局部放电的在线监测
GIS局部放电在线监测实施方案
GIS局部放电在线监测实施方案一、概述GIS局部放电在线监测是通过在线监测系统对GIS设备的局部放电情况进行实时监测和分析，以确保GIS设备的正常运行和安全可靠。
本实施方案旨在详细介绍GIS局部放电在线监测系统的设计、安装和运行管理等方面的内容，以保障监测系统的有效运行。
二、系统设计1.监测技术选择针对GIS设备的局部放电在线监测，可以选择利用超高频法（UHF）、电容耦合法（CC）或电流互感器法（HFCT）等技术进行监测。
根据具体情况和实际需求，综合考虑各种技术的优缺点，选择合适的监测技术。
2.监测点的布置根据GIS设备的结构、工作情况和局部放电的特点，合理布置监测点。
监测点应覆盖GIS设备的关键部位，如导电插件、固定金属分隔器等，并考虑到设备的布置形式和监测点之间的距离等因素。
3.监测系统的组成监测系统主要由传感器、数据采集装置、数据传输装置和数据处理平台等组成。
传感器用于捕捉并接收GIS设备的局部放电信号，数据采集装置负责将信号转换为电信号并实时采集，数据传输装置用于传输数据至数据处理平台，数据处理平台则进行信号处理和分析。
三、安装和调试1.项目准备购买并准备所需监测设备和材料，包括传感器、数据采集装置、数据传输装置等。
2.安装调试按照监测点布置方案，逐一安装传感器，并连接到数据采集装置。
安装完毕后，对系统进行调试，确保传感器与数据采集装置正常连接。
3.系统校准完成系统安装和调试后，进行系统校准。
校准包括传感器校准和数据采集装置校准，以确保监测系统的准确性和可靠性。
四、运行管理1.日常运维定期检查监测系统各个组件的运行状态和连接情况，确保监测设备正常工作。
对设备进行维护，包括清洁、防护和维修等。
2.数据管理建立健全的数据管理系统，包括数据的采集、存储、备份和分析等工作。
对于重要数据，进行定期备份以防止数据丢失。
3.故障排除及时发现和排除监测系统中的故障，确保系统的稳定运行。
对故障原因进行分析，提出相应的解决方案，并及时修复故障。
变压器局部放电的在线监测
对于70～180kHz的被测局部放电信号应采用高速采样系统。一般 采样频率应为信号频率的10倍以上，即700～1000kHz。
第二节 变压器局部放电的在线监测 三、局部放电信号的传输
电缆模拟信号传送
一根信号电缆传送一通道信号；多通道信号需多根电缆或采用多 芯电缆传送。
第二节 变压器局部放电的在线监测 一、概述
变压器局部放电的在线监测方法－非电测法
声测法是利用局部放电时发出的声波来进行测量，常和脉冲 电流法配合使用，是局部放电的重要监测手段。 特点：基本上不受现场电磁干扰的影响，信噪比高，可以硬 定放电源的位置。 缺点：灵敏度低且不能确定放电量。
第二节 变压器局部放电的在线监测 一、概述
第二节 变压器局部放电的在线监测 二、局部放电信号的检测
声测法信号检测
局部放电声波的检测频率
声波是一种机械振动波，它是当发生局部放电时，在放电区域中分 子间产生剧烈的撞击，这种撞击在宏观上产生了一种压力所引成。
局部放电由一连串脉冲形成，由此产生的声波也是由脉冲形成。频 谱为10～107Hz数量级范围。
模式识别的过程实际上是信息压缩的过程，—般包括学习和 识别两个过程。
第二节 变压器局部放电的在线监测 七、放电模式的识别
第一步是学习过程，首先从变压器提取有典型意义的几种放电 模型，通过试验，获得局部放电数据，包括放电图象或数据采 集结果，从这些所获得的数据中提取特征，包括时域特征或统 计特征。根据这些特征构成特征空间，利用某种算法依据一定 规则，将特征空间根据不同的放电模型进行划分，从而形成特 征库。 第二步是识别过程，对于未知的放电类型，在获取数据和提取 特征后，依据同样的规则与已存在的特征库在限定条件下进行 匹配，从而判断出放电的类型。
GIS局部放电在线监测技术及检测方法
GIS局部放电在线监测技术及检测方法GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）是一种高压电力设备，用于输电和配电系统中。
在长期运行过程中，由于设备老化或故障，可能会导致局部放电（Partial Discharge，PD）现象的产生。
