T-SMA 0064-2024 电力设备超宽频带局部放电智能检测 第3部分：数据采集和存储

CCSK00/09T/SMA上海市计量协会发布T/SMA0064-2024前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4功能要求 5技术要求 6试验方法 7检验规则 8标志、包装、运输和贮存 附录A（资料性）关于超宽频带检测带宽的说明 8附录B（资料性）脉冲波形-时间序列数据格式规范 9附录C（资料性）采用高频电流传感器作为耦合装置时的基本性能试验方法 11T/SMA0064-2024本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。《电力设备超宽频带局部放电智能检测》为系列标准，分为以下若干部分：——第1部分：总则；——第2部分：脉冲群快速分类技术；——第3部分：数据采集和存储。本文件为T/SMA0064-2024《电力设备超宽频带局部放电智能检测第3部分：数据采集和存储》。本文件由上海市计量协会电力专委会提出。本文件由上海市计量协会归口管理。本文件起草单位：国网上海市电力公司电力科学研究院、华东电力试验研究院有限公司、国网上海市电力公司、国网宁夏电力有限公司电力科学研究院、国网山西省电力公司、上海四量电子科技有限公司、上海恒能泰企业管理有限公司璞能电力科技工程分公司、上海格鲁布科技有限公司、西安茂荣电力设备有限公司、西安交通大学、山东大学。本文件主要起草人：倪鹤立、严军、傅晨钊、王俊、吴欣烨、司文荣、高凯、吴旭涛、赵莹莹、胡海敏、邓先钦、王哲斐、潘晓玮、林敏、魏晓川、药炜、俞华、王伟、梁基重、何宁辉、周秀、李秀广、江安烽、沈道义、袁鹏、李军浩、李清泉。本文件2024年12月首次发布。1T/SMA0064-2024电力设备超宽频带局部放电智能检测第3部分：数据采集和存储本文件描述了电力设备超宽频带局部放电智能检测的数据采集和存储要求，规定了数据采集和存储的功能要求、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等。本文件适用于电力设备超宽频带局部放电智能检测系统中数据采集和存储装置的设计、生产、采购和检验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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国际单位制及其应用GB4793.1-2007测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求GB/T191包装储运图示标志GB/T3101有关量、单位和符号的一般原则GB/T6587-2012电子测量仪器通用规范GB/T7354高电压试验技术局部放电测量GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T17626.11电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验GB/T18268.1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/T20833.1旋转电机旋转电机定子绕组绝缘第1部分：离线PD测量GB/T20833.2旋转电机旋转电机定子绕组绝缘第2部分：在线PD测量GB/T23642电气绝缘材料和系统瞬时上升和重复电压冲击条件下的局部放电（PD）电气测量T/SMA0028-2022电力设备超宽频带局部放电智能检测第1部分：总则3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1局部放电脉冲波形partialdischargepulsewaveshape；PDpulsewaveshape2T/SMA0064-2024试验回路中耦合装置测得局部放电源（简称为“局放源”）产生的电流或电压脉冲时域波形。3.2脉冲波形-时间序列timeseriesofpulsewaveshapes带时标ti信息的脉冲波形序列组成的脉冲群。通常未经处理的局部放电脉冲波形-时间序列即局部放电脉冲群中可能含有噪声源形成的脉冲波形序列。