1概述近年來,隨著城市電網建設的發展,變電站的數量不斷增加,高壓電力設備如GIS,變壓器,開關柜等亦不斷增加。由于高壓電力設備的運行電壓高、其內空間極為有限,導致高壓電力設備的工作場強很高。另一方面,高壓設備中絕緣裕度相對較小,例如,在GIS中,在嚴格控制的環境條件下,GIS設備中SF6氣體的擊穿強度可望達到相當高的水平,但實際通常只能達到期望值的一半,甚至更低。而例如GIS設備等高壓電力設備在內部出現某種缺陷時,極易發生設備故障。GIS、變壓器等設備內部故障皆以絕緣性故障為多,而局部放電往往是絕緣性故障的先兆和表現形式,當這些高壓設備中產生局部放電,在電力作用下將使設備內部出現影響絕緣性能的情況,例如絕緣介質(SF6、變壓器油等)產生化學反應而分解,產生腐蝕性物質,破壞絕緣層或由于局部放電而導致溫度升高,絕緣層老化等等情況,**終引發絕緣擊穿。實踐證明,開展局部放電檢測可以有效避免事故的發生。我公司生產的GZPD-3004ZX系列局放在線監測裝置,采用超高頻在線監測技術,可在線監測如GIS、變壓器、開關柜等高壓電力設備內部由于局部放電所產生的超高頻電磁波信號,進而監測并評估設備運行狀態,能有效預防事故的發生杭州國洲電力科技有限公司局放產品配置。國產局放監測公司
二、局部放電檢測方法2.4暫態地電波法局部放電產生的電磁波傳播至電力設備金屬外殼時,在殼體表面產生感應電流,并在接地體的波阻抗上產生暫態對地電壓。TEV傳感器的工作原理可等效為一個電容分壓器,通過檢測傳感器電極與絕緣層之間等效電容的電壓判斷局部放電的發生。典型局部放電的暫態地電壓信號如下圖所示,主要頻率范圍為1~100MHz。暫態地電壓法具有使用方便、無需額外檢測電路的特點。三、局部放電分析方法3.1脈沖波形法脈沖波形法是一種基于放電電流脈沖信號波形的分析方法,主要特征參量定義如下:-上升時間(tr):脈沖上升沿幅值10%上升到90%所需的時間;-下降時間(tf):脈沖下降沿幅值90%下降到10%所需的時間;-脈沖寬度(tw):脈沖上升沿幅值50%到下降沿幅值50%所需的時間;-脈沖峰值:脈沖最大值。超高頻局放監測值為什么要進行耐壓同步局部放電監測?
4.3.2信號采集處理原理傳感器采集到的局部放電信號,進入信號調理單元,首先緩沖隔離,減小后續電路對局放信號的影響,然后送入頻帶為680~890MHZ的帶阻濾波器,經過濾波后的信號進入程控衰減放大電路,該電路增益可以進行軟件預設定調節,***將預處理好的信號送入高速采集單元。高速采集單位進行了多個工頻周期時間段的測量,對天線傳感器檢測到的電磁波進行了比較大放電幅值、平均放電量、放電次數的測量計算。4.3.3信號抗干擾原理超高頻局部放電的抗干擾基于以下三個因素:◆電力系統中的干擾信號,包括空氣中電暈放電的干擾,主要分布在低于UHF的頻段,因此,在UHF頻段進行局部放電信號檢測,可以避開主要的干擾信號,提高局部放電信號傳感的信噪比。◆超高頻信號傳播過程中衰減比較快,一處的干擾信號只能局限在比較小的范圍,不會產生大范圍的影響。因此,采用超高頻局部放電監測,可以減小電力設備之間相互的放電干擾。◆GZPD-3004ZX硬件上采用差動平衡法結合噪音傳感器實現外部干擾的鑒別,軟件上采用小波包濾波方法和IIR濾波器、開窗法實現對白噪、周期性、脈沖性干擾的抑制和消除。
