局放在线监测系统介绍(中文)

高压电缆局部放电在线监测系统高压、超高压电缆局部放电在线监测系统主要用于监测发生在高压电缆、GIS以及与其相连高压设备中的局放信号，预测该局放的发展趋势，预防突发性的电气事故，为设备的状态检修和维护提供有效的数据依据。

该系统是一个独立的、紧凑型多功能分布式高频局放同步检测系统，采用光纤组网方式进行数据传输，实时在线监测电缆系统局部放电，通过高压电缆局放分析系统来评估系统的绝缘状态。

系统基于高频脉冲电流法测量局放的原理而设计，通过高频电流传感器（HFCT）和100Mbps采样率采集局放源点激发的脉冲电流信号。

二、技术特点
（1）采用高频脉冲电流法原理，通过高频电流传感器测量局放信号；
（2）局放监测装置可以通过单模光纤级联，组成光纤环网，控制计算机通过总线控制单元管理所有装置，进行长电缆线路分布式局放检测，各监测装置之间实现完全电气绝缘。

光纤长度可达20km；
（3）可以进行电缆线路局放在线监测；
（4）供电电源使用AC220V市电；
（5）分析软件采用可视化方式展示局放图谱，如二维q-φ, N-φ, N-q和三维N-q-φ；
（6）可生成测试报告，用于存档或运维问题追溯。

注意事项
1)严禁在局放传感器输出端处于短路状态下在接地线上合上局放传感器，在合上局放传感器前，需确认其输出端是否短路；
2)传感器应牢固固定于接地线上，若接地线过细，可使用绝缘胶布缠绕数层后再使用电流互感器；。

发电机局部放电在线监测电测法有哪些主要方法
发电机局部放电在线监测是一种用于检测和预测发电机绝缘系统状态的方法。

发电机局部放电是指在发电机绝缘系统中的局部存在放电现象，其主要表现为电弧放电和耦合放电。

局部放电对发电机的绝缘系统造成损害，并且可能导致机组故障。

1.UHF法（超高频法）：该方法通过检测绝缘系统中放电事件产生的超高频信号来进行监测。

超高频信号与放电强度和位置相关，可以通过无线传输进行监测。

2.TEV法（传导电压法）：该方法使用传导方式侦测并测量绝缘系统中的放电现象。

使用特殊传感器放置在绝缘系统的表面来检测放电过程中产生的传导电压。

3.VHF法（甚高频法）：该方法利用甚高频电磁波在绝缘系统中传播的特性来检测局部放电。

通过测量电磁波的功率和频率等指标来判断发电机绝缘系统的状态。

4.AE法（声发射法）：该方法利用发电机绝缘系统中放电现象产生的声波来进行监测。

通过检测和分析声波的特征来判断绝缘系统中可能存在的故障。

5.HFCT法（高频电流传感器法）：该方法使用高频电流传感器来检测绝缘系统中的局部放电现象。

通过检测绝缘系统中放电过程中产生的高频电流来进行监测和分析。

以上是主要的发电机局部放电在线监测方法。

通过采用这些方法，可以及时发现和预测发电机绝缘系统中的局部放电现象，为运维人员提供及时的故障预警和判断依据，以保障发电机的正常运行和延长设备寿命。

GIS设备局部放电在线监测系统DM6000型杭州美卓自动化技术有限公司一、 GIS设备局放在线监测及诊断的意义GIS（气体绝缘全封闭组合电器）除进出线套管外没有外露的带电部分，采用SF6气体绝缘，可靠性较高，检修少，但通过发展外部诊断、在线监测可减小不必要的拆卸检修工作量，大大提高了设备的运行效率。

采用此项技术有下列好处：（1）减少维护费用（2）避免故障发生（3）对设备性能进行评估二、产品说明DM6000型局放在线系统是我公司自主研发的产品，系统采用超高频检测技术、高灵敏度传感器、信号现场处理、内置专家数据库、Web后台处理软、因特网接入技术等技术进行远程实时在线监控和分析。

