则给出了局放源的准确位置，放电强度给出了当前局放活动的剧烈程度，这三个方面信息的结合才能进行介质绝缘状态的合理准确评估。
交流高压电缆局部放电的在线监测 陈敬德，1140319060；指导老师：李旭光 （上海交通大学电气工程系，上海，200240） 摘要：在XLPE电缆投入运行后，由于绝缘的老化变质、过热、机械损伤等，使得电缆在运行中绝缘裂化，为了防止由于绝缘劣化造成电缆运行事故，需要对电缆的运行状态进行即时监测，监测系统控制着电缆及其附件的质量。局部放电是目前比较有效的在线监测方法，局部放电检测目前相应有电磁耦合法、超高频法和超声波法、光学测量法等，本文将着重论述这些方法各自的优势与不足，同时对目前发展起来的PD混沌监测方法进行讨论。 关键词：XLPE电缆；在线监测；局部放电；混沌法 0引言 随着电力系统的飞速发展以及旧城改造工程的进行，电力电缆在电力网络中的应用愈发广泛。电力电缆的基本结构包括线芯、绝缘层、屏蔽层和保护层四个部分。其中线芯即导体，是电力电缆中传输电能的部分，是电缆的主要结构。绝缘层将线芯与外界电气上隔离。屏蔽层包括导体屏蔽层和绝缘屏蔽层，一般存在于15kV及以上电缆中。保护层是用来防止外界的杂质和水分的渗入和外力的破坏 [1]。 电力电缆按照电压等级分类有低压电缆(35kV 及以下输配电线路)、中低压电缆(35kV及以下)、高压电缆(110kV及以上)、超高压电缆(275～800kV)、特高压电缆(1000kV及以上)。按照绝缘材料电力电缆可以分为塑料绝缘电缆和橡皮绝缘电缆。其中油纸绝缘电缆应用历史最长。它安全可靠，使用寿命长，价格低廉。主要缺点是敷设受落差限制。塑料绝缘电缆主要用于低压电缆，常用的绝缘材料有聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯。橡皮绝缘电缆弹性好，适合用于移动频繁弯曲半径小的敷设地点。 我国早期使用的多是油纸绝缘电缆，但自1970 年以来，交联聚乙烯(XLPE)电力电缆得以广泛应用，并逐渐取代了油纸绝缘电缆的地位。XLPE电缆电气性能优越，具有击穿电场强度高、介质损耗小、载流量大等优点因而得到了广泛的应用。 在线检测电缆故障的方法有很多，如直流分量法、损耗电流谐波分量法、局部放电法等，其中，局部放电法是目前用于现场比较有效的在线检测方法。XLPE电缆发生局部放电时一般会产生电流脉冲、电磁辐射、超声波等现象，根据检测物理量的不同，局部放电检测相应有电磁耦合法、超高频法和超声波法等，其中，电磁耦合法由于传感器灵敏度高、安装方便，且与电缆无电气连接，是目前应用最为广泛的一种方法。 本文主要论述了XLPE电缆局部放电在线监测的一些基本方法的优势与缺陷，并对电缆局部放电的混沌监测方法进行了讨论[2]。 1 PD在线监测的意义以及技术 难点 局部放电，是绝缘介质中的一种电气放电,这种放电仅限制在被测介质中一部分且只使导体间的绝缘局部桥接，这种放电可能发生或可能不发生于导体的邻近。电力设备绝缘中的某些薄弱部位在强电场的作用下发生局部放电是高压绝缘中普遍存在的
天津市电力公司 220kV春华路站及220kV米兰站GIS局部放电在线监测 实施方案 北京圣泰实时电气技术有限公司 2013年1月
GIS局部放电在线监测技术实施方案 一、监测系统总体结构 目前GIS局放监测系统通常采用两种结构：集中式和分布式。 集中式结构的采集单元通常具备多个监测通道（一般为4通道以上），其优点在于将多个传感器信号集中到一个集中器内，可大大降低集中器的成本，然而，要将多个传感器信号都集中到同一个集中器，无论集中器安装在任何位置，总会有一部分传感器需要很长的信号电缆，这就会带来较大的局放信号的衰减，从而影响到局放监测的灵敏度，要解决局放信号在传输过程中的衰减，只能通过光纤进行传输，然而这就需要在传感器端对局放信号进行处理，这样一来，传感器又须引入电源，而且在传感器端进行信号处理还会带来局放信号的失真，从而影响到对局放信号诊断的准确度。 SIM3-PD GIS局部放电在线监测系统采用了分布式结构，每个采集单元具备3个局放监测通道，可监测高压电气设备的ABC三相，采集单元就近安装在UHF 局放传感器的附近，只需较短的同轴电缆即可将局放信号引至采集单元，既解决了信号传输过程中的衰减，也解决了信号处理过程中的失真问题，但其唯一劣势就在于采集单元的通道数较少导致需要的采集单元数量增多，因而成本较高。 SIM3-PD GIS局部放电在线监测系统的分布式结构如下图所示：