局部放电是指在绝缘材料中局部发生的放电现象，具有不连续性和周期性。
如果不及时发现和处理，局部放电可能会发展成大面积放电，导致设备的损坏甚至故障，对电力系统的可靠性和稳定性产生不利影响。
因此，开展GIS局部放电在线监测技术和检测方法的研究具有重要意义。
GIS局部放电在线监测技术可以实时监测和识别发生在设备中的局部放电现象，通过监测数据分析和处理，可以提前发现故障迹象，采取相应的措施进行预防和维修，从而保障设备的可靠运行。
目前，常用的GIS局部放电在线监测技术包括电测法、超声波法、电磁法和红外热像法等。
电测法是一种常用的GIS局部放电在线监测技术。
它通过安装在设备的绝缘支持物上的电感式传感器或电容式传感器获取电压或电流信号，实时监测和记录设备的运行状态。
通过对电压和电流信号的分析，可以检测到设备中的局部放电现象。
该方法具有简单、可靠、实时性强的优点，但不易精确定位局部放电点。
超声波法是另一种常用的GIS局部放电在线监测技术。
它通过超声波传感器接收设备中产生的超声波信号，利用超声波在封闭的金属容器中的传播规律来判断设备是否存在局部放电现象。
超声波法可以实现对设备的精确定位监测，但对传感器的位置布置和信号处理要求高。
电磁法是一种主要用于GIS局部放电在线监测的无损检测技术。
它通过电磁感应原理，在设备周围布置多个传感器，通过监测设备的电磁信号变化来判断是否存在局部放电现象。
电磁法具有不受高压电力设备介质影响、设备无需停电运行等优点，但对传感器布置和信号处理的要求较高。
红外热像法是一种通过红外热像仪来监测设备表面温度变化的技术。
由于局部放电现象会产生热量，使设备表面温度升高，通过红外热像仪可以实时获取设备表面的温度分布图像，检测设备是否存在局部放电现象。
在线监测模式中干式变压器局部放电分析
在线监测模式中干式变压器局部放电分析1. 引言1.1 背景介绍干式变压器是电力系统中常见的一种变压器类型，其具有结构简单、维护方便等优点，在电力系统中应用广泛。
干式变压器在运行过程中也会出现局部放电现象，这可能会导致设备损坏，甚至引发火灾等严重后果。
对干式变压器的局部放电进行监测和分析具有重要意义。
随着科技的发展，传统的离线监测方式已不能满足实时监测的需求。
在线监测模式应运而生。
在线监测模式通过实时监测设备运行状态，可以及时发现设备存在的问题，并采取相应的措施进行维护和修复，从而提高设备的可靠性和安全性。
本文旨在探讨在线监测模式在干式变压器局部放电分析中的应用，通过分析干式变压器局部放电特点，探讨在线监测模式的优势，介绍干式变压器局部放电在线监测技术以及监测参数分析，最终对数据处理与分析进行总结。
结合实际案例，探讨在线监测模式在干式变压器局部放电分析中的应用前景，并提出存在问题的解决建议。
通过本文的研究，旨在为干式变压器的运行维护提供参考依据，提高设备的运行效率和安全性。
1.2 研究目的研究目的是通过对干式变压器局部放电进行在线监测分析，探讨其特点和优势，并研究在线监测技术在干式变压器局部放电中的应用，以及监测参数的分析和数据处理方法。
通过研究，旨在揭示在线监测模式在干式变压器局部放电分析中的应用前景，为实现干式变压器安全运行提供科学依据。
分析存在的问题并提出解决建议，为干式变压器局部放电在线监测技术的进一步发展提供有益的参考。
通过本研究，可以为干式变压器的预防性维护和故障诊断提供更加准确、可靠的监测手段，提高设备运行的可靠性和安全性，促进电力系统的稳定运行。
2. 正文2.1 干式变压器局部放电特点分析干式变压器是一种常见的变压器类型，在电力系统中起着重要的作用。
干式变压器局部放电是指在变压器内部或表面的局部区域内产生的放电现象。
干式变压器局部放电特点分析可以帮助我们更深入地了解局部放电的形成机制和特性，为后续的在线监测提供重要依据。
高压电缆局部放电在线监测系统
高压电缆局部放电在线监测系统高压、超高压电缆局部放电在线监测系统主要用于监测发生在高压电缆、GIS以及与其相连高压设备中的局放信号，预测该局放的发展趋势，预防突发性的电气事故，为设备的状态检修和维护提供有效的数据依据。
该系统是一个独立的、紧凑型多功能分布式高频局放同步检测系统，采用光纤组网方式进行数据传输，实时在线监测电缆系统局部放电，通过高压电缆局放分析系统来评估系统的绝缘状态。
