电气设备局放监测案例

电力巡检机器人局部放电检测装置（特高频）特高频电力巡检机器人局部放电检测装置由特高频传感器、变频器、采集主机及无线同步模块构成。装置采用高等效高度、高增益、高分辨率设计，可准确有效地检测各类电力设备中局部放电产生的特高频电磁波信号(Ultra-HighFrequency,UHF)，适用于挂轨式及巡检式电力机器人。产品特征l特高频传感器等效高度不低于11mm,灵敏度不低于1pC，处于国际**水平l非接触式检测，适用于机器人巡检过程中在线实时监测局部放电信号l采用无线工频同步方式，相位精度优于1°，可实现一对一或一对多同步l应用带阻滤波、噪音分离、屏蔽隔离等抗干扰技术，降低通信、载波等干扰l具备现场环境噪音分离功能，提高局部放电检测及识别准确度l软件具有显示放电幅值、放电次数、缺陷类型等功能，准确评估放电状态l采用TCP/IP通讯方式，检测数据及结果实时传输至机器人工控机平台l良好的兼容性，适合电力巡检机器人Linux或Windows工控机系统l装置性能参数、尺寸及功能均可定制杭州国洲电力科技有限公司局放产品技术说明。电气设备局放监测案例

三、局部放电分析方法3.5等效时间-等效频率法(T-FMap)由于不同种类的绝缘缺陷产生的局部放电信号及各类噪音干扰具有不同的时频特性,可根据下式计算信号等效时间𝜎𝑇σ_T和等效频率𝜎𝐹σ_F，等效时间表示脉冲信号相对时间重心的变化，等效频率表示脉冲信号相对频率重心的变化𝜎𝑇=0𝑇(𝑡−𝑡0)2𝑠(𝑡)2𝑑𝑡σ_T=√(∫_0^T▒〖(t-t_0)^2s̃(t)^2dt〗)𝜎𝐹=0∞𝑓2𝑆(𝑓)2𝑑𝑓σ_F=√(∫_0^∞▒〖f^2|S̃(f)|^2df〗)其中，𝑡0t_0为脉冲信号的时间重心，可由式(4)计算；𝑆(𝑓)S̃(f)为标准化脉冲信号𝑠(𝑡)s̃(t)的傅里叶变换。在同一绝缘缺陷处产生的局部放电脉冲信号会在等效时间-等效频率图谱上形成集中的点簇分布，通过与系统故障类型数据库对比，可识别实时采集的放电或噪音信号，并判断放电类型。变压器局放监测工程师杭州国洲电力科技有限公司局部放电监测技术原理简介。

二、局部放电检测方法2.1脉冲电流法局部放电发生时，电荷移动产生脉冲电流，用接在试验回路中的耦合装置或高频电流传感器可检测该脉冲电流。脉冲电流法是IEC60270和标准中***规定的适用于局部放电定量测量的方法，而其他方法主要用于局部放电的检测或定位。脉冲电流法具有灵敏度高的优点，但易受现场电磁干扰，需从检测到的信号中提取微弱的放电信号。表征局部放电大小的物理量为视在电荷q，可由下式求得。𝑞=𝑖𝑡𝑑𝑡=𝑈𝑚(𝑡)𝑅𝑚𝑑𝑡q=∫1▒〖i(t)dt=∫1▒〖(U_m(t))/R_mdt〗〗式中，𝑖(𝑡)i(t)为局部放电的脉冲电流，𝑈𝑚(𝑡)U_m(t)为脉冲电压，𝑅𝑚R_m为检测阻抗值，q为视在电荷，其单位为pC。基于耦合装置的脉冲电流法主要用于断路器的出厂试验、交接试验等局部放电非在线检测。局部放电基本测试回路如下图所示，主要由高压电源、滤波器、被试品、耦合电容、耦合装置和测量仪器构成。基于电流传感器的脉冲电流法适用于局部放电的在线检测。高频电流传感器的频率通常为16kHz～30MHz，采用钳形结构，方便安装于设备的接地端。

