电力电缆局放在线监测系统使用说明书

电力电缆局放在线监测系统使用阐明书目录TOC安全规程 11.概述 21.1有关概述 21.2系统功效 21.3系统工作环境 31.4系统工作过程 31.5技术原理综述 41.6现场安装指导阐明………………………51.7系统构造及网络 62.硬件使用及维护阐明 72.1硬件阐明 72.1.1传感器 72.1.2电力电缆检测装备 92.1.3数据服务器和数据通信单元 102.2硬件使用阐明 112.3硬件维护 122.3.1使用时应注意的问题 122.3.2顾客维修 122.3.3故障分析 123系统功效 133.1 安装 143.2 卸载 144操作系统 154.1 开始 154.2 设备管理 174.2.1 电缆基本信息管理 184.2.2 电缆接头信息管理 184.2.3 数据采集卡信息管理 194.3 参数设立 204.3.1 参数设立 204.3.2 局放采集卡配备 224.4手动监测 244.5自动监测 254.6查看数据 264.6.1 局放数据查询 264.7趋势查询 274.7.1局放趋势查询 275 常见问题及简朴解决办法 28安全规程从事本设备的运输、安装、投运、操作、维护和修理的全部人员必须有对应的专业资格。必须严格恪守各项使用阐明。违章操作或错误使用可能造成：减少设备的使用寿命和监测精度。损坏本设备和顾客的其它设备。造成严重的或致命的伤害。本阐明书在安全规程上采用以下三种方式强调某些重要事项：警告这种警示栏是指由于您的误操作可能造成系统不可恢复的损毁，或者难以预料的后果。注意这种提示是指由于您的误操作可能造成系统的不正常工作。本阐明书未经我司书面允许，不得翻印，同时其内容不得转告非使用者的第三方作为任何未经许可的用途。1.概述1.1有关概述局部放电：绝缘体中只有局部区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，这种现象称之为局部放电，简称局放。它与绝缘的老化及绝缘的缺点亲密有关。电缆接头局部放电在线监测：对运行中的电力电缆接头的局部放电进行长时间监测，并进行数据解决分析，以及对电缆接头绝缘进行绝缘诊疗，必要时提供报警。极性鉴别：通过双传感器（分别位于电缆接头两端）耦合到的来自电缆接头内部的局部放电信号是异极性，而来自外部的干扰是同极性，根据这种不同的极性分辨干扰与放电。数字滤波：运用软件编写特定的滤波程序，通过数字信号解决，只保存给定的频率分量，和模拟滤波相比含有很强的灵活性。放电量：测量时间内稳定出现的最大视在放电电荷量。1.2系统功效本系统合用于对110kV及以上电压等级电缆接头的局部放电在线及离线监测。结合数字信号解决技术和虚拟仪器技术研制的电缆接头局部放电在线监测系统，用于110KV及以上电缆的巡检，并能存储各个接头及各段电缆测试谱图、进行趋势分析，从而及时发现电缆及接头的绝缘缺点，并为评定其绝缘水平及老化程度提供判据，为电缆的检修工作提供根据。本系统最小测量放电幅值：20mV（现场），频率范畴为200kHz～300MHz，放电脉冲的时间分辨率为10μs，相位分辨率为0.18°。本系统提供50工频周期放电图、二维（q-φ，N-φ，N-q）、三维（N-q-φ）谱图，可用以分析放电的类型。运用MySQL构建的数据库，可统计测量相序、放电量、放电相位、测量时间等有关参数以及电缆型号、长度、测量位置等设备参数，可提供放电趋势图并含有预警和报警功效，可对数据库进行查询、删除、备份等。本系统采用数字滤波、设立动态阈值等综合抗干扰方法，测试数据真实可靠。1.3系统工作环境合用范畴：110KV及以上电压等级电力电缆接头。环境温度：-20℃～70℃海拔高度：≤2500m。耐雨耐湿：≤95%。局放数据采集端子箱电源：AC220V,由顾客指定提取。1.4系统工作过程如图1-1系统采用模块化设计，每个电缆接头处设立一组监测装置，涉及本体局放传感器、高频接地电流传感器、工频相位传感器、内置超高频传感器及配套信号线缆，系统工作流程如图1-1所示。