3.3超宽频带局部放电检测partialdischargedetectionwithultra-wideband根据电工设备中发生局部放电时，在试验或者检测回路中传播局部放电脉冲的时域或频域特性，配置频率响应适宜的耦合装置，实现局部放电脉冲“畸变”最小工况下的检测。4功能要求4.1基本功能电力设备超宽频带局部放电智能检测系统的组成由图1所示。其中耦合装置、数据通信和传输以及系统终端的描述见T/SMA0028-2022。图1电力设备超宽频带局部放电智能检测系统的组成应用于电力设备超宽频带局部放电智能检测系统的采集和存储装置宜采用多通道形式，各通道应满足同步采样、同步分析要求，同步记录局放耦合装置（传感器）输出的脉冲波形-时间序列和分压器（传感器）输出的试验电压信息。采集和存储装置各通道的滤波器和带宽设置应与耦合装置匹配。4.1.1局部放电检测通道在搭配实际使用的耦合装置时，局部放电检测通道应满足如下要求：a）检测频率：至少应覆盖或同时涉及GB/T7354、GB/T20833.1、GB/T20833.2和GB/T23642所规定的常规电气检测（30kHz～1MHz）、高频（3MHz～30MHz）以及甚高频（30MHz～300MHz）三个频段。具体关于超宽频带检测带宽的说明见附录A；b）灵敏度：最小可测局部放电量≤50pC；c）线性度：局部放电信号的动态范围为40dB时，检测线性度误差≤15%；3T/SMA0064-2024d）数据存储：应满足数据分析、图谱显示与回放要求，数据格式可参照附录B执行。4.1.2电压检测通道电压检测通道的带宽、线性度等参数应满足记录交流、直流或冲击电压的要求，具体应参照GB/T7354或用户提出的技术规范执行。4.2补充说明采集和存储装置宜按满足诊断型和（或）巡检型局部放电试验进行设计，也可按用户需求进行特殊设计：——对于诊断型局部放电试验用仪器，局部放电量校准可不做要求，但应记录标定时脉冲幅值（mV）与放电量（pC）的比例关系，即开展检测系统的灵敏度核查；耦合装置的接入应不影响常规电气检测法试验回路。——对于巡检型局部放电试验用仪器，采集和存储装置一般与卡装式罗哥夫斯基线圈（高频电流传感器）配合使用。5技术要求5.1使用条件主要包括使用环境和工作电源：a)使用环境要求如下：——环境温度：-10℃~50℃;——相对湿度：5%～90%；——海拔：≤3000m。b)采集和存储装置的工作电源，应使用下述直流或交流电源：——直流电源：5V～36V电池；——交流电源：220(±10%）V，50(±5%）Hz。5.2通用技术要求用于诊断型和巡检型电力设备超宽频带局部放电试验的采集和存储装置，仪器结构和外观应满足如下要求：a）结构坚固耐用，满足GB/T6587-2012的振动、冲击和包装运输要求；b）主机和传感器等主要零部件的外壳应无明显缺陷。电镀、氧化层、漆层等表面处理工艺良好，不应有起层、剥落现象；c）主机和传感器等主要零部件应有型号、编号、制造商、出厂日期等标识；d）面板上的标识应符合GB3100及GB/T3101的要求，印刷或刻字应清晰，且能够长期保持；e）按钮操作应灵活可靠无卡死或接触不良现象。5.3性能要求5.3.1安全性a）接触电流：对于采用交流供电的检测仪，外壳与地之间的接触电流应不大于3.5mA有效值（正弦波）；4T/SMA0064-2024b）介电强度：应能承受工频2kV、1min的耐压，无击穿和飞弧现象。5.3.2环境适应性仪器的环境要求包含温度、湿度、振动和冲击四个方面，其适应性应分别满足GB/T6587-2012中第III组的要求。5.3.3电磁兼容性仪器的电磁兼容性应满足GB/T18268.1的要求，其抗扰度要求应分别满足GB/T17626.2、GB/T17626.3、GB/T17626.4、GB/T17626.5、GB/T17626.6、GB/T17626.8、GB/T17626.11的要求。5.3.4包装运输仪器的包装运输应满足GB/T6587-2012中4.8的要求。6试验方法6.1试验环境除环境影响试验之外，其它试验项目应在如下试验环境中进行：a）环境温度：15℃~35℃;b）相对湿度：25%～75%；c）大气压力：80kPa～110kPa。