一、概述
通過安裝在高壓電纜接頭接地線上的開合式高頻脈沖電流傳感器(下文皆用“局放傳感器”簡稱),來耦合高壓電纜本體里的局部放電高頻脈沖電流信號;耦合到的信號通過同軸電纜傳送至前端的局部放電采集單元,對模擬信號經(jīng)過濾波、放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后變成數(shù)據(jù)信號再通過通訊光纜傳送至監(jiān)測系統(tǒng)工控機。監(jiān)測系統(tǒng)工控機對不同高頻傳感器的信號分別進行分析、計算,并將通過計算獲得的局部放電信號數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫中,經(jīng)多次采集(一般監(jiān)測50個工頻周期)后,從數(shù)據(jù)庫提取數(shù)據(jù)進行譜圖分析和數(shù)據(jù)報表,并在虛擬監(jiān)測系統(tǒng)的面板上顯示。
二、功能特點
GZPD-01HC型高壓電纜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)適用于10kV及以上電壓等級高壓電纜局部放電在線監(jiān)測,能實時顯示各個接頭、終端及各段高壓電纜的局部放電幅值、頻次、局部放電位置等,必要時給出報警。能存儲信號譜圖、局部放電趨勢,從而及時發(fā)現(xiàn)接頭、終端及各段高壓電纜的絕緣缺陷,并為評估其絕緣水平及老化程度提供判據(jù),為檢修工作提供**的評價依據(jù)。
GZPD-01HC型系統(tǒng)提供工頻周期局部放電圖、二維(q-φ,N-φ,N-q)譜圖、局部放電趨勢圖等。采用模擬濾波 、脈沖分組、周期脈沖剔除、設(shè)置動態(tài)閾值、開相位窗口等綜合抗干擾措施,使監(jiān)測的數(shù)據(jù)真實可靠。
三、技術(shù)參數(shù)
1、供電功耗:交流220V(輸入范圍:100-240VAC);功耗:≤25W/臺。
2、訊模式:通訊光纜總線。
3、采樣頻率:100MS/s。
4、監(jiān)測通道:3路。
5、監(jiān)測帶寬:1MHz-30MHz。
6、靈敏度:5pC。
7、定位精度:電纜長度1%或+/-3米。
8、溫濕度:-20℃~70℃;≤95%。
9、防護等級:IP68。
四、技術(shù)優(yōu)勢
1、采用的高頻傳感器為開合式,結(jié)構(gòu)緊湊,拆卸安裝方便,不需要停電。
2、采用雙端定位監(jiān)測法,可實現(xiàn)對電纜本體產(chǎn)生的局部放電進行實時定位,理想條件下定位精度可達+/-3米。
3、采用高性能FPGA處理器,實現(xiàn)100MS/s、12bit分辨率的高速采樣、存儲,每次分析可連續(xù)采樣50個工頻周期以上的數(shù)據(jù)。
4、具有同步采集技術(shù)和局部放電定位算法,可**定位高壓電纜局部放電點。
5、帶通濾波技術(shù)與噪聲識別及剔除算法聯(lián)合運用,可有效識別局部放電信號。局部放電的相位與高壓電纜的運行電壓同步,有利于將50Hz電網(wǎng)系統(tǒng)帶來連續(xù)的干擾信號從局部放電信號中分類出來。
6、基于脈沖電流法(IEC60270標準)的局部放電監(jiān)測技術(shù),可監(jiān)測5pC以下的局部放電信號,可以監(jiān)測出**局部放電量,統(tǒng)計每次監(jiān)測的**值、平均值。
7、可以監(jiān)測電纜的局部放電幅值、相位、次數(shù)等參數(shù);能顯示工頻周期局部放電圖、二維(q-φ,N-φ,N-q)局部放電譜圖;并提供局部放電趨勢圖、設(shè)置閾值報警、進行歷史查詢及打印報表等功能。
8、采用通訊光纜傳輸,成本低,傳輸距離遠,穩(wěn)定可靠。
五、主要組件
GZPD-01HC型高壓電纜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由以下各部分組成:系統(tǒng),系統(tǒng)軟件,控制單元,局部放電采集單元,高頻傳感器等。
1、系統(tǒng)工控機:安裝在控制室的控制屏柜內(nèi)。
2、系統(tǒng)軟件:安裝于系統(tǒng)工控機上。系統(tǒng)軟件為局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)
提供了*直接的人機交換界面,用戶可以通過該軟件實時掌握現(xiàn)場高壓電纜的局部放電情況。系統(tǒng)軟件可以實時顯示局部放電特征波形、數(shù)據(jù)分析波形及監(jiān)測結(jié)果、顯示閾值報警等。
3、控制單元:安裝在控制室的控制屏柜內(nèi)。
4、局部放電采集單元:內(nèi)含3通道的100MS/s采樣率的高速采集卡,實現(xiàn)對三相高頻傳感器耦合的局部放電信號進行高速同步采集,并將數(shù)據(jù)實時傳送給系統(tǒng)主機。
局部放電采集單元內(nèi)置濾波器,每個高頻傳感器耦合到的局部放電信號需要采用濾波器進行濾波。濾波器為頻率下的積分器便于得到整體的局部放電信號。在監(jiān)測系統(tǒng)安裝時,須進行綜合監(jiān)測校準,在綜合監(jiān)測校準基礎(chǔ)上確定濾波器優(yōu)化的中心頻率和帶寬。校準好的濾波器將提供**的監(jiān)測靈敏度,**的背景噪音,具有**的信噪比(SNR)。
5、高頻傳感器:采用開合式結(jié)構(gòu)設(shè)計,外殼采用鋁合金材料,外表采用
氧化絕緣工藝處理及防水接頭。利用羅氏線圈原理,實時感應(yīng)1MHz-30MHz頻帶的信號,實現(xiàn)對高壓電纜局部放電信號的耦合。每個接頭/終端需用1只(三相一體)或3只(三相分體)。
6、通訊光纜:鋪設(shè)在電纜溝道或橋架上,各監(jiān)測點之間一條。用于將控制單元和各個局部放電采集單元的操控指令、局部放電信號的傳輸,一條總線即可將控制單元及局部放電采集單元串聯(lián)成一體。的高速通訊光纜網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),保證安全性和局部放電采集單元之間的同步性。髙分辨率的數(shù)據(jù)處理技術(shù)保障了監(jiān)測精度。
7、電源總線:該總線采用屏蔽鎧裝電纜,用于監(jiān)測系統(tǒng)各組件的供電。