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HDPD-100C

高壓電纜耐壓同步局放監(jiān)測系統(tǒng)

簡要說明

1.     產(chǎn)品簡介

HDPD-100C高壓電纜耐壓同步局放監(jiān)測系統(tǒng)基于高頻脈沖電流原理的局部放電檢測技術(shù)，通過高頻電流互感器HFCT獲取電纜線路絕緣劣化產(chǎn)生的局部放電信號(hào)，評(píng)估電纜絕緣健康狀況。同步局放系統(tǒng)采用單模光纖級(jí)連組網(wǎng)方式或4G無線組網(wǎng)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，現(xiàn)場局放信號(hào)采集裝置對(duì)傳感器捕獲的局部放電模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)理和數(shù)據(jù)預(yù)處理后，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過光纖或4G網(wǎng)絡(luò)傳輸給系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)或后臺(tái)控制服務(wù)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、處理、展示、分析和存儲(chǔ)等操作。

同步局放系統(tǒng)適用于110kV及以上電壓等級(jí)電纜線路竣工或大修后，進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)的時(shí)同步開展局部放電檢測試驗(yàn)，是高壓電纜交接試驗(yàn)必不可少的一部分。

2.     系統(tǒng)功能

同步局放系統(tǒng)主要用于檢測和追蹤發(fā)生在高壓電纜、GIS以及和其相連高壓設(shè)備中絕緣劣化產(chǎn)生的局部放電信號(hào)，預(yù)防突發(fā)性的電氣事故，為設(shè)備的狀態(tài)檢修和維護(hù)提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)。本系統(tǒng)可以應(yīng)用于高壓電纜進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)是進(jìn)行同步局部放電測試，即可以在試驗(yàn)室使用，也可以在現(xiàn)場進(jìn)行帶電檢測。

3.     數(shù)據(jù)采集及圖譜展示

（1）    基于FPGA設(shè)計(jì)，采用數(shù)字技術(shù)和自研軟件。使用數(shù)字處理算法的高速、高分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器保證了極高的精度；

（2）    局部放電信號(hào)采集裝置使用高頻電流互感器HFCT獲取被測電纜局部放電信號(hào)，使用電流互感器獲取電壓相位同步信號(hào)；

（3）    局放信號(hào)采集裝置實(shí)時(shí)采集局部放電、相位同步等信號(hào)，就地進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，然后通過光纖級(jí)連網(wǎng)絡(luò)或無線4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上傳至遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)（或后臺(tái)控制服務(wù)器），采集裝置之間完全電氣隔離，安全可靠，抗干擾能力強(qiáng)；

（4）    展示所有監(jiān)測點(diǎn)局部放電的Q-Φ、PRPD、PRPS等放電特征圖譜；

（5）    統(tǒng)計(jì)所有監(jiān)測點(diǎn)最大視在放電量、信號(hào)頻率分布、相位、放電次數(shù)等基本統(tǒng)計(jì)特征量；

（6）    能夠還原顯示檢出放電脈沖信號(hào)的原始波形，進(jìn)行特征、時(shí)域、頻域等分析；

（7）    可以同時(shí)展示所有監(jiān)測點(diǎn)的放電特征圖譜，也可以選擇某一個(gè)或幾個(gè)監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行測試、比對(duì)顯示和分析。

4.     抗干擾能力

（1）    局放信號(hào)放大處理采用窄帶放大器設(shè)計(jì)，信噪比高，增強(qiáng)了裝置的抗干擾能力；

（2）    局放信號(hào)處理采用多參數(shù)帶通濾波器等干擾抑制技術(shù)，如全通、5MHz-30MHz、10MHz-30MHz等濾波器，操作方便；

（3）    具有動(dòng)態(tài)開窗濾波功能，可以濾除相位固定的間斷性、連續(xù)性干擾信號(hào)；

（4）    利用多種譜圖分析、時(shí)域分析、脈沖分析、濾波等綜合檢測分析手段，可以有效地識(shí)別檢出放電信號(hào)，排除干擾噪聲，發(fā)現(xiàn)隱藏在背景噪聲下的局部放電。

5.     記錄功能

（1）    系統(tǒng)按工程項(xiàng)目管理方式對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行分類管理，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至專業(yè)數(shù)據(jù)庫中；

（2）    手動(dòng)測試后可以對(duì)檢出脈沖信號(hào)從圖譜、波形、頻譜等方面進(jìn)行分析歸類，保存有效數(shù)據(jù)；

（3）    自動(dòng)測試時(shí)根據(jù)設(shè)置的測試參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行測試和保存數(shù)據(jù)；

（4）    可以將所有監(jiān)測點(diǎn)的圖譜、頻譜圖、時(shí)域波形圖等測試視圖單獨(dú)導(dǎo)出存檔（保存為PNG圖片），同時(shí)也可以將當(dāng)前所顯示監(jiān)測點(diǎn)的視圖整體截屏導(dǎo)出存檔，用于生成報(bào)告時(shí)圖片導(dǎo)入；

（5）    自動(dòng)統(tǒng)計(jì)并保存所有監(jiān)測點(diǎn)最大視在放電量、信號(hào)頻率分布、相位、放電次數(shù)等特征量；