1、春华路220kV变电站在线监测系统平面布置图
2、米兰220kV变电站在线监测系统平面布置图
二、传感器的安装 GIS局放传感器安装于GIS盆式绝缘子的位置，首先用一条60mm宽的金属带将盆式绝缘子的绝缘部分包裹，在安装传感器的位置留出一个缺口，这样外界干扰信号不会通过盆式绝缘子进入到GIS内部影响测量的准确性，UHF局放传感器通过2条不锈钢抱箍沿盆式绝缘子的周向固定到盆式绝缘子上，同时抱箍还起到固定金属带的作用，如下图所示。 三、采集单元的安装 采集单元为250mm*300mm*130mm的单元箱结构（如下左图），每个GIS局放信号采集单元具有3个特高频局放通道，传感器信号通过同轴电缆沿GIS外壁引入采集单元，采集单元通过专用的安装支架和抱箍安装在GIS设备附近的角钢上，如下右图所示：
北京领翼中翔科技有限公司 GIS设备局放在线监测及故障诊断系统安装、运行、维护导则 北京领翼中翔科技有限公司 2011年6月
1、总则 GIS（气体绝缘全封闭组合电器）具有较高的安全可靠性，但由于加工、运输、现场装配等多种原因,使得GIS不可避免地存在绝缘缺陷而影响其长期稳定、可靠运行。这些缺陷通常比较微小和隐蔽，不足以导致在工频耐压试验时立即击穿，但投入运行后在正常运行电压作用下会发生局部放电，使缺陷逐渐发展扩大，甚至造成整个绝缘击穿或沿面闪络，从而对设备的安全运行造成威胁。GIS局部放电在线监测能够帮助及时发现GIS的绝缘缺陷，避免绝缘故障，提高GIS的安全运行水平。基于GIS局部放电在线监测，可以实现GIS绝缘的状态维修，减少停电时间和节省维修费用。 鉴于此，GIS局放在线监测系统的正确安装以及安装后运行的稳定、可靠性，数据采集的准确性等将直接影响到对GIS设备运行情况的正确判断，为了更好的维护GIS局放在线监测系统，保证该系统的稳定、可靠运行特制定本运维导则。 2、范围 本导则规定了GIS局放在线监测及故障诊断系统在安装、运行过程中相关技术人员对设备操作、异常及故障处理的行为准则。本导则适用于GIS局放在线监测及故障诊断系统的安装、运行、维护。 3、系统相关标准 GB/T 7354－2003 《局部放电测量》 DL/T 417－2006 《电力设备局部放电现场测量导则》 GB/T16927.1—1997 《高电压试验技术第一部分：一般定义和试验要求》 GB/T16927.2—1997 《高电压试验技术第二部分：测量系统》
GB/T 4208-1993 《外壳防护等级的分类（IP代码）》 GB/T19862-2005 《工业自动化仪表绝缘电阻、绝缘强度技术要求和试验方》DL/T 720/2000 《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》 DL/T 595 《电力设备预防性试验规程》 GB/T 6388 《运输包装收发货标志》 GB 191 《包装储运图示标志》 4、系统结构 系统采用分级分层的体系结构。具体可以分为监测系统主站（以下简称主站）/监测系统分站（子站或者厂站）/监测系统子站三层结构；用户可以根据具体情况和应用规模选择不设立分站或设立一级/多级分站系统；系统结构如图一所示。 图一在线监测系统结构图