6.2外观检查用目测方法检查，结果应满足本标准5.2的要求。6.3安全性试验6.3.1接触电流按照GB4793.1-2007中附录A的规定方法进行，试验结果应符合本标准5.3.1要求。6.3.2介电强度在电源输入端与机壳间（采用交流电源供电时）或仪器电路与机壳间（采用直流电源供电时）施加2kV工频电压、历时1min，结果应符合本标准5.3.1要求。6.4基本性能试验基本性能试验宜搭配实际使用的耦合装置开展，试验接线与试验流程应根据耦合装置的安装与技术要求设计。对于使用高频电流传感器作为耦合装置的采集和存储装置，试验方法可参照附录C执行。6.4.1检测频率当检测频率试验使用如下试验装置时，技术参数要求宜包括：a）示波器：幅值测量：优于±2%，模拟带宽：≥500MHz。b）正弦信号发生器：频率上限≥300MHz，电压有效值幅值≥10V，有效值误差优于±1%，频率输出最大允许误差优于±1%。c）标准负载电阻R0：50.0±0.2Ω,寄生电感≤0.001nH。5T/SMA0064-2024试验结果应满足本标准4.1.1的要求。6.4.2灵敏度当灵敏度试验使用如下试验装置时，技术参数要求宜包括：a）陡脉冲发生器：输出的脉冲电压幅值宜采用示波器预先校验，脉冲上升沿（10%～90%）≤5ns，衰减时间（90%～10%）≥200ns，输出脉冲的重复频率宜为工频周期的整数倍。b）注入电容：宜选用100pF±2%的高频陶瓷电容。试验结果应满足本标准4.1.1的要求。6.4.3线性度当线性试验使用如下试验装置时，技术参数要求宜包括：a）陡脉冲发生器：输出的脉冲电压幅值宜采用示波器预先校验，脉冲上升沿（10%～90%）≤5ns，衰减时间（90%～10%）≥200ns，输出脉冲的重复频率宜为工频周期的整数倍。b）注入电容：宜选用100pF±2%的高频陶瓷电容。c）标准负载电阻R0：50.0±0.2Ω,寄生电感≤0.001nH。试验结果应满足本标准4.1.1的要求。6.5环境适应性试验环境适应性试验应包含温度、湿度、振动和冲击四个方面，试验方法应满足GB/T6587-2012中5.9.1.3、5.9.2.3、5.9.3.3、5.9.4.3的相关要求，试验结果应符合本标准5.3.2要求。6.6电磁兼容性试验6.6.1静电放电抗扰度试验按GB/T17626.2所规定的试验等级2的要求进行静电放电抗扰度试验，并满足标准要求。6.6.2射频电磁场辐射抗扰度试验按GB/T17626.3所规定的试验等级2的要求进行射频电磁场辐射抗扰度试验，并满足标准要求。6.6.3电快速瞬变脉冲群抗扰度试验按GB/T17626.4所规定的试验等级2的要求进行电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，并满足标准要求。6.6.4浪涌（冲击）抗扰度试验按GB/T17626.5所规定的试验等级2的要求进行浪涌（冲击）抗扰度试验，并满足标准要求。6.6.5射频场感应的传导骚扰抗扰度试验按GB/T17626.6所规定的试验等级2的要求进行射频场感应的传导骚扰抗扰度试验，并满足标准要求。6.6.6工频磁场抗扰度试验按GB/T17626.8所规定的试验等级4的要求进行工频磁场抗扰度试验，并满足标准要求。6.6.7电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验按GB/T17626.11的要求进行电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验。6T/SMA0064-20246.7包装运输试验仪器应能够承受GB/T6587-2012中5.10所规定的流通条件等级为2的包装运输试验。7检验规则7.1检验项目用于电力设备超宽频带局部放电智能检测的数据采集和存储装置的检验，分为型式试验、出厂试验、用户抽检和定期试验四类。检验项目见表1。表1数据采集和存储装置检验项目序号检验项目型式试验出厂试验用户抽检定期试验1结构和外观检查●●●●2基本性能试验检测频率●●●●3灵敏度●●●●4线性度●●●●5安全性试验●●●○6环境适应性试验●○○○7电磁兼容性试验●○○○8包装运输试验●○○○注：●表示规定必须做的项目；○表示规定可不做的项目。