2024移动式局放重症监护装置现场应用导则

移动式局放重症监护装置现场应用导则II目次前言 Ⅱ范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1符号 2监测原理 3现场要求 3装置要求 4监测方法 7数据存储记录 8监测数据分析 8附录A（资料性附录）超声波局放测试典型图谱 10附录B（资料性附录）特高频局放测试典型图谱 13附录C（资料性附录）高频局放测试典型图谱 16附录D（资料性附录）装置应用场景 18PAGEPAGE15移动式局放重症监护装置现场应用导则范围储记录及监测数据分析及数据存储记录规范的要求。（包括GISHGISGIL等（含电抗器高压电力电缆局部放电异常重症监测的现场应用。规范性引用文件凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB3100-1993国际单位制及其应用GB3101-1993有关量、单位和符号的一般原则GB/T4208-2017外壳防护等级(IP代码)GB/T7354-2018高电压试验技术局部放电测量GB/T18268.1-2010测量、控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求第1部分:通用要求GB/T42287-2022高电压试验技术电磁和声学法测量局部放电DL/T417-2019电力设备局部放电现场测量导则DL/T1250-2013气体绝缘金属封闭开关设备带电超声局部放电检测应用导则DL/T1432.4-2017变电设备在线监测装置检验规范第4电特高频在线监测装置DL/T1498.4-2017变电设备在线监测装置技术规范第4电特高频在线监测装置DL/T1534-2016油浸式电力变压器局部放电的特高频检测方法DL/T1630-2016气体绝缘金属封闭开关设备局部放电特高频检测技术规范DL/T1807-2018油浸式电力变压器、电抗器局部放电超声波检测与定位导则DL/T2159-2020变电站绝缘管型母线带电检测技术导则DL/T2278-2021高频法局部放电带电检测仪器技术规范DL/T2324-2021高压电缆高频局部放电带电检测技术导则术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1局部放电partialdischarge（电极位置（文中简称“局放”）。（电极电。“游离”是指原子与分子等形式的电离，不应把“游离”这一广义性名词用来表示局部放电。[来源：DL/T417—2019，3.1，有修改]3.2移动式局部放电重症监护装置mobilepartialdischargeabnormalitymonitoringdevice不停电情况下进行安装、拆卸及移动，且不需要更改变电站内在运设备的原有布置和结构。3.3超声波传感器ultrasonicsensor将接收到的超声波转变成电量信号，并进行信号传递的装置。[来源：DL/T1807-2018，3.1]3.4局部放电超声波检测法ultrasonicdetectionofpartialdischarge对因局部放电而产生的频率介于20kHz～200kHz法。3.5特高频传感器ultrahighfrequencysensor是特高频局放信号传感单元，用于接收电力设备局部放电所激发的特高频电磁波信号（频率为300MHz~3000MHz）并转变为可采集的电压信号，一般简称UHF传感器。按照安装位置分为内置式和外置式。[来源：DL/T1630—2016，3.2，有修改]3.6局部放电特高频检测法ultrahighfrequencydetectionofpartialdischarge通过特高频传感器检测局部放电所激发的特高频信号，实现局部放电检测和定位的方法。[来源：DL/T1534—2016，3.4]3.7高频电流传感器highfrequencycurrenttransformer；HFCT用于将脉冲电流信号转化为电压信号的基于电磁感应原理的传感器，其主要工作频率为3MHz～30MHz。[来源：DL/T2278—2021，3.3]3.8局部放电高频检测法highfrequencypartialdischargedetection在3MHz～30MHz（HF）频段对局部放电脉冲电流信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。