1、主要应用A、变压器：过负荷运行，结构件松动，击穿放电，冷却系统漏气，接触不良引起的放电等；B、电抗器：结构件松动，金属异物，捆扎带松脱断裂，汇流引线松脱断裂等；C、GIS：螺栓松动，外壳接触不平衡，导杆轻微弯曲、击穿放电等；D、断路器：铁芯卡涩，弹簧变形，操动机构拒合、拒分、误动，脱扣失灵等；E、开关柜：机构卡涩，分合闸铁心松动、卡涩，轴销松断，端子松动，电容套管闪络、污闪、击穿等；F、输变电线路：杆塔异常振动、绝缘子污秽闪络、电晕放电、结构件松动。2、功能应用A、局部放电监测：GZXJ-03型手持式多功能巡检仪的麦克风阵列传感器覆盖局部放电超声波信号的频率范围，具备多个感知测点连续实时信号采集，可快速、精细确定放电位置。红外热成像检测模块内置电晕放电、内部放电、沿面放电等典型绝缘缺陷故障的数据库，自动实现放电类型识别。同时，结合红外热成像技术，提高局部放电监测准确度。B、机械异响监测：GZXJ-03型手持式多功能巡检仪采用远距离非接触式监测手段，可快速发现绝缘子、均压环、部件松动或脱落等异响，可在不影响设备正常运行的前提下，准确、直观地排除设备故障。GZPD-2300系列分布式GIS耐压同步局部放电监测系统概述。

GZPD-234系列GIS局部放电监测与定位系统技术参数表监测方式综合采用特高频监测技术分析诊断，利用信号强度或高速数字存储示波器读取信号时延进行精确定位，以及系统软件自动处理（放电的类型识别和程度评估）特高频监测监测通道可根据需求定制6至16个监测通道数以及配置高频和超声波传感器传感器带宽300MHz～1500MHz（可根据需求定制）监测方式采用自带传感器直接放置在盆式绝缘子上监测，或可与电力设备的内置传感器连接监测传感器接口N型连接器放大倍数≥40dB特高频滤波器低通滤波器组、带通滤波器组分析功能具备外同步功能，可与变频电源进行相位外同步；具备实时PRPD、PRPS2D/3D波形显示，具备现场监测数据、时间、二维、三维图谱的存储功能，具备局部放电和干扰信号自动识别的智能化功能定位用高速数字存储示波器4通道带宽≥1GHz采样率≥5GHz供电示波器及信号调理装置均内置电池，整个系统可在无外部电源接入条件下工作，其中信号调理装置的内置电池能连续工作40小时工作电源电压220V±10%频率50Hz±5%GZPD-234系列GIS局部放电监测与定位系统技术参数。电力局放厂家排名

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4.2.3传感器功能◆接收局部放电的超高脉冲信号；◆整形超高频脉冲信号，得到单极性宽脉冲信号；◆通过高频同轴光缆将单极性宽脉冲信号传送给局放IED。4.2.4通信方式◆IED模块可通过局域网或串口通信方式与后台通信◆以增加模块的方式，可以用IEC61850通信协议与后台进行通信。4.3工作原理4.3.1超高频传感器原理局部放电过程会产生宽频带的电磁暂态和电磁波。不同类型局部放电的电击穿过程不尽相同，从而产生不同幅值和陡度的脉冲电流，因此产生不同频率成分的电磁暂态和电磁波。例如：空气中电晕放电所产生的脉冲电流具有比较低的陡度，能够产生比较低频率的电磁暂态，主要分布在200MHz以下；相比之下，变压器油、SF6气体中局部放电所产生的脉冲电流具有比较高的陡度，所产生的电磁暂态的频率能够达到1GHz以上。GZPD-3004ZX所采用的传感器由超高频信号接收天线构成，传感器天线采用希尔波特分形天线，它是一种非频变天线，其电性能与频率无关，具有宽频率，圆极化，尺度小，效率高，可嵌装等优点。放大器采用低噪音、高增益（40db）超高频信号。传感器工作频带300～1500MHz，能够有效避开了现场电晕等干扰，具有较强的抗干扰能力。电气设备局放监测案例

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