目前普遍使用的电缆绝缘性能评价方法主要有交直流耐压试验、**频耐压试验及基于振荡波电压的局部放电和介质损耗测量,以上传统方法*适用于电缆的离线监测,无法应用于运行中电缆的状态监测。便携式高频局部放电监测设备虽适用于电缆的离线和在线监测,但由于放电脉冲信号微弱,且在传输过程中存在衰减(每1km距离衰减约93%左右)及背景噪音干扰,现场应用时需多点分别监测,**终对测试结果进行汇总分析,存在工作量大、实时性差等缺点。本文介绍了分布式局部放电监测系统的构成及其在高压电缆线路交接试验及在线重症监护中的应用,系统采用低功耗设计及无线组网技术,支持多点同步监测,为长距离新敷设电缆和疑似问题电缆的故障监测及绝缘性能评价提出解决方案。分布式局部放电监测系统在高压电缆绝缘性能评估中的应用摘要。电力局放报警
分布式局部放电监测系统软件部分包括设置(软件设置)、信号采集及分析识别。软件设置内容包括通讯地址及端口设置、各通道增益、采样时长、采集脉冲数、触发位置和电平、滤波器种类和截止频率、同步相位和频率、存储路径等参数。其中,触发电平设置可保证稳定采集局部放电电流脉冲信号,滤波设置可有效降低现场环境噪音对监测的影响。信号采集界面显示放电脉冲波形、PRPD图谱及脉冲幅值、放电量大小及脉冲数等参数,软件支持实时分析及存储数据分析功能。分析识别界面包括放电脉冲波形、脉冲信号频谱、PRPD图谱及时频(Time-Frequency,TF)图谱的分析。手持式局放耐压试验SD-WAN型智能组网联网系统功能特点。
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。
分析定位功能1、监测分析系统需求分析与示波器的选择GIS局部放电信号的能量分布可达3GHz,但主要集中在300MHz∽1500MHz间,因此采集带宽应至少到1.5GHz,比较好到3GHz。局部放电本身具有一定的随机性,系统具连续多次捕捉随机脉冲信号的能力。2、局部放电信号分析及干扰抑制算法2.1GIS局部放电带电监测信号分析适于现场使用的GIS局部放电带电监测信号分析方法主要包括聚类分析、模式识别和故障定位;聚类又包括频域和时域聚类。2.2信号频率特征分析可以对采集存储的特高频、高频、超声波等完整信号的波形进行时频域变换,对信号的频率成分进行分析,通过信号的频率分量特征进行干扰排除、放电类型辨识、多放电源分离。由于不同来源的放电以及放电与干扰间在信号的频率分布上会有差异,因此通过信号的频率特征分析,能有效区分放电与干扰以及不同来源的放电。GZPD-2300系列分布式GIS耐压同步局部放电监测与定位系统技术指标。
Ø可调参数**小化,便于现场快速设置及采集,自动更新参数后采集及存储数据;Ø具备低通(LPF)、高通(HPF)及带通(BPF)多种数字滤波器及带宽选择功能;Ø具备采集数据自动保存、信号回放、趋势分析、历史数据查询等功能;Ø采用分布式组网技术(如下图所示),支持32个数据采集点同步开展监测(可根据需求扩展),可完成15km的高压电缆耐压试验时的局部放电监测;采用高可靠性、高安全性云服务器(ECS),支持高速网络包收发、海量数据存储及多客户端访问,技术人员和专家可随时提供技术支持,分布式组网及IP、指令、数据传输如右图所示杭州国洲电力科技有限公司局部放电检测方法。线缆局放标准
GZPD-4D型分布式 高压电缆局部放电监测与评价系统功能特点。电力局放报警
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。TF-Map谱图技术:GZPD系列局部放电监测系统会存储每一个局部放电脉冲的五个主要特征参量:脉冲的幅值、脉冲的相位、等效时间、等效频率、与上次局放脉冲的时间间隔,TF-Map谱图表达的是局部放电信号的等效波长和特征频率,具有下列三个特点:●TF-Map与PRPD中的每个脉冲都是一一对应;●同种局部放电特征比较一致,不同局部放电特征的差异性较大;●可以比较容易地区别出不同的局部放电类型,无须专家确诊。电力局放报警
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