[来源：DL/T2278—2021，3.2，有修改]符号下列符号适用于本文件。dB：分贝，表明局部放电信号强度的一种单位mV：毫伏，表明局部放电信号强度的一种单位V/m：用于表征仪器检测灵敏度的一种单位μV：微伏，表明局部放电信号强度的一种单位dBmV：用于表征相对于基准值为1mV局部放电量dB量值的表示法dBμV：用于表征相对于基准值为1μV局部放电量dB量值的表示法dBm：用于表征功率绝对值，计算公式为：10lg（功率值/1mw）监测原理局放重症监测装置通过集成超声波局放监测、特高频局放监测、高频局放监测三种不同频段局放信号监测手段，实现对电力设备内部局放信号的长时、多频段综合监测。超声波局放监测（诊断电力设备内部局部放电情况。通常用dBmV、mV等单位来表征超声波局放信号强度。特高频局放监测MH映射出局部放电的类型特性，如悬浮放电、电晕放电、固体绝缘放电等。通常UHF传感器有内置传感器和外置传感器两种。常用dB、dBm等单位来表征特高频局放信号强度。高频局放监测电监测。常用mV来表征高频局放强度。现场要求安全要求现场使用时应满足以下安全要求：电力设备金属外壳应清洁、无覆冰等；应避开设备防爆口或压力释放口；监测装置的接入不应导致被监测设备或邻近设备的安全隐患；等各项性能指标；备上无各种外部作业；原有的连接方式，传感器应有参考方向标记；对于需从被监测电力设备接地线上获取信号的，传感器的接入应不改变原有的接地性能。环境要求正常使用海拔高度：1000m周围空气温度：-25℃～+50℃（625℃）；34m/s；80%，无凝露；大气压力:80kPa～106kPa；监测时应尽量减少周围手机、照相机闪光灯、气体放电灯、电子捕鼠器等干扰信号；监测时应避免干扰源和大型设备振动及人员频繁走动带来的影响。特殊使用当使用在不同于6.2.1规定的正常使用条件时，应按照用户需求进行设计。装置要求结构组成移动式局放重症监护装置主要由传感器、信号采集单元、信号处理分析单元和工频相位单元构成，按监测方法可分为超声波局放监测单元、特高频局放监测单元、高频局放监测单元。传感器AEUHFHFCT信号采集单元传感器AEUHFHFCT信号采集单元分析单元数据处理工频相位单元工频相位单元图1局放重症监护装置结构框图传感器和外置式，外置式常安装于盆式绝缘子表面；线电缆本体；信号采集单元元可对前端传感器信号进行滤波、放大、采集、处理和存储。信号处理分析单元（WIFI4G/3G工频相位单元工频相位单元获取工频参考相位。功能要求基本功能要求集和记录，并保证各通道的时间和相位同步；应具备对局部放电信号的幅值（最大值、平均值）行连续实时监测、自动记录以及设置阈值告警功能，并提供相关特征参量变化的趋势图；应提供局部放电相位分布谱图(PRPD)、局部放电脉冲序列相位分布谱图(PRPS)特征的谱图信息；电等典型放电类型的概率；局部放电信号监测的有效性；宜提供设置存储时间功能，可按照已设置的时间间隔存储各项监测数据功能（隔不应大于5min），并支持本地管理、数据远传和遥控设置；1性能要求外壳防护性能要求传感器及数据采集终端工作状态下外壳防护等级应不低于IP56级。超声波局部放电监测单元性能超声波局部放电监测单元性能应符合下列规定：20kHz～80kHz谐振频率一般选择为40kHz；用于油浸式电力变压器（电抗器）的超声波局放传感器，峰值检测频率在80kHz～200kHz范围内，谐振频率一般选择为160kHz；灵敏度：峰值灵敏度不小于60dB[V/(m/s)]，均值灵敏度不小于40dB[V/(m/s)]；c)20%；d)120%特高频局部放电监测单元性能特高频局部放电监测单元性能应符合下列规定：传感器平均有效高度：特高频局放传感器检测频带至少覆盖300MHz~1500MHz，在300MHz~1500MHz频带内平均有效高度应不小于8mm，且最小有效高度不小于3mm。(含传感器)DL/T1432.4GTEM7V/m(峰值场强)2倍(6dB)。应能有效反映局部放电强度的变化；10%。高频局放监测单元性能高频局放监测单元性能应符合下列规定：传感器传输阻抗：高频电流传感器在3MHz～30MHz频段范围内的传输阻抗不应小于5mV/mA；检测频率：最大输出对应的频率应位于3MHz～30MHz范围内，带宽不应小于2MHz；检测灵敏度：最小可测局部放电量不应大于10pC；线性度误差：局部放电信号的动态范围为40dB时，检测线性度误差不应大于15%；抗干扰性能：可在3MHz～100MHz频段内调整检测频率，对窄带干扰信号的抑制能力不应低20dB。