ES-2015电缆多状态在线监测系统 一、综述 目前全国大多数电力公司一样，对电力隧道、沟道内主干电缆的管理还处于计划检修阶段，一般采用定期巡视的方法对电缆的运行状况进行检查。从经济角度和技术角度来说，计划检修都有很大的局限性，例如定期试验和检修造成了很大的直接和间接经济浪费，许多绝缘缺陷和潜在的故障无法及时发现。 随着国家电力基础设施投入的逐年增大，电力隧道的长度也正在迅速增加，由于运行维护人员的增长速度远远跟不上电力基础设施的增长速度，致使电力隧道运行工作面临着巨大压力，再者随着城市的加速发展，电力沟道和高压管线的迅速增长，电力负荷的急剧增加，电力公司对隧道的运行维护工作面临着巨大压力。如何保证隧道内电缆不因过载、过热等情况突发大的运行安全事故，隧道内积水、可燃气体等不影响到供电系统的安全等新的要求，想解决当前面临的种种问题，仅靠大量增加运行人员数量来应对电力隧道的迅速增长和管理压力已经不现实，采用现代化的技术手段来提高电力隧道运行维护水平是当务之急。 电力隧道加装水位、气体探测装置，可有效监测到隧道内水位及气体情况，及时发现由于外部跑水至电力隧道内，外部可燃气体进入隧道内等情况。通过水位、气体监测报警，及时发现隐患点所在位置及水位数值、气体成分含量等情况，为及时有效处置提供技术支撑，改善电力隧道运行环境，保证电力隧道及隧道内电力电缆的安全稳定运行有重要意义。 电缆是电缆网发生故障几率较大的设施，分别通过传感器耦合电缆接地线的信号、传感器对电缆接头的局部放电及分布式光纤测温系统对电缆进行监测数据采集，将其采集到的接地电流参量、局部放电参量及电缆温度参量传送到监测中心，对电缆的运行状态进行分析评估，实现电缆运行状态的时时监控，从而为电力部门有效的预防事故灾害的发生提供有力的的保障。 二、总体结构 电力电缆多状态在线监测系统，主要对电缆局部放电、温度、接地电流、有害气体及水位，井盖进行在线监测，将监测信号上传至工业服务器进行处理存储，可实现对各技术监测量进行界面显示，谱图分析，报表打印，数据查询，报警等功能。系统结构图如下：
主变设备局部放电在线监测装置（系统） 采购技术条件书
技术要求 1应遵循的主要现行标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中的引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有版本都有可能被修订，应用时应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 IEC 61969-2-1:2000 电子设备用机械结构室外机壳第2-1部分：详细规范-机箱尺寸 IEC 60270-2000 局部放电测量 GB/T 19862-2005 工业自动化仪表绝缘电阻、绝缘强度技术要求和试验方法 GB/T 16927.1-1997 高电压试验技术第一部分：一般定义和试验要求 GB/T 16927.2-1997 高电压试验技术第二部分：测量系统 GB 4943-1995 信息技术设备（包括电气事务设备）的安全 GB/T 4208-1993 外壳防护等级的分类（IP代码） GB/T 6388 运输包装收发货标志 GB 191 包装储运图示标志 GB/T 17626 电磁兼容试验和测量技术 GB/T 2423 电工电子产品环境试验 GB/T 7354-2003 局部放电测量 DL/T417-2006 电力设备局部放电测量现场导则 DL/T 720/2000 电力系统继电保护柜、屏通用技术条件 Q/CSG 1 0007-2004 电力设备预防性试验规程 2环境条件 2.1 最高环境气温：+45℃（户外） 2.2 最低环境气温：-10℃（户外） 2.3 最高月平均相对湿度：95%(25℃) (产品内部既不应凝露、也不应积水) 2.4 海拔高度：不超过1000m 2.5 最大风速：35m/s(离地面10m高、10min平均风速) （户外） 2.6 最大日温差：30k（户外）25k（户内） 2.7 日照强度：0.1W/cm2(风速0.5m/s)（户外） 2.8 覆冰厚度：5mm（户外） 2.9降雨量：年最大：2600mm；日最大：300mm 2.10 耐地震能力： 地震烈度8度地区：
