GIS局部放电监测理论知识

国际大电网委员会(GIGRE)统计资料表明，电力设备主要故障原因包括绝缘故障、机械故障及热故障，三者占设备总体故障分别为45.14%，26.29%和15.43%，各类故障严重影响设备安全稳定运行，严重时更会导致电气火灾、停电等事故的发生。现有定期检修方式具有试验周期长、耗费人力物力、检修效率低等缺点，且影响设备正常运行。GZXJ-03型手持式多功能巡检仪融合麦克风阵列传感器、红外热成像机芯及可见光摄像头，可同时实现电力设备运行中的局部放电检测定位、噪声源识别定位、表面温度场分布分析诊断等功能。采用遗传优化算法以及远场高分辨率波束形成技术将采集的声音以彩色等高线图谱的方式可视化地呈现在巡检仪屏幕上，有效的监测声场分布，声像图与可见光的视频图像叠加，形成对导体电晕放电周围光子数的监测进行视频可视、麦克风声学阵列系统对场景噪声源的探测及定位功能。GZXJ-03型手持式多功能巡检仪能够对稳态、瞬态以及运动声源进行识别定位、异音异响测试和轨迹跟踪定位等，帮助巡检人员直观的认识声波、声场和声源，评价被测电力设备产生噪声的部位和原因，进而迅速地进行排查消除。GZPD-234系列局部放电监测系统常规监测功能。GIS局部放电监测理论知识

7.可采用阈值报警、关联报警和趋势报警等多种报警模式；可设置多个报警级别。应能自动捕捉并记录启动报警的局放信号，同时进行报警，报警包括声、光、短信等形式，并提供可接入主控制室的信号接口。在软件菜单中可以进行参数设置，包括局放信号阈值、硬件可控参数设置等。可查阅数据和文件夹的创建日期及访问时间等历史数据。8.根据保存的数据可以自动绘制每一测点的信号图谱。自动对每天，每周，每月的数据进行绘图，方便相关人员进行分析判断。同时要求具有手动选择时间功能。所绘图表能导出到word文档方便制作各类报表使用。变压器局部放电在线监测说明GZPD-3004ZX局部放电监测系统工作原理。

3.2功能特点Ø满足国标GB50150《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》对电力电缆线路试验要求：17.0.1电力电缆线路的试验项目，应包括：第8项电力电缆线路局部放电测量；17.0.966kV及以上橡塑绝缘电力电缆线路安装完成后，结合交流耐压试验可进行局部放电测量。Ø满足国家电网企业标准Q/GDW11316《电力电缆线路试验规程》技术要求:4.8.1对35kV及以下电缆线路，交接试验宜开展局部放电检测；4.8.2对66kV及以上电缆线路，在主绝缘交流耐压试验期间应同步开展局部放电检测。Ø适用于高压电缆的耐压试验局部放电检测及带电状态下短期或长期重症监护；Ø自主研发高性能采样主机，采样率高达200MS/s，采样带宽高达100MHz，分辨率达16bit，支持电缆局部放电三相同测，具备边缘计算功能，实时传输原始数据及本地分析结果；Ø传输方式灵活，具备有线及WIFI、4G/5G无线通讯方式，满足电缆隧道内部测试需求，大幅降低人力成本，提高监测效率；

硬件配置GIS以110KV室内站为例，共计9个间隔，其中进线间隔2个，出线间隔5个，母联间隔1个，保护间隔1个。其配置组成如下表所示：项目单位数量描述备注局放在线监测IED台4GZPD-3004ZX——IED主机箱6通道内置UHF传感器个24300～1500[MHz]噪音传感器个4300～3000[MHz]机柜面1可按现场实际需求和客户要求进行配置局放在线监测软件套1安装于后台服务器上工控机套1安装在线软件同轴电缆米长度按现场实际，匹配阻抗50Ω按需其他通信配件IEC61850规约转换器可选（可选）变压器以220kv主变站为例，其配置如下表：项目单位数量描述备注局放在线监测IED台1GZPD-3004ZX——IED主机箱6通道油阀式传感器只3300～1500[MHz]手孔式传感器只3300～1500[MHz]噪音传感器个4300～3000[MHz]局放在线监测软件套1安装于后台服务器上工控机套1安装在线软件同轴电缆米长度按现场实际，匹配阻抗50Ω按需其他通信配件IEC61850规约转换器可选（可选）GZPD-3004ZX局部放电监测系统技术指标。

3.2电站设备局放监测的种类及特征1）在线监测系统◆优点：①具体在线监测分析功能②能捕捉瞬间性的变化③通过现场数据的采集丰富**数据库◆缺点：①产品价格、施工维修成本稍高2）便携式检测仪◆优点：①容易移动②用较低的成本进行局部放电检测◆缺点：①只能在适用时进行检测②需要多数的时间和人力3）局放计数装置◆优点：①产品价格、施工费用不高②在线监视功能③可通过局部放电计数方式掌握局放是否有进展◆缺点：①无局放分析功能（不能识别局放模型）GZPD-3004ZX局部放电监测系统局部放电的特征。超高频局部放电监测参数

GZPD-234系列局部放电监测系统监测系统的构成组件。GIS局部放电监测理论知识

波束形成根据麦克风阵列结构和接收的数据，在某一准则下滤出感兴趣方向或位置的信号，并抑制来自其他方向的信号干扰。延迟求和是波束形成一种常用的处理算法，可以使用在任意阵型上。通过对每个通道麦克风进行延时补偿接收过程中产生的时间差，使得各个通道的声信号同步，然后再经过加权求和输出最大值。在随后的发展中，时域波束形成逐渐被频域波束形成取代，从时域的延时补偿变成频域的相移。波束形成算法实现简单、计算快速，在麦克风阵列传感器的声学成像中发挥重要作用。波束形成原理简图如下图2所示：GIS局部放电监测理论知识