系统基于高频脉冲电流法测量局放的原理而设计，通过高频电流传感器（HFCT）和100Mbps采样率采集局放源点激发的脉冲电流信号。
二、技术特点
（1）采用高频脉冲电流法原理，通过高频电流传感器测量局放信号；
（2）局放监测装置可以通过单模光纤级联，组成光纤环网，控制计算机通过总线控制单元管理所有装置，进行长电缆线路分布式局放检测，各监测装置之间实现完全电气绝缘。
光纤长度可达20km；
（3）可以进行电缆线路局放在线监测；
（4）供电电源使用AC220V市电；
（5）分析软件采用可视化方式展示局放图谱，如二维q-φ, N-φ, N-q和三维N-q-φ；
（6）可生成测试报告，用于存档或运维问题追溯。
注意事项
1)严禁在局放传感器输出端处于短路状态下在接地线上合上局放传感器，在合上局放传感器前，需确认其输出端是否短路；
2)传感器应牢固固定于接地线上，若接地线过细，可使用绝缘胶布缠绕数层后再使用电流互感器；。
GIS局部放电在线监测实施方案
GIS局部放电在线监测实施方案
摘要
ArcGIS作为功能强大的GIS软件，可以结合先进的技术，如智能化
信息技术、互联网技术等，利用GIS在线监测技术从多方面对局部放电的
活动进行实时的监测，以便及时发现存在的问题并及时采取有效的措施和
行动，保证活动的安全顺利进行。
本文首先介绍局部放电的概念及原理，
然后介绍ArcGIS技术在局部放电在线监测中的应用以及封装表达式的使用，以及局部放电的数据采集过程；最后提出ArcGIS在局部放电在线监
测实施方案，包括项目前期准备、ArcGIS在线监测的技术实施、在线监
测的数据分析与维护等具体实施内容，以期在局部放电在线监测中取得成功。
1.引言
局部放电是一种在润滑油中发生的一种局部化的绝缘材料老化的现象，它是在润滑工况中发生的放电，其特性主要表现在电场强度、放电电流和
放电类型等三个方面。
为了保证局部放电活动的安全顺利进行，有必要对
其进行实时的监测和控制，因此开发出具有实时监控功能的局部放电在线
监测技术是很有必要的。
2. ArcGIS在局部放电在线监测中的应用
2.1 使用ArcGIS编写封装表达式
ArcGIS封装表达式是ArcGIS Desktop中构建模型的一种艺术形式。
发电机局部放电在线监测电测法有哪些主要方法
发电机局部放电在线监测电测法有哪些主要方法
发电机局部放电在线监测是一种用于检测和预测发电机绝缘系统状态的方法。
发电机局部放电是指在发电机绝缘系统中的局部存在放电现象，其主要表现为电弧放电和耦合放电。
局部放电对发电机的绝缘系统造成损害，并且可能导致机组故障。
1.UHF法（超高频法）：该方法通过检测绝缘系统中放电事件产生的超高频信号来进行监测。
超高频信号与放电强度和位置相关，可以通过无线传输进行监测。
2.TEV法（传导电压法）：该方法使用传导方式侦测并测量绝缘系统中的放电现象。
使用特殊传感器放置在绝缘系统的表面来检测放电过程中产生的传导电压。
3.VHF法（甚高频法）：该方法利用甚高频电磁波在绝缘系统中传播的特性来检测局部放电。
通过测量电磁波的功率和频率等指标来判断发电机绝缘系统的状态。
4.AE法（声发射法）：该方法利用发电机绝缘系统中放电现象产生的声波来进行监测。
通过检测和分析声波的特征来判断绝缘系统中可能存在的故障。
5.HFCT法（高频电流传感器法）：该方法使用高频电流传感器来检测绝缘系统中的局部放电现象。
通过检测绝缘系统中放电过程中产生的高频电流来进行监测和分析。
以上是主要的发电机局部放电在线监测方法。
通过采用这些方法，可以及时发现和预测发电机绝缘系统中的局部放电现象，为运维人员提供及时的故障预警和判断依据，以保障发电机的正常运行和延长设备寿命。
在线监测模式中干式变压器局部放电分析
在线监测模式中干式变压器局部放电分析随着电力系统的不断发展和变革，干式变压器在电力系统中得到了广泛的应用。
干式变压器相比于油浸式变压器具有更加环保、安全、维护方便等优势，因此在现代电力系统中得到了越来越多的应用。
干式变压器在运行过程中仍然面临着许多问题，其中局部放电是干式变压器最为常见的故障之一。
对干式变压器的局部放电进行在线监测分析显得尤为重要。