7.2型式试验当出现下列情况之一时，应进行型式试验：a）新产品定型投产前；b）在生产中当设计、材料、工艺或结构等改变，且其改变可能影响产品的性能时；c）国家质量监督机构要求进行质量一致性检验时。7.3出厂试验每台仪器出厂前，应由制造商的试验部门进行出厂试验，全部试验合格后，附有合格证，方可允许7.4用户抽检仪器到货时，应按照每种型号不低于10%的比例（至少1台）抽检，若抽检发现任意一台不合格，该供货商同型号产品需全部对照抽检项目进行试验，试验合格后方可验收、使用。7.5定期试验仪器首次使用前应开展试验，试验项目参照定期试验执行。使用中的仪器宜每2年开展一次定期试验，以保证仪器准确可靠。8标志、包装、运输和贮存8.1标志T/SMA0064-2024每台仪器的铭牌应有下列明显标志：a）产品名称；b）仪器型号；c）出厂编号；d）出厂年月；f）额定参数。8.2包装仪器应有内包装和外包装，应有防尘、防潮、防震等措施。包装应符合GB/T191的有关标志的规定，并标明“小心轻放”“向上”“防雨”等标志。8.3运输产品应适于陆运、空运、水运（海运运输装卸按包装箱上的标志进行操作。8.4贮存包装完好的测试仪应贮存在环境温度为-10℃~50℃、相对湿度不大于80%的库房中，室内无酸、碱、盐及腐蚀性、爆炸性气体，不受灰尘雨雪的侵蚀。长期不用的测试仪应保留原包装，每隔3～6个月开机检查。8T/SMA0064-2024（资料性）关于超宽频带检测带宽的说明局部放电超宽频带检测带宽可以覆盖或同时涉及GB/T7354、GB/T20833.1、GB/T20833.2和GB/T定义的频段，如图A.1所示，Δf=f2-f1由上限频率f2和下限频率f1决定。通常下限频率f1应不小于10kHz，用于抑制工频背景噪声以及高次谐波；上限频率f2则由设备试验回路以及可安装或预埋的传感器结构形式决定。通常，检测带宽(f2-f1)还应满足用户的技术要求。（a）耦合方式示例（b）时域测量模式（c）检侧带宽示例附图A.1局部放电超宽频带检测带宽说明9T/SMA0064-2024（资料性）脉冲波形-时间序列数据格式规范B.1概述脉冲波形-时间序列数据格式规范用于规范超宽频带局部放电采集和存储数据导出时的格式要求。B.2格式要求B.2.1文件格式文件格式要求如下：a）文件采用扩展名为.UWB的二进制数据格式进行存储，每个.UWB文件存储一组脉冲波形-时间数据。b）文件名命名规则为：生成时间.UWB，例如YYYYMMDD_HHMM.UWB；c）每个.UWB文件大小不超过1GB。B.2.2数据格式表B.1数据格式数据项数据类型长度备注字节顺序规范版本号FLOAT4字节所使用的的数据格式规范版本号，例如1.0[0:3]通道名称CHAR32字节被检测设备名称。字符从左到右排列，未使用的字节均用0x00表示。[4:35]采样率SFLOAT4字节以MS/s为单位的采样率[36:39]幅值单位CHAR[40:40]幅值下限FLOAT4字节仪器所能检测到的放电信号幅值下限。[41:44]幅值上限FLOAT4字节仪器所能检测到的放电信号幅值下限。[45:48]波形长度LFLOAT4字节每次触发记录的波形长度，可以[49:52]脉冲触发次数NINT4字节一次检测过程中的脉冲触发次[53:56]工频周期数INT4字节每次记录脉冲的周期序号。第1个脉冲[57:60]触发时间INT4字节每次记录脉冲的触发时刻（ns）[61:64]波形幅值FLOAT字节L为一次触发的记录数，每次记录为4字节表示的脉冲幅值。[65:64+4*L]工频周期数INT4字节每次记录脉冲的周期序号。第[57+(N-1)*(4*L+8):60+(N-1)*(4*L+8)]T/SMA0064-2024触发时间INT4字节每次记录脉冲的触发时刻（ns）N个脉冲[61+(N-1)*(4*L+8):64+(N-1)*(4*L+8)]波形幅值FLOAT字节L为一次触发的记录数，每次记录为4字节表示的脉冲幅值。[65+(N-1)*(4*L+8):64+4*L+(N-1)*(4*L+8)]T/SMA0064-2024（资料性）采用高频电流传感器作为耦合装置时的基本性能试验方法C.1概述本附录给出了以高频电流传感器作为耦合装置时，采集和存储装置的试验方法，包括检测频率、灵敏度和线性度试验。采用其