GBPD-L700局放檢測與定位系統(tǒng)
系統(tǒng)介紹
概述
GIS（Gas Insulation Switchgear）是一種氣體絕緣的全封閉組合開關電器， 在電網和大型變電站中十分常見。它把電力系統(tǒng)中的各種開關設備全部組裝在一個封閉的金屬外殼中，再充以 SF6氣體，以實現和外部的良好絕緣。 由于 GIS 內的場強很高，當設備內部存在一些缺陷時，就會在日常運行中發(fā)生局部放電。局部放電是導致 GIS 設備絕緣劣化的主要原因之一，同時也是描述GIS絕緣老化的重要特征。通過對局放信號的檢測和分析，就能判斷 GIS 內部是 否存在某種絕緣隱患。目前，各種局放檢測手段在 GIS 設備中的應用已經越來越 廣泛。 局部放電是一種脈沖放電，它會在電力設備內部和周圍空間產生一系列的 光、聲、電氣和機械的振動等物理現象和化學變化。這些伴隨局部放電而產生的 各種物理和化學變化可以為監(jiān)測電力設備內部絕緣狀態(tài)提供檢測信號。根據檢測原理和手段的不同，常用的局放檢測方法有特高頻法、超聲波法及高頻電流法等。
GBPD-L700局放檢測與定位系統(tǒng)能夠通過電信號和超聲波信號，集特高頻法、高頻電流法、超聲波法于一體進行帶電檢測，確定GIS是否存在放電故障，并完成精確定位。
特高頻檢測
電力設備絕緣體中絕緣強度和擊穿場強都很高，當局部放電在很小的范圍內發(fā)生時，擊穿過程很快，將產生很陡的脈沖電流，其上升時間小于1ns，并激發(fā)頻率高達數GHz 的電磁波。局部放電檢測特高頻（UHF）法基本原理是通過UHF 傳感器對電力設備中局部放電時產生的超高頻電磁波（300MHz ≤ f ≤ 3GHz ）信號進行檢測，從而獲得局部放電的相關信息，實現局部放電監(jiān)測。根據現場設備情況的不同，可以采用內置式超高頻傳感器和外置式超高頻傳感器。由于現場的電暈干擾主要集中300MHz 頻段以下，因此UHF 法能有效地避開現場的電暈等干擾，具有較高的靈敏度和抗干擾能力，可實現局部放電帶電檢測、定位以及缺陷類型識別等優(yōu)點。
高頻檢測
電力設備絕緣體中絕緣強度和擊穿場強都很高，當局部放電在很小的范圍內發(fā)生時，擊穿過程很快，將產生很陡的脈沖電流，其上升時間小于 1ns，并激發(fā)頻率高達數GHz的電磁波。局部放電檢測特高頻（UHF）法基本原理是通過UHF傳感器對電力設備中局部放電時產生的特高頻電磁波信號進行檢測，從而獲得局部放電的相關信息，實現局部放電監(jiān)測。根據現場設備情況的不同，可以采用內 置式特高頻傳感器和外置式特高頻傳感器。由于現場的電暈干擾主要集中在 300MHz 頻段以下，因此UHF法能有效地避開現場的電暈等干擾，具有較高的靈 敏度和抗干擾能力，可實現局部放電帶電檢測、定位以及缺陷類型識別等優(yōu)點。
高頻電流傳感器主要用于高壓電氣設備的局部放電檢測，采用脈沖電流原理。由于絕大部分高壓電氣設備，其高低壓側或接地部分都存在分布電容，高場強區(qū)發(fā)生放電時，會耦合到接地部分并通過接地線進入大地。HFCT卡在接地線上，檢測其局放產生的脈沖電流信號，從而獲得被檢測設備的局部放電信息。主要用于電纜、變壓器、電抗器、GIS、開關柜等中高壓設備的局部放電信號檢測。
超聲波檢測
電力設備在放電過程中會產生聲波。放電產生的聲波的頻譜很寬，可以從幾十Hz到幾 MHz， 其中頻率低于20kHz的信號能夠被人耳聽到，而高于這一頻率的超聲波信號必須用超聲波傳感器才能接收到。根據放電釋放的能量與聲能之間的關系，用超聲波信號聲壓的變化代表局部放電所釋放能量的變化，通過測量超聲波信號的聲壓，可以推測出放電的強弱，這就是超聲波信號檢測局部放電的基本原理。