干式变压器局部放电是指在变压器内部或外部存在的局部电磁场集中放电现象。
局部放电是变压器内部绝缘介质的局部击穿现象，其产生会导致绝缘材料的老化和变质，严重时甚至会引发变压器的局部短路故障。
对干式变压器的局部放电进行在线监测分析，可以及时发现和处理变压器的故障隐患，保障电力系统的安全稳定运行。
在进行干式变压器局部放电在线监测分析时，首先需要选择合适的监测设备和技术手段。
目前，常用的干式变压器局部放电监测设备有感应耦合式传感器、电容式传感器、紧缩式传感器等。
这些传感器能够实时监测变压器内部的电磁场变化，及时发现局部放电现象。
还可以利用超声波传感器、红外热像仪等设备检测变压器的声波和热量变化，从而判断局部放电的情况。
除了监测设备，还需结合数据采集系统和在线监测软件，对干式变压器的局部放电数据进行采集、传输和处理。
通过这些软硬件设备，可以将变压器内部的局部放电数据实时传输到监控中心，进行实时监测和分析。
监测中心可以采用数据融合与处理技术，对局部放电数据进行模式识别和特征提取，判断出变压器的故障症状和程度。
在进行干式变压器局部放电在线监测分析时，需要重点关注以下几个方面：1. 数据采集与传输：采集变压器局部放电数据并进行实时传输到监测中心，确保数据的及时性和准确性。
2. 数据处理与分析：通过监测软件对局部放电数据进行处理和分析，判断出变压器的故障状况。
3. 故障诊断与预警：根据监测数据对变压器的故障症状进行诊断和预警，及时采取相应的维护措施。
4. 综合评估与优化：对监测结果进行综合评估和分析，优化变压器的运行状态和维护计划，保障电力系统的安全、稳定运行。
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局部放电的在线监测
一、绝缘内部局部放电在线监测的基本方法
局部放电的过程除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生电磁辐射、超声、发光、发热以及出现新的生成物等。
因此针对这些现象，局部放电监测的基本方法有脉冲电流测量、超声波测量、光测量、化学测量、超高频测量以及特高频测量等方法。
其中脉冲电流法放电电流脉冲信息含量丰富，可通过电流脉冲的统计特征和实测波形来判定放电的严重程度，进而运用现代分析手段了解绝缘劣化的状况及其发展趋势，对于突变信号反应也较灵敏，易于准确及时地发现故障，且易于定量，因此，脉冲电流法得到广泛应用。
目前，国内不少单位研制的局部放电监测装置普遍采用这种方法来提取放电信号。
该方法通过监测阻抗、接地线以及绕组中由于局部放电引起的脉冲电流，获得视在放电量。
它是研究最早、应用最广泛的一种监测方法，也是国际上唯一有标准（IEC60270）的局放监测方法，所测得的信息具有可比性。
图4－4为比较典型的局部放电在线监测（以变压器为例，图中CT表示电流互感器）原理框图。
图4－4 脉冲电流法监测变压器局部放电原理框图
随着技术的发展，针对不同的监测对象，近年来发展了多种局部放电在线监测方法。
如光测量、超高频测量以及特高频测量法等。
利用光电监测技术，通过光电探测器接收的来自放电源的光脉冲信号，然后转为电信号，再放大处理。
不同类型放电产生的光波波长不同，小电晕光波长≤400nm呈紫色，大部为紫外线；强火花放电光波长自<400nm扩展至>700nm，呈桔红色，大部为可见光，固体、介质表面放电光谱与放电区域的气体组成、固体材料的性质、表面状态及电极材料等有关。
这样就可以实现局部放电的在线监测。
同样，由于脉冲放电是一种较高频率的重复放电，这种放电将产生辐射电磁波，根据这一原理，可以采用超高频或特高频测量法监测辐射电磁波来实现局部放电在线监测。
日本H.KAwada等人较早实现了对电力变压器PD的声电联合监测（见图4-5）。
由于被测信号很弱而变电所现场又具有多种的电磁干扰源，使用同轴电缆传递信号会接受多种干扰，其中之一是电缆的接地屏蔽层会受到复杂的地中电流的干扰，因此传递各路信号用的是光纤。
通过电容式高压套管末屏的接地线、变压器中性点接地线和外壳接地线上所套装的带铁氧体（高频磁）磁心的罗戈夫斯基线圈供给PD脉冲电流信号。
通过装置在变压器外壳不同位置的超声压力传感器，接受由PD源产生的压力信号，并由此转变成电信号。