通信性能于2Mb/s。数据采集终端存储容量应满足连续工作7天的要求。数据处理服务器获取并展示各个数据采集终端采集的数据结果，具有PRPD及PRPS设备的状态检修与评估提供指导。存储装置存储装置需要符合下列规定：总存储空间应不低于500GB；应输出数据、图像等结果，宜采用jpg、png等通用存储格式；数据传输应采用USB等通用接口。供电电源a)电源电压：单相220×（1±10%）V；b)电源频率：50×（1±5%）Hz；c)电源波形：正弦波，波形失真度不大于5%。电磁兼容要求a)抗扰度:应符合GB/T18268.1-2010中表3的要求。b)发射限度:可根据具体使用环境，采用GB/T18268.1-2010中表1绝缘性能要求正常试验环境下，监测装置交流电源回路对机壳在500V试验电压下的绝缘电阻应不小于100M欧姆。监测方法监测对象当气体绝缘金属封闭设备、电缆等电力设备巡检发现存在间歇性局部放电信号，需长时累积以时监测，典型应用场景分别参见附录D.1、D.3。当油浸式电力变压器（电抗器）景参见附录D.2。传感器测点选择和安装超声波局放传感器气体绝缘金属封闭设备盆式绝缘子两侧等处宜设置测试点；一般在壳体轴线方向每1m直结构分布的气室，测点宜选择在靠近绝缘盆子处；如存在异常信号，需通过巡检仪查找信号最大点的位置再布置传感器进行监测，并在同一隔室气体绝缘金属封闭设备壳体保持相对静止,在精确测量时采用绑扎固定传感器的方式进行。油浸式电力变压器（电抗器）优先布置于可能存在缺陷的箱壁相关区域或上一次超声波巡检定位区域；器工作温度下保持较高黏度的耦合剂(如凝胶化甘油和硅润滑脂)；走线，以免检测期间传感器自身振动和信号线缆晃动造成干扰；信号的方法，通过各传感器的信号比对监测系统及传感器是否正常。特高频局部放电传感器气体绝缘金属封闭设备优先选择局放缺陷所在气室UHF内置传感器进行监测；比；UHF油浸式电力变压器（电抗器）优先选择内置式特高频局放传感器进行监测；进行特高频局放信号检测，布置传感器时,应与带电部位保持足够的安全距离。高频局部放电传感器电流耦合型传感器一般是开口式HFCT或预置式HFCT电源获取。装置接线传感器安装位置选取好并固定后，将传感器通过同轴传输电缆连接至移动式局放重症监护装置。系统设置移动式局放重症监护装置所有外部所需连接线连接完毕后，打开电源，需进行相应的功能设置。数据存储记录保存显示各通道实时的PRPS图谱；保存显示各通道实时的PRPD图谱、功率（能量）、幅值、脉冲数信息；累积PRPD图谱：满足实时采集数据的同时，尽量减少不必要数据的存储和采集并尽可能多地积累PRPD并累积为“累积PRPD图谱”。示范围的筛选，得到更清晰的发展趋势图。专家诊断：显示专家诊断对PRPD图谱的诊断结论。数据导入导出：原始数据以word或/和excel或/和txt等形式导出，能够将海量的数据库原始数据以txt形式导出。系统能将符合规定格式的外部数据导入并进行分析。监测数据分析典型局部放电图谱ABC。干扰识别超声波局部放电干扰识别具有以下任一特征的脉冲信号,可判断为干扰信号:a)偶然出现；b）相位特征无明显规律；c)与空气中或金属构架上测得的超声波背景信号相位特征一致，且背景信号幅值更大。特高频局部放电干扰识别具有以下任一特征的脉冲信号,可判断为干扰信号:a)偶然出现；b）相位特征无明显规律；c)与外置检测空间背景的特高频传感器接收的信号同步出现,相位特征一致，且背景信号幅值更大；d）同一间隔三相相同位置均测得类似信号，幅值和相位特征较为一致。高频电流局部放电干扰识别（电抗器若信号相位、幅值和频率范围均相似,可判断为干扰信号；高频电流检测信号与空间干扰信号相位和形态类似并同步出现,可判断为干扰信号。告警幅值告警具备幅值告警功能，用户可根据现场实际情况进行设置阈值和修改。趋势告警快速变化趋势告警，实现对短期内局部放电幅值快速上升的信号告警。电信号从无到有、从微弱到增加的信号告警。附 录 A（资料性附录）超声波局放测试典型图谱背景噪声典型图谱背景噪声典型图谱见图A.1。通常背景噪声信号由频率均匀分布的白噪声构成，仅有幅值较小的有效值及周期峰值、无明显相位特征、脉冲相位分布均匀、无聚集效应。 