6.     技術(shù)特點(diǎn)

（1）    測試原理采用高頻脈沖電流法，通過高頻電流互感器HFCT獲取局部放電信號(hào)，符合IEC60270標(biāo)準(zhǔn)；

（2）    可對(duì)110kV及以上等級(jí)高壓、超高壓電纜線路進(jìn)行交流耐壓同步局放試驗(yàn)和帶電檢測；

（3）    裝置箱體采用工程塑料，完全絕緣，防護(hù)性好；

（4）    具有光纖和無線4G兩種數(shù)據(jù)傳輸方式，各信號(hào)采集裝置之間完全電氣隔離；

（5）    采用單模光纖級(jí)連組網(wǎng)，即插即用，自動(dòng)識(shí)別，單臺(tái)或多臺(tái)信號(hào)采集裝置之間通訊光纖長度可達(dá)20km；

（6）    可視化視圖方式展示多種局部放電圖譜，如Q-Φ、PRPD、PRPS等，顯示最大視在放電量、信號(hào)頻率分布、相位、放電次數(shù)等特征量；

（7）    硬件采用實(shí)時(shí)100MS/s高速采樣率還原脈沖信號(hào)的原始波形，能夠反映檢出放電信號(hào)的真實(shí)特性，還可利用TDR方法進(jìn)行初步定位分析；

（8）    利用手動(dòng)測試分析，可分析單周期內(nèi)任一相位點(diǎn)處的原始脈沖信號(hào)波形，從波形特征方面歸類檢出信號(hào)；

（9）    具有軟硬件濾波、開窗等功能，操作簡便，可以有效濾除外界空間干擾信號(hào)；

（10）具有4種相位同步方式（電流相位互感器、市電同步、光纖同步和內(nèi)同步）獲取電壓相位信號(hào)，滿足標(biāo)準(zhǔn)《Q/GDW 11223-2014 高壓電纜線路狀態(tài)檢測技術(shù)規(guī)范》和《Q/GDW 11316-2014 電力電纜試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定的“20Hz-300Hz”交流試驗(yàn)電壓頻率范圍；

（11）采用專業(yè)SQL數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，便于提取、操作和共享；

（12）使用內(nèi)置大容量鋰電池供電，使用方便；

（13）全中文局放測量軟件，具有測試分析、回放分析、報(bào)告生成等功能，操作簡便。

7.     系統(tǒng)整體組成

同步局放系統(tǒng)主要組成部分有：控制計(jì)算機(jī)（或后臺(tái)控制服務(wù)器）、光纖通信控制器、局放信號(hào)采集裝置、高頻電流互感器HFCT、相位互感器、局放測量軟件。

（1）    控制計(jì)算機(jī)（或后臺(tái)控制服務(wù)器）：安裝有局放測量軟件，用來統(tǒng)一管理控制局放信號(hào)采集裝置進(jìn)行測試，進(jìn)行局部放電數(shù)據(jù)收集、處理、存儲(chǔ)等功能；

（2）    光纖通信控制器：應(yīng)用在光纖組網(wǎng)方式下，負(fù)責(zé)管理控制電腦（服務(wù)器）和局放信號(hào)采集裝置之間的光信號(hào)傳輸過程；

（3）    局放信號(hào)采集裝置：采集現(xiàn)場局部放電信號(hào)，并將數(shù)據(jù)就地進(jìn)行數(shù)字化處理，通過光纖網(wǎng)絡(luò)或無線4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)上傳至遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)（服務(wù)器）進(jìn)行展示分析；

（4）    高頻電流互感器HFCT：耦合電纜局部放電脈沖電流信號(hào)，采用開合式結(jié)構(gòu)，安裝在電纜金屬套接地引出線上，不改變電纜電氣連接方式；

（5）    相位互感器：用來耦合電纜運(yùn)行電流，獲取試驗(yàn)頻率及局部放電的相位信息，采用開合式結(jié)構(gòu)，使用時(shí)不改變電纜的電氣連接方式；

（6）    局放測量軟件：安裝在同步局放系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)（或后臺(tái)控制服務(wù)器）上，管理局放信號(hào)采集裝置測試，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理、展示、存儲(chǔ)等功能，具有數(shù)據(jù)回放分析，生成測試報(bào)告等基本功能。（局放測量軟件參見系統(tǒng)軟件操作手冊(cè)。）

注！同步局放系統(tǒng)應(yīng)用說明見附錄A。

8.      主要技術(shù)指標(biāo)

9.     配置清單

附錄A 系統(tǒng)應(yīng)用說明

以下采用1個(gè)完整交叉互聯(lián)段的高壓XLPE絕緣電纜線路模型，說明如何使用高壓電纜耐壓同步局放監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行局部放電測試。分為光纖組網(wǎng)和無線4G組網(wǎng)兩種應(yīng)用方式說明。

A.1 光纖組網(wǎng)應(yīng)用

圖A-1 多臺(tái)裝置光纖組網(wǎng)測試示意圖

A.2 無線組網(wǎng)應(yīng)用

圖A-2 無線組網(wǎng)應(yīng)用示意圖