安装在电缆接头两端的本体局放和安装在电缆绝缘接头交叉互联接地线或直通头接地线上的高频接地电流传感器耦合到的信号、超高频耦合到的信号，同时进入调理单元的四个通道，经滤波放大后，由采样率为100MS/s高速数据采集卡进行采集，同时运用工频相位传感器获取电缆本体上工频电流信号，作为采集系统的同时相位，并以此信号触发数据采集卡采样，以获得发生放电的相位信息。系统硬件的控制（如放大器的放大倍数控制）由操作人员手动来控制。同时系统的数据采集程序还能实时显示通过滤波、多个抗干扰解决后的局部放电信号，并将采集到的信号保存下来。系统的数据分析程序能够将数据库的数据进行分析，生成二维、三维放电谱图及50工频周期放电图。另外，系统还可将历次采集到的局部放电数据存入MySQL数据库中，运用趋势图程序调用数据库中的数据，生成局部放电的发展趋势图。1.5技术原理综述系统采用模块化设计，其构造原理如图所示如图电缆接头局放在线监测连接原理图系统的总体构造如图所示，通过安装在电缆接头两端本体上的高频电流大传感器和安装在交叉互联线上的高频电流小传感器，来耦合电缆接头处的脉冲电流信号；耦合到的脉冲信号通过同轴电缆传送至前端解决采集单元，对模拟信号通过放大、模拟数字转换后变成数据信号再通过光缆，采用TCP/IP合同传送至数据解决服务器。数据解决服务器对信号进行数据分析后获得电缆接头处的放电信号。将计算获得的放电数据写入到数据库中，经多次采集（普通测量50个工频周期）后，从数据库提取数据进行谱图分析和数据报表，并在虚拟检测系统的面板上显示。1.6现场安装指导阐明系统重要技术为极性鉴别技术，其中涉及两本体大传感器的极性鉴别技术，以及接地小传感器的脉冲分析。由于此系统核心技术为极性鉴别技术，因此传感器的方向性是至关重要，特别是在现场施工过程中，一定要注意传感器的方向。系统规定：电缆接头的东侧为1#本体传感器，西侧为2#本体传感器，要确保安装时2个本体传感器方向是一致的，接地传感器方向应指向接地线的方向。1.7系统构造及网络系统构造电缆接头在线监测系统由多个模块构成，分别为：传感器模块、数据采集模块、数据服务器模块以及数据通信模块构成。电缆接头在线监测系统分布式构造，即电缆接头局放信号通过分布在各个监测点的采集模块对信号进行选通、放大、采集，转换成数字信号，通过局域网TCP/IP通信合同，把数据传送到数据服务器，由数据服务器统一对信号进行计算、分析操作。系统涉及：数据服务器（网络通信接口、软件平台和BYCP-Ⅱ专用软件）数据通信模块传感器模块数据采集模块工频触发模块系统阐明：每组电缆接头监测点安装一种局放采集端子箱，各个局放采集端子箱分布安装于被测电缆接头设备附近，通过TCP/IP合同，以数字通讯的方式与数据服务器通讯。全部监测数据存储于主站计算机数据库中，数据库格式符合国家电网公司状态维修支撑平台对在线监测系统数据库格式的规定。系统网络--局放采集端子箱与数据服务器是通过原则的TCP/IP合同进行通信，每一组电缆数据采集端子箱通过一根光纤跳线和电缆沟光纤主网连接，构成环网，每个局放采集端子箱需要一种独立的局域网内的IP地址，数据服务器也需要一种独立的局域网内的IP地址，信号采集时，是由数据服务器来发送采集命令，逐次采集各个点的放电信号，并接受由各个测量点通过光纤局域网所传回的数据，然后在数据服务器上进行分析。2.硬件使用及维护阐明2.1硬件阐明电缆接头局部放电在线监测系统的硬件包含传感器、检测装备以及服务器。2.1.1传感器接地高频传感器由磁芯、Rogowski线圈、滤波和取样单元构成,是由不锈钢材质制成，表面采用了拉丝解决，表面更光滑，以下图：接地传感器实物图接地传感器安装办法：先用螺丝刀打开传感器开口销钉处两边的四个螺钉，传感器就能够分成两个独立的半圆。传感器卡之前，需要预先在接地线上套一层绝缘橡胶垫，以免损伤接地线。然后直接卡在接地线上。把不锈钢固定片与开口螺钉一起拧上，在拧紧之前把传感器内开口端的两个接线头拧上连接好，用胶带缠好。用自紧箍把卡固定杆上的凹槽处，拧紧。