三、局部放電分析方法3.4小波變換法相比于傅里葉變換,小波變換通過對小波函數的伸縮及平移同時實現對原始信號的時域分析和頻域分析。離散小波變換可由下式實現:??????????(??,??)=?????/2??(??)??(??0??????????0)DWT_ψf(m,n)=a^(-m/2)∫?〖f(t)〗ψ(a_0^(-m)t-nb_0)其中??(??)f(t)為原始信號;??a為尺度因子,通過對小波函數的伸縮變換實現原始信號的頻域分析;??b為平移因子,通過在時間軸內對小波函數的平移變換實現原始信號的時域分析。基于離散小波變換的多分辨率分析在信號低頻處具有低時間分辨率和高頻率分辨率的特性,在信號高頻處具有低頻率分辨率及高時間分辨率的特性。因此,小波變換***局部放電信號的去噪及特征參量提取。杭州國洲電力科技有限公司局放產品概述。
2、智能分析功能=1\*GB3①、具備4G/5G自組網功能,可擴展為分布式局部放電在線監測系統(不限客戶端及硬件節點數量),固定式長期/可移動式短期的針對疑似缺陷的電力設備在線監測;=2\*GB3②、內置變壓器、高抗、斷路器(GIS、敞開式斷路器、開關柜)、電纜、發電機等電力設備典型放電類型數據庫,結合神經網絡、放電特征參量實現絕緣缺陷類型識別;(a)高電位電暈放電(b)低電位電暈放電(c)內部放電(d)沿面放電(e)懸浮放電(e)金屬粒子放電圖5:典型放電類型數據庫(部分,以GIS局放為例)=3\*GB3③、強大的TF-Map分組篩選功能,基于放電脈沖波形特征形成放電等效時頻圖譜(TF-Map)圖譜,可根據TF-Map分布情況,實現信號的分離分類,具體應用場景如下文的圖8與圖9所示:GZPD系列局部放電監測系統的感知單元采集到的是脈沖信號的電壓峰值,并自動計算和存儲每個局部放電脈沖的幅度和相位;把每個帶有相位標識的局部放電脈沖相位顯示出來,即通過相位-局放量值這兩個參量對局部放電進行描述,其后根據脈沖特征進行放電類型的識別。GZPD-2300系列分布式GIS耐壓同步局部放電監測與定位系統技術指標。杭州局放改造
杭州國洲電力科技有限公司局放產品系統參數。國產局放監測公司
四、ModBus通訊協議4.1概述1.協議類型:ModBus-RTU2.傳輸方式:RS485、LoRa(470MHz)3.通訊波特率:192004.傳輸方式:主從半雙工4.2報文格式地址碼功能碼數據碼校驗碼8Bits8BitsN*8Bits16Bits1.地址碼地址域在幀的開始部分,由1個字節組成,標明用戶指定的終端設備地址。每個終端設備的地址是***的,只有被尋址到的終端設備才和主機交換數據。2.功能碼功能碼告訴被尋址的終端設備執行何種功能.功能碼意義行為03H讀數據獲得一個至4個寄存器的當前數據3.數據碼數據碼包含了終端執行特定功能所需要的數據或終端響應查詢時所采集到的數據。這些數據的內容可能是數值、參考地址或者極限值,例如:功能碼告訴終端讀取一個寄存器,數據碼則需要指明從那個寄存器開始及讀取多少個數據。4.校驗碼提供主機和終端檢查傳輸過程中的錯誤的依據。出錯校驗能保證主機或終端不去響應傳輸過程中的錯誤數據,提高了系統數據的安全和可靠性。出錯校驗采用了16位循環冗余(CRC)的方法,注意:低位在前,高位在后。CRC占用兩個字節,其值由傳送設備計算出來,然后附加到數據碼的***一并發出國產局放監測公司
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