具有极高的性价比，非常适合在无人值守变电站运行该系统采用集成模块化设计，将信号采集单元、信号处理、A/D 转换、干扰过滤、数据处理、放电量显示等集成在站端监测模块中，每个站端监测模块可独立运行，数据分别记录，通过一条数据通讯总线将多台站内监测模块（最多256台）的数据传输后台分析软件系统上统一管理分析。

能通过互联网进行远程传输和实时监控，对局部放电信号的强度，密度进行实时在线分析。

对局部放电倾向性的推移进行实时监控和分析，对放电程度进行评估，避免重大事故发生。

三．产品组成系统由传感器，数据处理通讯单元 ，后台监视系统三大部分组成、传感器完成对监测设备的测量，将信息量送到数据处理通讯单元进行集中分析、显示以及告警，并将数据上传到后台机进行全面的监视和分析。

1数据处理通讯单元主要是把高频传感器采集的局放信号和噪音传感器采集的现场噪音信号进行相位比较，对传感器采集的信号做一个判断，并进行数据上传。

主要参数：1) 电源 AC 220V / 50Hz2) 电源 Fuse 容量 250V/3A 用3) 检出领域 包括500～1500MHz领域的UHF频宽4) 信号采集通道 2个5) 采集信号灵敏度 <5PC2 高频传感器UHF传感器主要是用来采集GIS内部发生局放时产生的高频信号，传感器直接固定在盆式绝缘子上。

高压电缆局放在线监测系统设计方案福州亿森电力设备设备有限公司2016年9月摘要：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。

开关柜局放在线监测
开关柜是电力系统中非常重要的组成部分，其作用是控制和保护电力设备。

现代化的开关柜不仅可以提供稳定的电力供应，还能实现远程监控和操作。

如果出现故障或异常情况，开关柜局放在线监测可以快速检测到并及时处理，确保电力系统的正常运行。

开关柜局放在线监测是一种非接触式的监测方式,通过在开关柜中内置传感器和通信设备，可以实时监测开关柜内部的运行状态和温度变化等关键参数。

当开关柜出现过载、短路等异常情况时，监测系统会及时报警，防止故障扩大，确保设备和人员的安全。

此外，监测系统还可以进行远程数据采集和分析，为电力运营商提供实时的数据支持和决策参考。

开关柜局放在线监测系统具有以下特点：首先，它可以将开关柜状态及时传递给相关部门或工作人员，提高了信息传递和处理的效率。

其次，该系统可以实现自动监测和报警，减少了人为操作的风险，提高了安全性。

另外，开关柜局放在线监测系统还可以对开关柜内部的运行参数和电气连接状态进行监测和分析，并根据数据提供开关柜的运行状况评估和预测,为电力系统的运维提供数据支持。

开关柜局放在线监测系统具有良好的可靠性、实用性和适用性，在电力系统的维护和管理中发挥着重要的作用。

未来随着智能化和互联网技术的发展，开关柜局放在线监测系统将不断升级和改进，为电力系统的安全和稳定运行提供更加可靠的保障。

GIS局部放电在线监测实施方案一、背景气体绝缘金属封闭式开关设备（Gas Insulated SwitchGear，GIS）是一种在高压输配电系统中广泛应用的重要设备，具有小体积、大容量、高可靠性等优点。

然而，由于操作环境的变化、设备老化和制造质量等原因，GIS设备局部放电问题经常发生，可能导致设备故障和甚至事故，给输配电系统安全稳定运行带来风险。

为了及时发现GIS设备的局部放电问题，避免事故发生，需要加强对GIS设备的在线监测，提高设备的可靠性和安全性。

本文将提出一种GIS局部放电在线监测实施方案，以指导GIS设备的日常维护和运行管理工作。

二、实施方案1.系统概述GIS局部放电在线监测系统由传感器、数据采集装置、数据传输设备和监测中心组成。

传感器主要用于采集GIS设备中的温度、气体特性等数据，数据采集装置将传感器采集到的数据传输到监测中心，监测中心对数据进行分析和处理，实现对GIS设备的实时监测和远程管理。