在自动监测器中设置光信号发生器，并向图中所示的CD及各个MC发出光信号。
最常用的是，用PD 所产生的脉冲电流来触发监测器，在监测器被触发之后，才能监测到各超声传感器的超声压力波信号。
后由其中的光信号接收器接收各个声、电信号。
综合分析各个传感器信号的幅值和时延，可以初步判断变压器内部PD源的位置。
如果
像图4-6所示的波形及时延情况，则可判断PD 源离MC 2的位置更近一些。
由于现场存在大量的干扰，故在线测量的PD 灵敏度要比屏蔽的实验室条件下测量的灵敏度低得多。
IEC 要求新生产的≥300kV 变压器在制造厂的实验室里试验时，PD 的视在放电量应小于300pC ～500pC 。
一般认为现场大变压器的PD 量在≥10000pC 时，应引起严重关切。
所以PD 的监测灵敏度至少应达到5000pC 。
然而即使是这样一个要求，在进行在线测量时，也并非一定能够实现。
(a)t
二、局部放电在线监测中的抗干扰措施简介
局部放电在线监测系统主要采用脉冲电流法，但是，实际应用效果往往不够理想，因为现场环境中局部放电信号的提取较为困难，干扰有时比局部放电脉冲信号强2～3个数量级，而且局部放电测量中的干扰信号是多种多样的，按频带可分为窄带干扰和宽带干扰，而按其时域波形特征可分为连续的周期性干扰、脉冲型干扰和白噪声3类，连续的周期性干扰包括：电力系统载波通信和高频保护信号引起的干扰、无线电干扰。
此类干扰的波形通常是高频正弦波，有固定的频率和频带宽度。
脉冲型干扰信号包括：供电线路或高压端的电晕放电、电网中的开关及晶闸管整流设备闭合或开断引起的脉冲干扰、电力系统中其他非监测设备放电引起的干扰、试验线路或邻近处的接地不良引起的干扰、浮动电位物体放电引起的干扰、设备的本机噪音和其他的随机干扰。
此类干扰在时域上是持续时间很短的脉冲信号，而在频域上是包含多种频率成分的宽带信号，具有与局部放电信号相似的时域和频域特征。
白噪声包括各种随机噪声，如变压器绕组的热噪声、配电线路及变压器继电保护信号线路中由于耦合进入的各种噪声以及监测线路中的半导体器件的散粒噪声等。
因此，如何有效地识别和抑制干扰，获得可靠的局部放电信号就成为局放在线监测中需要解决的问题。
局部放电在线监测抗干扰措施已有很多方法，有的已应用于监测系统，由于干扰是多样的，表现出的特性也不同，用一种方法来有效地抑制所有的干扰是不可能的，针对不同的干扰源，需采取不同的措施，综合运用，达到抗干扰的目的。
抑制干扰的措施有消除干扰源、切断干扰途径和干扰的后处理三种方法。
对于因系统设计不当引起的各种噪声，可以通过改进系统结构、合理设计电路、增强屏蔽等加以消除；保证测试回路各部分良好连接，可以消除接触不良带来的干扰；提供一点接地，消除现场的孤立导体，可以消除浮动电位物体带来的干扰；通过电源滤波可以抑制电源带来的干扰；屏蔽测试仪器，可以抑制因空间耦合造成图4-6 电力变压器PD 的在线监测时获得的
电流脉冲及超声信号
(a)来自某RC ；(b)来自MC 2；(c) 来自MC 5 图4-5 电力变压器PD 的在线声电联合监测 CD —电流脉冲检测器；MC —超声压力传感器； RC —罗戈夫斯基线圈；NP —中性点套管
的干扰。
而对于其他的通过测量传感器进入监测系统的干扰，则需要通过各种硬件和软件的方法，进行干扰的后处理来抑制。
这些措施主要包括频域开窗和时域开窗。
频域开窗利用周期型干扰在频域上离散的特点对其加以抑制；时域开窗利用脉冲干扰在时域上离散的特点来消除。
对于这两种处理方法，应采用频域开窗在前、时域开窗在后的原则。
近年来，小波分析的发展，又开辟了通过时—频分析来抑制干扰的新思路。
三、存在的问题
目前抑制干扰的方法和思路虽很多，但真正成功地用于监测系统的不多，有的效果并不理想。
需要在理论和应用方面作进一步的研究，如噪声干扰的特性，特别是对排除了载波干扰和无线电干扰等已知的且较易排除的强大干扰后的其它干扰的特性、局部放电脉冲在电力设备中的传播规律等。
近年来，局部放电监测已广泛用于评定电力设备的绝缘状态，但由于现场存在大量干扰信号，在线监测系统的灵敏度和监测的可靠性受到了严重的影响。
因此干扰的消除和抑制是电力设备局部放电在线监测的一个关键技术问题。