功能及原理4.1GZPD-3004ZX系统构架GZPD-3004ZX局部放电在线监测系统由现场传感器(内置\外置超高频传感器及噪音传感器),前置监测单元(IED模块),局放工作监视站(后台服务器等)三大部分组成。系统框架如下图所示:4.1.1局放工作站组成按现场的通信方式,可经网络服务器、以太网交换机、光纤收发器等,将IED与后台电脑相连接,亦可使用其他如串口通信等方式与后台连接,连接后使用后台电脑上的SQL数据库及人机对话、**诊断系统等来对IED所采集到的信号进行判断分析及数据保存。4.1.2局放IED组成局放IED分为上中下三段式结构:底层为电源单元、中层为信号滤波单元、上层为信号采集处理单元。底层包括系统电源滤波器、一个AC/DC开关电源、一块AC/DC电源板。中层由固定增益放大器、带通滤波器、程控放大器等组成。上层由FPGA信号采集扫描处理模块及工频信号触发模块构成。4.1.3传感器组成超高频传感器主要由超高频非频变圆极化天线及发射电路构成。传感器可分为外置和内置传感器,还有**于变压器内的油阀传感器,以及用于采集干扰信号的噪音传感器。超高频传感器可分为外置传感器,内置传感器和**于变压器的油阀式传感器。外置传感器:安装于设备外部。GZXJ-03型手持式多功能巡检仪介绍。进口局部放电信号
三、监测系统的构成组件
图2:GZPD-234系列局部放电监测系统主机(左上图为3通道的分体式主机、左下图为3通道的与防护箱整体式主机)、系统软件主界面。GZPD-234系列便携式局部放电监测系统构成如下图3所示,包括下列4类组件:1、感知单元:高频脉冲电流传感器、特高频传感器、暂态地电压传感器、超声波传感器、射频传感器,以及特高频、暂态地电压、超声波三合一的传感器;2、同步单元:支持线圈同步、无线同步及内同步;3、监测主机:具备信号放大、滤波、A/D转换功能,支持多通道同步的实时采集;4、操控、分析单元:系统软件及三防笔记本电脑,具备信号采集及智能分析功能,支持脉冲波形、波形频谱、PRPD图谱、PRPS图谱、等效时频图谱(TF-Map)、放电基本参数显示,可实现图谱筛选、分组筛选、放电类型识别、自动保存等功能。 高频局部放电校准GZPD-3004ZX局部放电监测系统功能。
Ø强大的TF-Map筛选功能,可根据等效时频图谱(TF-Map)分布情况,框选并禁用噪声及干扰信号区间,实时实现采集过程中的信噪分离;(如下图4所示)图4TF-Map筛选功能Ø内置电力电缆典型放电类型数据库及**识别系统,结合神经网络、放电特征参量实现绝缘缺陷类型识别;(如下图5所示)(a)高电位电晕放电(b)低电位电晕放电(c)内部放电(d)沿面放电(e)悬浮放电图5典型放电类型的样本数据库(部分)Ø具备分组筛选功能,基于放电脉冲波形特征形成放电TF-Map,根据TF-Map分布情况分离多源缺陷放电信号及噪音信号,并完成缺陷类型或噪音识别;(如下图6所示)
GZPD-3004ZX通过监视局部放电,及早发现GIS、变压器、开关柜等设备的内部绝缘缺陷,监测GIS时传感器既可以安装于GIS内部,也可以附着在GIS外部。监测变压器时传感器一般通过放油阀安装于变压器内部,也可以在变压器生产时预留放置局放传感器的**通道,系统能够对因设备内部缺陷而发生的局部放电进行在线监测。1.2装置分类及型号按装置监测对象分类:A)GIS:缺省B)变压器:用B表示C)开关柜:用K表示D)电缆:用D表示D)发电机:用F表示产品的型号命名方式表示如下:GZPD3004ZXB/K/D/F缺省:GISB:变压器K:开关柜D:电缆F:发电机开发代号设备代号例如:变压器局放在线式产品表示为:GZPD-3004ZXBGZPD-3004ZX局部放电监测系统传感器的种类、外观及现场安装示例。
GZPD系列局部放电监测系统的感知单元采集到的是脉冲信号的电压峰值,并自动计算和存储每个局部放电脉冲的幅度和相位;把每个带有相位标识的局部放电脉冲相位显示出来,即通过相位-局放量值这两个参量对局部放电进行描述,其后根据脉冲特征进行放电类型的识别。但在局部放电监测尤其是现场监测中须面对噪声干扰问题,同时还有多种不同局部放电信号共存的情况,单靠PRPD图谱(PRPD谱图是每一个点对应一次局部放电的相位和幅值,但其中的各类局部放电及噪声干扰信号是混合在一起的,很难区分每一类局部放电,更不可能准确地识别局部放电或缺陷的类型)是很难实现局部放电信号的标定和区分的,因此高效的局部放电监测与诊断系统必须具备以下三点功能:●在强噪声干扰在监测到局部放电信号;●可以把局部放电与噪声干扰信号分离;●可以把不同的局部放电信号类型分类。GZPD-234系列局部放电监测系统功能特点。高频局部放电校准
GZPD-3004ZX局部放电监测系统主IED介绍。进口局部放电信号
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。进口局部放电信号
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