2.设备选型在选择GIS局部放电在线监测设备时，需考虑设备的精度、灵敏度、稳定性等参数，确保设备能够准确地监测GIS设备的局部放电情况。

同时，还应考虑设备的适用性、可靠性和维护便捷性，选择具有良好性价比的监测设备。

3.安装布线在安装GIS局部放电在线监测设备时，需按照设备厂家的要求和技术规范进行布线和安装，确保设备能够正常运行。

同时，还需考虑设备的避雷防护和防护措施，确保设备在恶劣环境下也能正常运行。

4.系统联调在安装完GIS局部放电在线监测设备后，需进行系统联调和调试，确保监测设备和数据采集装置的正常运行。

同时，还需对监测中心进行调试和测试，确保系统可以实现对GIS设备的实时监测和远程管理。

5.系统使用在系统联调调试完成后，需对GIS设备的局部放电进行定期监测和分析，及时发现GIS设备中的问题，采取相应的措施进行处理，确保GIS设备的安全可靠运行。

同时，还需对系统进行定期维护和保养，确保系统长期稳定运行。

局部放电在线监测系统使用手册版本 3.0 2007 年2月目 录1. 系统简介………………………………………………………… 1-1 1.1.概述…………………………………………………………… 1-1 1.1.1.系统描述…………………………………………………… 1-1 1.1.2.系统配置…………………………………………………… 1-2 1.1.3.环境要求…………………………………………………… 1-21.1.4.安全指导…………………………………………………… 1-32. 系统安装………………………………………………………… 2-1 2.1.硬件安装……………………………………………………… 2-1 2.1.1.传感器安装………………………………………………… 2-1 2.1.1.1超声波传感器………………………………………………2-1 2.1.1.2 高频电流传感器………………………………………… 2-2 2.1.2.本地主机…………………………………………………… 2-3 2.1.3.安装终端计算机…………………………………………… 2-4 2.1.3.1.系统要求………………………………………………… 2-3 2.1.3.2.终端计算机硬件安装…………………………………… 2-42.2.安装 PowerPD TM 软件及驱动程序………………………………2-43. 系统操作…………………………………………………………3-1 3.1.操作指导…………………………………………………………3-13.2.PowerPD TM 应用程序………………………………………………3-2 3.2.1.主窗口介绍……………………………………………………3-2 3.2.2.自动模式………………………………………………………3-5 3.2.3.设置窗口及应用………………………………………………3-8 3.2.3.1.变压器组设置………………………………………………3-9 3.2.3.2.参数列表……………………………………………………3-9 3.2.4.综合测试窗口…………………………………………………3-15 3.2.4.1.内置测试……………………………………………………3-15 3.2.5.波形窗口及应用………………………………………………3-17 3.2.5.1.波形采集……………………………………………………3-17 3.2.5.2.波形显示……………………………………………………3-17 3.2.5.3.波形分析……………………………………………………3-18 3.2.5.4.波形窗口……………………………………………………3-18 3.2.5.5.波形保存及调用……………………………………………3-24 3.2.5.6.在Excel格式里保存波形………………………………… 3-26 3.2.5.7.频谱分析……………………………………………………3-27 3.2.5.8.信号检测 ………………………………………………… 3-27 3.2.5.9.定位检测……………………………………………………3-28 3.2.5.10.相位-脉冲图………………………………………………3-293.2.6.数据观察功能…………………………………………………3-293.2.6.1.脉冲-时间图……………………………………………… 3-303.2.6.2.脉冲-相位图……………………………………………… 3-303.2.6.3.网络数据存取………………………………………………3-313.2.7.警报……………………………………………………………3-323.2.8.故障……………………………………………………………3-324.硬件设置4-4-34……………………………………………………… 4-344.1主板设置………………………………………………………… 4-354.2.RS-422 通讯接口卡设置……………………………………… 4-364.3ADC 板卡设置…………………………………………………… 4-37 4.4SIG板卡设置………………………………………………………4-38附录 AA.1 .1传感器与仪器面板连接……………………………………… 4-40 Ａ.２接头引线设置………………………………………………… 4-411. 系统简介1.1. 概述1.1.1. 系统描述PowerPD TM系统是一套用于探测、分析并连续监测电力设备（如变压器、GIS、电力电缆接头等）中局部放电信号的在线监测装置，系统安装示意图见图 1.1。