发电机局部放电在线监测系统在象达电站的应用 尹 健1,顾丹峰2 (1 云南省电力投资有限公司,云南昆明 650021; 2 (云南保山苏帕河水电开发有限公司,云南保山 678000) 摘 要:象达电站发电机组采用西安交大科技园博源电气公司的BYG- 型发电机局部放电甚高频在线监测系统。本系统在分析了近年来国内外大型电机绝缘放电监测技术发展的基础之上,针对水轮发电机组汇流母线排(封闭式三相共箱母线)走线方式的特点,选择发电机每相高压出线处为系统监测点,利用安装双传感器定向耦合实现干扰脉冲抑制。该系统分别在象达电站2台发电机主引出线上安装近、远端两路传感器(6只 每台机组),耦合放电信号,经过信号的选通、滤波处理后进入监测系统,利用软件进行时延幅值判别,提取放电信号,并进行二维、三维谱图分析。 关键词:高压引出线;局部放电;传感器;监测系统 中图分类号:TM02 文献标识码:B 文章编号:1006-3951(2010)04-0103-04 DOI:10 3969 j.is sn.1006-3951.2010.04.032 0 引言 云南苏帕河象达水电站是苏帕河流域第二级电站,装有2台混流式水轮发电机组,单机容量为20MW,年利用小时数4200h。由于电站位于多雨、潮湿的龙陵县境内,在停机期间可能使发电机组受潮,大大降低发电机的绝缘,使发电机的绝缘劣化,其绝缘劣化产生局部放电(以下简称PD:Partial Dis charge),是电力设备发生故障最敏感的先兆信息。局部放电在线监测可以及时捕捉机组绝缘劣化的发展趋势和先兆信息,可进行机组预知维修,减少停电和维修时间,提高电站设备运行的有效性,最大程度地完成电站商业经营目标。因此,对象达电站水轮发电机组的绝缘状态进行在线监测及诊断非常必要。 1 局部放电在线监测技术国内外发展趋势 发电机局部放电在线监测,早在50年代美国西屋公司就研制出一种定子放电检测器,由于电机内任何部位的电弧放电都会在中性点接地线内产生相应的射频电流,因而局部放电的监测点可以选择在中性点接地线上。70年代该公司研制出用罗柯夫斯基线圈在中性线获取绝缘放电信号,测量频率提高到20k~50MHz。据有关报道,国外已有上万台电机采用了局部放电在线监测技术,取得了很好的效果。 发电机的绝缘放电主要发生在机组定子线棒的绝缘处,在工程实际应用中,从运行的发电机组中性线取得的放电信号会衰减几十甚至上百倍,测量频率越高,衰减越严重。其次,三相放电信号混合叠加在一起,难以准确对其进行识别和分析,发电机外部母线及相连其他设备的放电亦会引入测量系统,使得内部放电与外部干扰难以区分。 近年来,国内研制的发电机监测设备按监测局放信号频带范围的大小,可以分为窄带系统和宽带系统。对于窄带系统来说,它只对发电机绕组局部放电后期严重的火花放电比较敏感,不能区分发电机内部和发电机外部放电信号,难以进行故障分类和定位;而宽带系统采集的局放信息越丰富,对系统的要求也越高。 用甚高频技术在线监测PD,抗干扰效果好。由于甚高频的干扰信号衰减很快,较远的干扰源不论是从空间还是从导线传播到测量点,干扰已经变得很小,而且,甚高频带可以测得上升时间很短的脉冲,这就给定向耦合时延鉴别抗干扰方法提供了条件。本系统采用双传感器定向耦合信号,频带选在5~100M甚高频段,并利用软件进行脉冲时延及幅值鉴别并结合软、硬件滤波抑制干扰识别放电信号。 B YG- 型PD装置采用双传感器定向耦合软件时延鉴别技术,结合采用数字滤波去除窄带干扰,用开窗剔除固定相位或周期性干扰,用动态阈值消除背景噪声。这样就可以基本上克服干扰的影响,使测得的数据更可靠。 103 第26卷 第4期 云南水力发电 YUNNAN WA TER PO WER 收稿日期:2009-03-09 修回日期:2000-11-02 作者简介:尹 健(1980-),男,云南大理人,助理工程师,主要从事水电工程项目管理和机电技术管理工作。