本体传感器是由不锈钢材质制成，表面采用了拉丝解决，表面更光滑。其安装办法与接地传感器类似。本体传感器实物图工频同时相位传感器用来局放监测时获取需要的相位信息，采用国产柔性互感器，方便在电缆沟中那装，提取相位。，采用在被监测电缆线路电缆本体上安装相位传感器，将电流传感器耦合到的本体电流信号作为局放采集单元采集局放时的相位触发信号图2-22.1.2电力电缆检测装备电力电缆检测装备安装在防水箱内，也是监测系统中最重要的设备，肩负着数据采集，存储，解决以及传输，是连接传感器和服务器的重要衔接点。工作过程以下，全部传感器的信号都接入检测装备的输入端，传感器从电缆接头处耦合到放电信号，通过信号调理选择放大电路然后进入数据解决单元的AD转换。转换成数字信号后，进行存储、解决和转发，然后再由网络收发模块转发给光纤收发器，通过光纤通路传输到主机，从而完毕一次数据采集，以下图所示。由于电缆接头局部放电在线监测系统中一种检测装备负责监测一种电缆接头的信息，由图系统图能够看出，在一种接头两侧分别有两只套在本体上的大传感器和一只接地传感器以及内置的超高频传感器构成。便于安装，并做好在箱体外壳上做开孔，做密封解决和密封实验，为信号进出线做准备防水箱体的安装则能够安装在电缆接头附近的电缆支架上（先用两跟角铁固定在电缆支架的角铁上，箱体的背面四个角带有螺栓孔挂耳，然后把箱体固定在这个两个角铁上），或者运用端子箱的四只带螺栓孔挂耳安装在电缆接头附近的墙壁上。检测装备性能指标，以下：输入通道：四路同时，单端接地方式A/D转换精度：12位采样速率：100MS/s单次采样存储深度：每通道16MB触发方式：外触发外经尺寸：240mmX240mmX100mm供电电源：5V±1额定功率：12W工作温度：-20℃~防水等级：IP65通信合同：TCP/IP网络合同2.1.3数据服务器和数据通信单元系统数据服务器采用采用研华IPC-610。通过网线接口与检测装备互相数据交换，对检测装备传来的数据，进行分析解决，并自动生成多个谱图信息，存入数据库，方便后来的查询。外形为原则4U上机架形式，有固定安装孔，参考安装手册，比较方便简朴。如图所示。（1）4U机架安装机箱，支持14槽ISA或ISA/PCI底板；（2）配有300WATXPFCPS/2电源；（3）环路带宽运用率高，无需预留保护带宽；（4）前端接线的USB&PS/2键盘I/O接口；（5）前面板系统LED·应用于冲击、振动和高温等恶劣环境下；（6）可选ATX主板版本和400WPFCP/S；（7）采用双网卡，内网卡（主板自带网卡）与采集卡连接，设立IP为192.168.14.61，子网掩码：255.255.255.0；默认网关：192.168.14.1，内网卡IP不可更改，否则无法正常连接采集卡。数据通信单元是一种原则的1U机箱，其作用是进行信号的光电转换。4U数据服务器和1U数据通信单元有固定的安装孔，安装于主站机柜或者某一位置（具体由顾客拟定）。以下图：2.2硬件使用阐明电缆接头局部放电在线监测系统硬件的具体操作环节：a．在使用前应确保系统各个模块连线对的。具体连线：(1)分别从每一相的两个本体传感器和一种接地传感器防水接头以及内置超高频传感器处用同轴电缆线引出信号线CH1，CH2，CH3和CH4分别连接在检测装备侧面板上的对应各个口。(2)接好对应的光纤接口。(3)连接好电源线b．数据服务器的安装在原则机柜上注意数据服务器一定要与检测装备在同一局域网内，即用同一网关。c．当外部接线完毕后，认真检查一遍，以免出现短路状况。接通电源开始进行工作。如果有条件，建议普通笔记本先连上网线，用简朴的测试程序先与测试一下，网络和设备与否正常工作。d．启动数据服务器，正常开机后，对应程序会自动启动，这时整个系统已处在正常工作状态。e．当数据服务器采集命令发出后，检测装备会给服务器发送数据。表明检测装备正常工作，数据服务器开始采集。2.3硬件维护2.3.1使用时应注意的问题为避免忽然断电对系统造成不良影响，当有忽然停电时，待供电恢复后，操作人员要严格按照上述使用环节重新启动该系统，如有其它问题应及时与技术人员联系。