GIS局部放电在线监测系统

☆系统结构

系统采用分布式结构，每个局部放电采集器通过同轴电缆连接一个GIS局放传感器，控制器最后通过多芯电缆与数据服务器连接。

图1：系统结构图

☆GZ-GISSEN-1型数字化超高频（UHF）局放传感器

GZ-GISSEN-1型数字化超高频（UHF）局部放电传感器是公众智能专门为测量GIS局部放电信号设计的外置天线型传感器，适合在35kv及以上不同电压等级的GIS上安装。
公众智能具有成熟的超高频（UHF）局部放电传感器设计经验，可根据现场条件设计定制各种规格的外置型、内置型超高频传感器，并提供相应的技术支持服务。

☆技术指标

传感器原理	超高频（UHF）天线。
最小检测信号强度	- 70dBm （= 0.001μW）。
外壳	铝合金壳体。
防护等级	IP66（可定制IP68型）。
传感器信号输出接口	进口航空插头，可穿金属软管。
工作频段	300MHz-1500MHz。
匹配阻抗	50 Ω。
安装位置	GIS盆式绝缘子的环氧树脂层外。

该数字化传感器集成了一个UHF天线和一个局放采集器。各传感器采用外部触发或内部触发同步进行数据采集。传感器与采集器一体化设计，大大降低了同轴电缆的天线效应,避免引入外界干扰信号。传感器采用供电通讯一体化的多芯电缆级联连接，简化了现场布线。一台服务器可连接传感器数量达256个。

☆系统特点

Ü 严格按照国家电网公司颁布的行业标准“Q/GDW540.1变电设备在线监测装置检验规范”设计，通过中国电科院电力工业电气设备质量检验测试中心最严格的型式试验，产品稳定性和可靠性已达最严格的工业标准。

Ü 采用“噪声统计分析”方法配合软硬件滤波，屏蔽等手段，对于变电站中常见的电晕放电干扰（主要集中在200MHz以下频段）和移动通讯等确定频段的干扰信号，可以有效抑制。对重复出现的干扰信号，可以根据信号的波形特征、频谱特征和工频相关性进行识别和消除。

Ü 独有的“异常周期数”判别法可百分之百排除开关操作产生的短时放电干扰。

Ü 异常报警功能：报警策略包括阀值报警、趋势报警，并可根据局部放电严重程度给出不同的报警级别（预警、一般性缺陷、严重故障）。

Ü 放电类型识别功能：系统能自动判断出自由金属颗粒放电，悬浮电位体放电，绝缘件内部气隙放电，沿面放电，金属尖端放电等多种典型放电类型，给出各类放电发生的可能性，诊断结果简单明确。

☆国内外同类产品对比分析

功能	公众智能产品	国内 典型产品	韩国 某型产品	英国 某型产品
监控模式	实时模式 事件模式 定时模式	定时模式	实时模式 事件模式 定时模式	实时模式 事件模式
实时模式测量方法	各通道实时监测	无	各通道实时监测	各通道实时监测
实时数据存储容量	不少于3个月	无	最长20分钟实际数据存储	1秒数据存储
事件测量方法	有	无	有	有
15分钟内最大事件发生次数	30次	无	30次	可设定0~9次
事件显现方式	PRPS/PRPD	无	PRPS/PRPD	PRPS
事件图表类型	多种类型可选	无	多种类型可选	固定一种
事件图表角度	角度可选	无	角度可选	固定一种
系统结构	分布式	集中式	集中式	集中式
总线同步功能	有	无	无	无
同时刻进行同步采集传感器的数量	大于30只	小于10只	小于10只	小于10只
系统最佳灵敏度	-80dB	-60dB	-60dB	-60dB
每条现场布线可挂传感器数量	大于30只	1只	1只	1只
GIS设备上走线数量	少	多	多	多
天线耦合器与数采模块间信号传输同轴电缆长度	小于0.1米	5米-15米	5米-15米	5米-15米
天线耦合器与数采模块间信号传输电缆造成的信号衰减	小于0.5dB	大于6dB	大于4dB	大于4dB
天线耦合器与数采模块间信号传输电缆引入的外界噪声	小于1dB	大于10dB	大于10dB	大于10dB
异常周期统计剔除开关操作电磁干扰功能	有	无	无	无
监测间歇性放电活动	适合	不适合	适合	适合
自动记录局放事件数据	有	无	有	有

☆系统优势

1、 GZPD系列局放监测系统采用了真正的实时在线监测技术，当系统处于实时模式时，所有终端处于独立自主的实时局放监测状态，在此状态下，所有终端对输入信号进行实时不间断的连续采集分析，记录每个工频周期的最大放电值及放电相位，从而可实现对任一时刻产生的异常放电实现无遗漏的100%记录，彻底避免了监测死角。而国内其他厂家同类产品一般为间歇性监测，5-15分钟采集约一秒数据，对于突发性或间歇性放电没有办法100%监测到。

2、 GZPD系列局放监测系统所有终端同步采集技术，最多同步采集200个传感器数据。采用该技术，可实现系统所有超高频传感器，在同一时刻进行时间同步。系统最多可同时监测200个传感器，全部传感器可精确同步数据采集。国内其他厂家同类产品一般为多个传感器轮询采集，并非同步采集，数据不是同一个时刻采集的，无法横向比对以排除杂波干扰。少数国内外厂家可以做到部分传感器同步采集，但是同步采集的传感器数量一般不超过32个。目前国内产品除了GZPD型局放监测产品之外，尚没有其他厂家做到200个传感器同步采集。

3、 GZPD系列局放监测系统采用了国内外独一无二的数字式超高频传感器设计，实现了耦合器、信号调理、高速数据采集模块的一体化封装，将此三部分高度集成到了一个三腔体的铝合金壳体内。即实现了金属壳体的良好屏蔽性能，同时实现了天线耦合器与数采模块间信号传输电缆的最短处理，完全避免了因为信号传输电缆的天线效应而引入的外部干扰信号，对于外部干扰信号的抑制达到非常优秀的程度。国内外尚无一家做到这种抗干扰设计。

5、GZPD系列产品严格按照国家电网公司颁布的行业标准“Q/GDW540.1变电设备在线监测装置检验规范”设计，通过中国电科院电力工业电气设备质量检验测试中心最严格的型式试验，产品稳定性和可靠性已达目前在线监测产品最严格的工业标准。

6、GZPD系列局放监测系统采用了其它国内外厂家都不具有的“异常周期数”统计法，可排除干扰开关操作造成的瞬时脉冲冲击干扰。开关操作产生的冲击电磁波一般在个别工频周期只出现1-5次，并且这种异常周期都比较单一，通过统计这种异常周期数，即可判别是开关操作还是局部放电信号。同时系统监测到了每个时刻的脉冲信号的幅值及发生的时间，可与变电站内部的开关事件进行对应甄别。

7、GZPD系列局放监测系统的所有传感器采用单根数字总线和供电一体化多芯电缆进行连接，具有最小化的布线数量，极大减少在GIS上的走线数量和复杂程度，监测设备对原GIS设备的影响降到了最低。该系统是国内外已知的同类产品中现场施工布线最少的产品。

☆检测报告