电力电缆局放在线监测系统使用说明书电力电缆局放在线监测系统 使用说明书 目录 安全规程...................................................................... .................................................... 1 1. 概 述 ..................................................................... ....................................................... 2 1.1 相关概 述 ..................................................................... .............................................. 2 1.2 系统功 能 ..................................................................... . (2) 1.3 系统工作环 境 ..................................................................... (3) 1.4 系统工作过 程 ..................................................................... ....................................... 3 1.5 技术原理综
电气设备局部放电在线监测系统 2016.5.12 质子弈格防范未然 一、高压开关设备局部放电在线检测： 由于GIS 的占地面积与空间体积小、安装方便、运行可靠、维护方便、检修周期长等特点已在电力用户普遍得到应用，但GIS 是全封闭组合电力设备，一旦出现事故，造成的后果比分离式敞开设备严重得多，故障修复时间也较长，而针对GIS 的检测手段又相对较少，目前在电力公司和发电企业多采用在线检测局部放电的方法来测量GIS 运行中的绝缘状态，及时发现各种可能的异常或故障预兆，及时对其进行处理。 二、GIS 内部发生局部放电的原因： 1.断路器、接地刀闸或隔离开关等导体接触不良：可引发设备局部放电； 2.固体绝缘材料内部缺陷：如残存于盆式绝缘子内部或与导体交界处的气隙； 3.设备内残留的自由导电微粒：如残留金属碎屑或金属颗粒； 4.导体表面突出物，如毛刺、尖角等：此类缺陷易发生电晕放电； 5.在导体的屏蔽层上由于各种原因：形成悬浮电极放电。 三、检测方法： 而GIS 的局部放电在线检测则通常结合超高频(UHF)、脉冲电流、超声检测等检测方法进行综合监测。
四、检测原理： 超高频电磁波局部放电检测原理：当GIS 或电缆内部发生局部放电时，由于外部绝缘保护层绝缘强度高，局部放电脉冲的上升沿很陡，脉冲宽度多为纳秒级，能激励起1GHz 以上的超高频电磁信号。超高频电磁波（UHF）技术通过在GIS 盆式绝缘子法兰连接处或电缆外保护层上安装UHF 检测超高频电流信号实现局部放电检测，再通过数据采集卡进行数据处理和储存，再使用后台数据分析软件内PD Plot、N_q Plot、Weibull、Dvdt Plot 数据分析功能和多种消除噪音功能对检测到的数据进行分析和处理，便可得出电气设备内是否存在局部放电现象，以及局部放电的类型。 GIS 设备局部放电图谱分析 五、关于局部放电测试仪常见的几个问题： 1.局放测试仪分类： 1)便携式局部放电检测仪，也叫巡检仪。每台设备或者每个点检测不超过 24小时。 2)移动式局部放电检测仪，每个点监测时间在1到2个月以内。