a)超声波信号特征图b)超声波信号PRPD图c)超声波信号PRPS图图A.1背景噪声典型图谱电晕放电典型图谱电晕放电典型图谱见图A.2。电晕放电信号的产生与施加在其两端的电压幅值具有明显关联性，在放电谱图中则表现出典型的50Hz相关性及100Hz相关性，即存在明显的相位聚集效应，但在一个工频周期内表现为一簇。由于电晕放电具有较明显极化效应，其正、负半周内的放电起始电压存在一定差异。因此，电晕放电的50Hz相关性往往较100Hz相关性要大。a)超声波信号特征图b)超声波信号PRPD图c)超声波信号PRPS图图A.2电晕放电典型图谱金属颗粒放电典型图谱金属颗粒放电典型图谱见图A.3有一定随机性，因此在开展局部放电超声波检测时，该类缺陷的相位特征不是很明显，即50Hz、往往较大。 a)超声波信号特征图b)超声波信号PRPD图c)超声波信号PRPS图图A.3金属颗粒放电典型图谱悬浮放电典型图谱悬浮放电典型图谱见图A.4大簇的连续的100Hz为主的包络线，并且有较小的波峰因数。a)超声波信号特征图b)超声波信号PRPD图c)超声波信号PRPS图图A.4悬浮放电典型图谱机械振动典型图谱机械振动典型图谱如图A.5GIS达到数百甚至数千倍，由于过度励磁，PT会引起不正常的嗡嗡声，从而引起GIS放大效应，便产生异常响声及振动。a)超声波信号特征图b)超声波信号PRPD图c)超声波信号PRPS图图A.5机械振动典型图谱附 录 B（资料性附录）特高频局放测试典型图谱干扰信号的典型图谱干扰信号的典型图谱参见表B.1。表B.1干扰信号的典型图谱干扰类型干扰特点典型PRPS干扰谱图典型PRPD干扰谱图手机信号波形相对固定，幅值稳重复频率雷达信号波形有明显的具有周期特征的峰值点，没有工频相关性，不具有相位特征日光灯干扰波形幅值变化较大，没有工频相关性，不具有相位特征，没有周期重复现象发动机干扰波形没有明显的相位特征，幅值分布较广特高频局放信号的典型图谱特高频局放信号的典型图谱参见表B.2。表B.2局放信号的典型图谱类型放电模式典型实时放电谱图典型放电谱图自由颗粒放电金属颗粒和金属颗粒间特点：放电幅值分布较广，放电时间间隔不稳定，其极性效应不明显，在整个工频周期相位均有放电信号分布悬浮电位体放电波形有明显的具有周期特征的峰值点，没有工频相关性，不具有相位特征特点：放电脉冲幅值稳定，且相邻放电时间间隔基本一致。当悬浮金属体不对称时，在工频周期正负半波的检测信号会出现极性差异。绝缘件内部气隙放电固体绝缘内部开裂、气隙等缺陷引起的放电特点：放电次数少，周期重复性低。放电幅值较分散，但放电相位较稳定，无明显极性效应。绝缘件沿面放电绝缘表面金属颗粒或绝缘表面脏污导致的局部放电特点：放电幅值分散性较大，放电时间间隔不稳定，极性效应不明显。金属尖端放电处于高电位或低电位的SF6放电特点：放电次数较多，放电幅值分散性小，时间间隔均匀。放电的极性效应非常明显，通常仅在工频相位的负半周出现。附 录 C（资料性附录）高频局放测试典型图谱干扰信号的典型图谱干扰信号的典型图谱参见表C.1。表C.1 干扰信号的典型图谱干扰类型干扰特点典型干扰谱图白噪声干扰信号白噪声一般指线圈热噪声、地网噪声等各种典型随机噪声，在整个频域内均匀分布，幅值变化不大，无工频相关性，无周期重复现象。电力电子器件随机干扰12位相关特征，具有周期重复现象。接触不良随机干扰线路内部或测试回路中导电部分的接触不良产生的干扰脉冲。脉冲簇团呈现不规则干扰脉冲，放电量值与电压成比例，有时接触处完全导通时会使干扰自动消除。旋转电机随机干扰旋转电机产生的干扰脉冲，响应特性范围很宽，脉冲簇团位置上可完全不规则或者间断，谱图无明显相位特征，相位分布较广，幅值分布较广。高频局放信号的典型图谱C.2。表C.2局放信号的典型图谱类型典型放电谱图类型典型放电谱图空穴放电多重空穴放电沿面放电电晕放电内部放电悬浮放电附 录 D（资料性附录）装置应用场景气体绝缘金属封闭设备适用检测方法（HGIL等用移动式局放重症监护装置的特高频、超声波局部放电监测单元，接线示意图如图D.1.1示。AE1

隔离开关超声通道

UHF1UHF2

绝缘子特高频通道

内置UHF3

AE2 AE3 AE4 断路器D.1.1气体绝缘金属封闭移动式局放重症监护装置应用接线示意图D.1.2特高频检测法应用要求a）非金属屏蔽盆式绝