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。

FJR-PDS型发电机局部放电在线监测系统说明电力设备的主要检测项目是绝缘检测，而电力设备的绝缘在线测量则是通过“局部放电（局放）”信号的测量来实现的。

由于所有的绝缘故障都是由微小的局部的放电发展而来的，因此，如果能够及时扑捉这一病兆信号，并根据信号特征来识别放电缺陷类型，就能防微杜渐，防患于未然，把故障消灭在萌芽状态，提高电网的供电可靠性和稳定性。

基于目前局放测试技术日益提升的发展水平，对于大型发电机实施局部放电的在线监测是非常有价值的检测手段，能够在线持续监测发电机组的局部放电，对于各种类型的局部放电例如间歇性放电均能及时反映，并可以通过跟踪局部放电的发展趋势来判断局放严重程度及放电性质等，对于发电机的绝缘性能进行在线评估判断，具有现实的应用价值。

但在发电机局放在线监测系统的逐步推广应用当中，发现由于发电机在线运行现场的干扰噪声非常复杂并且强烈，对于采用门槛阈值告警的发电机局放在线监测系统，在实际应用过程中，遇到了大量的问题，未能真正体现出局放测试的价值。

主要的问题来自于现场干扰导致频繁的误告警，这是因为门槛告警若依据正常局放阈值设置，则如下图，红色放电脉冲被现场背景噪声所淹没，导致告警频发；若调高告警门槛，则由于局放通常都很微小，导致真正出现局放时，又无法告警。

为此，通常考虑采用硬件及软件等多种方式来消除噪声。

但是任何消除干扰的方式，都可能会影响到PD的采样，导致真正有局放时无法告警。

由于局放信号是在强电磁场环境下的微弱的暂态信号。

在线检测时的现场干扰远大于局放信号，同时一个设备内部也可能同时存在多种不同的放电，而各种放电对设备的危害性也不一样，因此如果不能分离出干扰信号，不能将每一种放电信号分离分类并分别识别其危害程度，而只是单纯的进行现场局放量测试，将由于现场复杂干扰的影响而失去意义，若仍然采用传统局放在线的门槛设置方式，则必然导致误报的频发或真正出现局放的漏报。

因此，发电机的局部放电在线监测系统要达到预期的效果与目标，需要切实解决现场强干扰的挑战，其中技术的关键在于噪声分离技术与放电类型的识别，这是发电机局放在线监测系统取得突破，获得预期效果的关键所在。

系统功能●测量系统可以检测放电幅值（Q m），相位，次数，标称放电数量（NQN)等参数。

并可按用户要求提供有关统计量。

●测量放电信号幅值：5mV～5V；测量频带：5M～100MHz；放电脉冲分辨率：10us。

●能显示二维（q-φ、N-φ、LogN-q)及三维（q-N-φ）放电谱图，工频周期放电图，必要时可显示单个放电脉冲波形图。

●存储每次测量结果，显示选定期间内放电（Qm及NQN）发展趋势图，并提供预警、报警功能，可查询历史故障，打印报表。

●系统实现监测过程自动化，可定期定时自动采集、记录数据。

●实现上下位机通讯，可接入MIS网成为远程综合监测系统的终端。

系统特点●抗干扰效果显著：从发电机高压端取信号，基于甚高频测量及传感器定向耦合的脉冲时延鉴别软件辅助抗干扰技术，综合采用数字滤波、动态阀值、相位开窗等综合抗干扰技术，有效的把干扰抑制到允许的水平以下，保证测得数据可靠；●根据虚拟仪器原理，采用PC-DAQ系统结构，用高速数据采集卡、LabVIEW编程，通过软件实现各种功能，因此功能强大，灵活性强，便于拓展多参数测量和多台机组巡回监测；●利用Qm，NQN等谱图分析，可以对一些典型的发电机放电类型的初步判断，为绝缘状态诊断提供重要判据。