电缆多状态在线监测系统 一、综述 目前全国大多数电力公司一样，对电力隧道、沟道内主干电缆的管理还处于计划检修阶段，一般采用定期巡视的方法对电缆的运行状况进行检查。从经济角度和技术角度来说，计划检修都有很大的局限性，例如定期试验和检修造成了很大的直接和间接经济浪费，许多绝缘缺陷和潜在的故障无法及时发现。 随着国家电力基础设施投入的逐年增大，电力隧道的长度也正在迅速增加，由于运行维护人员的增长速度远远跟不上电力基础设施的增长速度，致使电力隧道运行工作面临着巨大压力，再者随着城市的加速发展，电力沟道和高压管线的迅速增长，电力负荷的急剧增加，电力公司对隧道的运行维护工作面临着巨大压力。如何保证隧道内电缆不因过载、过热等情况突发大的运行安全事故，隧道内积水、可燃气体等不影响到供电系统的安全等新的要求，想解决当前面临的种种问题，仅靠大量增加运行人员数量来应对电力隧道的迅速增长和管理压力已经不现实，采用现代化的技术手段来提高电力隧道运行维护水平是当务之急。电力隧道加装水位、气体探测装置，可有效监测到隧道内水位及气体情况，及时发现由于外部跑水至电力隧道内，外部可燃气体进入隧道内等情况。通过水位、气体监测报警，及时发现隐患点所在位置及水位数值、气体成分含量等情况，为及时有效处置提供技术支撑，改善电力隧道运行环境，保证电力隧道及隧道内电力电缆的安全稳定运行有重要意义。 电缆是电缆网发生故障几率较大的设施，分别通过传感器耦合电缆接地线的信号、传感器对电缆接头的局部放电及分布式光纤测温系统对电缆进行监测数据采集，将其采集到的接地电流参量、局部放电参量及电缆温度参量传送到监测中心，对电缆的运行状态进行分析评估，实现电缆运行状态的时时监控，从而为电力部门有效的预防事故灾害的发生提供有力的的保障。 二、总体结构 电力电缆多状态在线监测系统，主要对电缆局部放电、温度、接地电流、有害气体及水位，井盖进行在线监测，将监测信号上传至工业服务器进行处理存储，可实现对各技术监测量进行界面显示，谱图分析，报表打印，数据查询，报警等功能。系统结构图如下：
变压器局部放电在线监测系统 一、市面上的变压器局部放电在线监测技术介绍 1. 油中气体色谱分析法 它是基于油中气体成分分析(DGA)的化学检测方法。变压器采用油纸绝缘结构，当变压器油受到高电场能量作用时，即使温度较低，也会分解气体，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等，也可能生成碳的固体颗粒及碳氢聚合物。检测油中气相色谱法可查出其所含上述气体组分的量值。它的优点是不受外界电磁干扰影响，在变电站得到普遍应用，但它不能检测故障点的位置。而且对于突发性故障不能反映出来。 2.超声波检测法 典型的超声波传感器的频带大多为50kHz～200 kHz。将超声探头放置在变压器外壳的各个部位，获取从变压器局内部放电传出来的超声波信号，同时还要获取放电的电信号相配合计算出放电源的位置。该方法的优点是不影响电气主设备的安全运行，并且受电磁干扰影响较小，缺点是放电源和超声探头之间的波阻抗异常复杂，超声波信号常常因为传播途径复杂、衰减严重而导致检测灵敏度很低。 3.UHF（特高频）法 这是目前变压器局部放电检测的一种新方法，通过天线传感器接收局部放电过程辐射的UHF 电磁波，实现局部放电的检测。由于检测频段较高，可以有效地避开常规局部放电测量中的电晕、开关操作等多种电气干扰, UHF 法能否检测电力变压器局部放电的位置，仍然是一个科研课题。其困难表现在： （1）变压器结构复杂，局部放电产生的UHF电磁波在变压器内的传播特性尚不明了，特别是在铁心、绕组等障碍物对UHF 电磁波的衰减和畸变作用下最短光程原理的有效 性问题是定位可行与否的首要问题。 （2）UHF 信号时延精确测量是进行准确局部放电定位的关键所在。由于电磁波在变压器中的传播速度极快，仅稍低于真空中的光速，因此其时延精确测量十分困难，采用 什么样的定位频带、时延测量应满足何种精度、如何达到这种测量精度等等都是UHF 法所必须解决的问题。 4. 变压器局部放电在线监测定位系统 (武汉利捷电子技术有限责任公司) 变压器局部放电在线监测定位系统是“电力变压器局部放电电气定位方法”专利技术在变电站运行变压器的应用扩展。在变压器高压套管末屏及中性点安装高频电流传感器获取信号，采用专利技术“局部放电脉冲有效对”鉴别判据剔除干扰，检测出变压器内部局部放电量和故障点位置。 “电力变压器局部放电电气定位法”原理简介：它是基于下列原理：变压器在不同频率电压作用下其显示的阻抗特性是不同的。变压器绕组在工频电压作用下的等值电路，可用线圈