2.3.2顾客维修1）本系统仪器需要有一定经验的专业人员进行维修。2）维修时请不要私自更换仪器内的器件，以免出现问题。3）由于顾客盲目维修，更换仪器部件，造成仪器重大损失者不属保修范畴，由顾客承当维修费用。2.3.3故障分析2.3.3.1注意事项a．需打开仪器进行检查时，首先应断开电源。b．维修前应首先理解仪器的工作原理、框图、电原理图和装配图。2.3.3.2常见故障分析a．数据服务器的“本地连接”无数据传输，数据采集过程中，没有任何数据，阐明服务器到检测装备之间的网络传输有问题，或者检测装备临时死机状态，需要最少等待15分钟，等待检测装备自动从起后，在进行采集。b．若整个过程都正常，但系统的采集和解决过程异常缓慢，可按以下环节操作：1）查看与否同时打开了过多的应用程序，考虑关闭有关应用，释放系统资源；2）关闭测试程序后重新打开，再尝试采集；3）关闭测试程序，重新启动数据服务器。注意：系统恢复后，C盘上的全部数据将丢失，恢复前注意备份！平时应尽量避免将重要数据存贮在C盘。c．若整个过程都正常，但采集不到任何信号，可按以下环节操作：1）检查局域网与否良好；2）检查各个接口与否连接良好；3）关闭测试程序后重新打开，再尝试采集。3系统功效本系统含有下列功效：合用于对110kV及以上电压等级电力电缆的局部放电信号进行持续在线监测。提供工频周期放电图、三维、二维谱图，可用以分析放电的类型。存储每次测量的局部放电及放电次数，并显示指定时间内的发展趋势。实现自动化管理，可自动定时定时自动采集并统计显示数据，也可随时手动启动测量。安装双击图标。点击下一步，弹出安装信息对话框，接受合同，继续下一步。点击完毕，完毕软件安装。卸载进入控制面板，双击。选择NI软件，点击更改/删除。选择NI系统组件，点击删除。完毕软件的正常卸载。注意：如果在已安装此软件的计算机上升级本软件，只需在安装目录下替代EXE应用程序即可。4操作系统开始双击桌面图标打开程序主界面，如图所示：图4-1程序主界面涉及软件名称、电缆现场运行示意图、实时局放值、系统时间、电缆局放监测显示项以及操作按钮等。软件名称如图所示：电力电缆局放在线监测系统电缆线路名称在“设备管理”中设立电缆线路的接头的IP，可在程序所在目录中的data文献夹中的config.ini文献中更改局放监测显示项如上图所示：其中涉及各个接头本体、接地和超高频传感器的局放放电量、报警显示等，在主界面同时显示各接头的实时数据。注意：本系统有关报警状态批示灯的定义为：绿色为正常状态，红色为报警状态。当测量值不大于等于设定值时无报警，当测量值不不大于设定值时报警，在某些状况下可能会采用四舍五入的近似比较法。操作按钮如图4-2所示：图4-2涉及设备管理、参数设立、自动监测、手动监测、网络调试、查看数据、趋势查询、协助阐明及退出系统功效按钮。设备管理点击主界面设备管理按钮，进入设备管理界面，如图4-3所示：图4-3设备管理重要能够实现公司基本信息管理、电缆接头信息管理及数据采集卡信息管理等功效。电缆基本信息管理该功效可实现对电缆公司名称、电压等级的管理。在电缆公司名称输入框中输入电缆公司的名称。在电缆线路名称中输入线路名称，点击右键，选择删除元素能够删除不用的线路名称。在电压等级管理中输入电压等级。点击应用按钮，能够保存以上全部修改。点击返回按钮，退出设备管理。注意：在修改完某一项时，也能够点击保存按钮保存所修改的内容电缆接头信息管理选择电缆接头信息管理，如图4-4所示：图4-4在电缆接头信息管理界面的左侧为接头信息显示表，右侧为操作按钮。接头管理选项：可对已有设备信息进行修改、删除操作或者增加新设备的信息。接头编号：为该接头所在变电站的编号。接头名称：为该接头所在设备序列的编号。电缆线路：为该接头全部的名称。格式为：编号#名称点击拟定按钮保存全部修改，每台设备修改或添加完毕之后必须点击拟定来保存该设备的信息。点击返回按钮退出设备管理。数据采集卡信息管理选择数据采集卡信息管理，如图4-5所示：图4-5在数据采集卡信息管理界面的左侧为设备信息显示表，右侧为操作按钮。