功能特點
局部放電檢測與定位系統(tǒng)具有以下特點：
l 4通道UHF調理單元，可同時連接4路UHF傳感器，用于GIS現場測試；
l 4通道HFCT調理單元，可同時掛接HFCT及射頻耦合傳感器；
l 提供4路低噪聲超聲波前置放大器，及帶差分型的超聲波傳感器，有效解決現場GIS及變壓器測試干擾問題；
l 2路射頻耦合傳感器測試，有效解決配網電纜中間接頭無接地引出的現場環(huán)境，可有效檢測高壓電纜局部放電信號；
l 特高頻局放檢測信號調理器提供高通、低通、帶通可控，增益可控、檢波和非檢波方式輸出，便于分析信號周期特性及定位分析；
l 高頻局放檢測信號調理器提供三種帶通濾波可選，增益可控，檢波和非檢波方式輸出，有效解決現場干擾抑制問題；
l 采用高速數字存儲示波器，可分析超高頻、高頻電流、、射頻耦合和超聲波信號的波形細節(jié)和時域特征，并對局放源進行精確定位分析；
l 利用聲電聯合檢測技術，可對局放源進行準確定位分析，定位精度高；
l 可根據局放信號的相位特征和波形特征，判斷局放類型；
l 系統(tǒng)用于變電站GIS、變壓器、電抗器、的局部放電帶電測試，也可用于開關柜和電力電纜等變電站其它設備的局放帶電檢測。
技術指標
項目 | 技術參數 | 備注 |
采樣主機 | 系統(tǒng)采樣率 | 10GSa/s |
系統(tǒng)模擬帶寬 | 1GHz | |
存儲深度 | 500Mpts | |
檢測通道數 | 4 | |
屏幕尺寸及類型 | 10.1英寸多點觸控電容屏 | |
供電方式 | 鋰電池供電 | |
特高頻（UHF）局放檢測信號調理器 | UHF通道數 | 4通道 |
濾波器 | 高通、低通、帶通可選 | |
檢波功能 | 具備檢波前和檢波后可調，用于脈沖分析 | |
增益 | 低增益、高增益可選 | |
電源 | 7.4V鋰電池供電，續(xù)航5天 | |
接口 | BNC輸出，BNC輸出 | |
高頻(HFCT)局放檢測信號調理器 | HFCT通道數 | 4通道 |
濾波器 | BW1、BW2、BW3可調，針對現場環(huán)境干擾，可選擇信噪比高的頻帶進行測試。 | |
增益 | 低增益、高增益可選 | |
檢波功能 | 具備檢波前和檢波后可調，用于脈沖分析 | |
電源 | 7.4V鋰電池供電，續(xù)航5天 | |
接口 | BNC輸出，BNC輸出 | |
超聲前置放大器 | 帶寬 | 20kHz~1200kHz |
增益 | 20dB、40dB、60dB可調 | |
輸入方式 | 單端、差分可調 | |
供電方式 | 7.4V鋰電池，續(xù)航8小時 | |
特高頻（UHF）傳感器 | 檢測帶寬 | 300MHz～1500MHz |
等效高度 | >8 | |
高頻（HFCT）傳感器 | 檢測帶寬 | 500kHz~30MHz |
傳輸阻抗 | >10 | |
接觸式超聲波傳感器 | 傳感器類型 | 差分型 |
檢測帶寬 | 20kHz~300kHz | |
射頻耦合傳感器 | 檢測帶寬 | 3kHz~30MHz |
測試方式 | 貼附電纜本體測試，解決無接地引出現場使用 | |
工作環(huán)境 | 溫度 | 操作時：0℃至+50℃ 非操作時：-30℃至+70℃ |
濕度 | 操作時： +30℃以下：≤90%相對濕度（無冷凝） +30℃至+40℃：≤75%相對濕度（無冷凝） +40℃至+50℃：≤45%相對濕度（無冷凝） 非操作時： +65℃以下：≤90%相對濕度（無冷凝） |