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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 技术原理综述 (4)1.6现场安装指导说明 (5)1.7系统结构及网络 (6)2. 硬件使用及维护说明 (7)2.1硬件说明 (7)2.1.1 传感器 (7)2.1.2 电力电缆检测装备 (9)2.1.3数据服务器和数据通信单元 (10)2.2 硬件使用说明 (11)2.3 硬件维护 (12)2.3.1 使用时应注意的问题 (12)2.3.2 用户维修 (12)2.3.3 故障分析 (12)3系统功能 (13)3.1安装 (13)3.2卸载 (14)4操作系统 (15)4.1开始 (15)4.2设备管理 (16)4.2.1电缆基本信息管理 (17)4.2.2电缆接头信息管理 (17)4.2.3数据采集卡信息管理 (18)4.3参数设置 (20)4.3.1参数设置 (20)4.3.2局放采集卡配置 (22)4.4 手动监测 (23)4.5自动监测 (25)4.6查看数据 (26)4.6.1局放数据查询 (26)4.7 趋势查询 (27)4.7.1局放趋势查询 (27)5常见问题及简单处理方法 (28)安全规程从事本设备的运输、安装、投运、操作、维护和修理的所有人员➢必须有相应的专业资格。

➢必须严格遵守各项使用说明。

违章操作或错误使用可能导致：➢降低设备的使用寿命和监测精度。

➢损坏本设备和用户的其他设备。

➢造成严重的或致命的伤害。

本说明书在安全规程上采用如下三种方式强调一些重要事项：警告这种警示栏是指由于您的误操作可能造成系统不可恢复的损毁，或者难以预料的后果。

注意这种提示是指由于您的误操作可能造成系统的不正常工作。

本说明书未经本公司书面允许，不得翻印，同时其内容不得转告非使用者的第三方作为任何未经许可的用途。

1. 概述1.1 相关概述➢局部放电：绝缘体中只有局部区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，这种现象称之为局部放电，简称局放。

GIS 局放在线监测系统（PDM-R ）局放在线监测DMS 于1993年设立了世界上首套局放在线监测系统，迄今为止，已经有超过79套局放在线监测系统遍布世界各先进输配电网络，横跨230kV 至800kV 电压等级。

DMS 局放在线监测系统面世以来，展现了骄人的灵敏度与可靠性，无数次成功侦测了GIS内部缺陷并发布预警信息，避免事故的发生。

现今，局放在线监测系统在GIS 耐压试验中扮演越来越重要的角色：在升压的同时侦测GIS 内部缺陷，确保新系统可以安全投运。

局放在线监测系统的成本效益分析英国 400k V GI S 站至1996年起，DMS 的局放在线监测系统已经安装在了79座变电站，电压等级横跨230kV 至800kV ，共从超过5100个局放耦合器汇集GIS 的局放数据。

在过去的9年中，成功预防了55起将导致运行事故的严重设备缺陷。

监控成果见下表：年监控量（间隔）运行击穿事故 （起） 运行击穿事故预防 （起） 年平均百间隔运行事故预防 （起） 年平均百局放耦合器运行事故预防 （起） 1250 2 55 4.4 1.47GIS 的运行故障通常需要超过一周的时间进行抢修，其导致的电网振荡，回路破坏以及供电中断造成的各项有形、无形损失，将远远超出局放在线监测系统的初装成本。

特高频局放检测法也在22座GIS 新站的耐压实验中被采用，并在实验升压过程中共侦测到35次系统缺陷。

在处理所侦测缺陷后，几乎全部的GIS 在未出现任何击穿事故下通过耐压实验。

此系统的采用不仅预防潜在缺陷对GIS 设备的损坏，同时也降低了放电点定位的时间与成本。

局放在线监测系统（PDM-R）的安装局放检测系统（PDM-R）为固定安装的特高频实时监测系统，不间断采集与存储GIS 所有耦合器侦测到的信号。

耦合器的分布需依据GIS 特性的量身定，耦合器间间隔约20米。

每一组特高频耦合器对GIS三相气室进行同步局放侦测，侦测到的信号通过同轴电缆由耦合器传输至安置于地面的光电转换单元（OCU）。