采集卡管理：可对已有设备信息进行修改、删除操作或者增加新设备的信息。设备编号：为该设备所在变电站的编号。设备名称：为该设备所在设备序列的名称。设备地址：为该设备全部的IP地址及端口。格式为*.*.*.*:*，其中全部字符均为半角。启动状态：填入四通道，表达该设备可同时采集本体、接地和超高频传感器信号。端口：表达各个设备的对应的端标语。点击拟定按钮保存全部修改，每台设备修改或添加完毕之后必须点击拟定来保存该设备的信息。点击返回按钮退出设备管理。参数设立参数设立选择基本参数配备，如图4-6所示：图4-6本体阈值系数：默认值为5。接地阈值系数：默认值为5。滤波器选择：默认为无。上限频率：默认为0，是高截止频率，必须不不大于下限频率，并且满足Nyquist准则。下限频率：默认为0，是低截止频率(Hz)并且必须满足Nyquist准则，必须不大于高截止频率。运行模式：自动模式、调试默认，需要系统无人值守自动测量，必须将模式设立为自动模式；选择调试模式时，系统不能自动测量。图4-7局放标定系数：默认为1mV对应1pC。阈值报警：点亮按钮启动，变灰则关闭，默认报警关闭；阈值报警默认为500pC。保存原始波形：点亮按钮保存原始波形。测量间隔：是指每次启动测量的间隔时间，范畴为2-60分钟。测量次数：每次测量的工频周期数。模式识别：分为无模式识别和模式识别两种方式。选择采集卡基本配备，如图4-8所示：触发模式：有命令触发、外触发，默认为外触发。四通道采样率：是指每秒从持续信号中提取并构成离散信号的采样个数，默认100M。四通道采样长度：采样长度T是指能够分析到信号中的最低频率所需要的时间纪录长度，默认800k。输出波形选择：可选择在测量与调试界面输出原始波形、滤波后波形、不输出波形中的一种，系统自动测量时，设立为不输出波形可节省测量时间。图4-8局放采集卡配备点击采集卡通道配备按钮进入采集卡通道配备界面，如图4-9所示：图4-9在局放采集卡通道配备界面的左侧为信息显示与输入表，涉及编号（自动生成）、接头名称、电压等级、放大倍数、采集卡类型、采集卡配备、超高频衰减和滤涉及与否测试。在局放采集卡通道配备界面的右侧为控制按钮，涉及添加设备、删除设备、保存、取消。编号：当添加设备时程序会自动生成一种该设备所对应的序号。接头名称：关联接头信息表，只需点击下拉列表选择需要的信息。电压等级：关联电压等级信息表，只需点击下拉列表选择需要的信息。放大倍数：分为*1、*10、*100三种放大倍数，只需点击下拉列表选择需要的信息。采集卡类型：分为单通道、双通道、三通道、四通道，点击下拉列表选择需要的信息。采集卡配备：此信息已关联至采集卡信息管理表中。只有在采集卡信息管理中设立为测量状态，才干对该采集卡进行选择，此处以采集卡地址的形式显示。超高频衰减：分为1dB、2dB，4dB、8dB、16dB和31dB，只需点击下拉列表选择需要的信息。超高频滤波：分为低通850MHz、直通、低通1350MHz和全部关闭，只需点击下拉列表选择需要的信息。与否测试：是指对该设备所对应的特定配备与否处在监测状态。添加设备：点击添加设备程序会自动添加一列为NULL的设备信息。删除设备：点击需要删除的设备编号，然后点击删除设备按钮，即可删除该设备。保存：在全部的修改完毕后点击保存按钮保存修改。取消：点击取消按钮将退出采集卡通道配备界面。注意：当修改或者添加某台设备的采集卡通道之后，需要点击设备编号，再点击保存，才干保存修改或增加的设备信息。删除设备信息时，普通不建议删除前面已配备的信息。4.4手动监测点击手动监测按钮进入局放调试界面，如图4-11所示：图4-11在局放监测调试界面上端为系统参数设立，涉及接头名称、电压等级、相序、放大倍数、测量周期、现在次数、相位偏移、系统时间。在局放监测调试界面的右侧为工作批示灯与控制按钮，涉及连接成功、运行、运行信息、启动采集、局放定位、停止刷新、历史波形、停止、退出。在局放监测调试界面的最下端为放电量和放电次数。配备好全部的参数，点击调试