一、系統概述

　　SUN-IGuard-502系列局部放電在線(xiàn)監測系統是日新電氣自主研發(fā)的產(chǎn)品，系統采用超高頻檢測技術(shù)、高靈敏度傳感器、信號現場(chǎng)處理模塊、內置專(zhuān)家數據庫、Web后臺處理軟件、因特網(wǎng)接入技術(shù)等技術(shù)進(jìn)行遠程實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控和分析，具有極高的性?xún)r(jià)比，適用于GIS、PASS、變壓器、電抗器及開(kāi)關(guān)柜等電氣設備在運行當中的局部放電檢測，可以實(shí)現上述電氣設備絕緣的狀態(tài)檢修，減少停電時(shí)間和節省維修費用，非常適合在無(wú)人值守變電站運行。

　　該系統采用集成模塊化設計，將信號采集單元、信號處理、A/D轉換、干擾過(guò)濾、數據處理、放電量顯示等集成在站端監測模塊中，每個(gè)站端監測模塊可獨立運行，數據分別記錄，通過(guò)一條數據通訊總線(xiàn)將多臺站內監測模塊（最多256臺）的數據傳輸后臺分析軟件系統上統一管理分析。能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠程傳輸和實(shí)時(shí)監控，對局部放電信號的強度，密度進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)分析。對局部放電傾向性的推移進(jìn)行實(shí)時(shí)監控和分析，對放電程度進(jìn)行評估，避免重大事故發(fā)生。

　　特征：局部放電的特征是進(jìn)行速度緩慢，即使在GIS、變壓器內部檢測出局部放電，也不會(huì )迅速發(fā)展為事故。初期發(fā)生時(shí)會(huì )間歇性的出現，發(fā)展趨勢非常重要，因此要長(cháng)期在線(xiàn)監視。局部放電以一定的形態(tài)發(fā)生，根據異常問(wèn)題種類(lèi)，信號數據具有一定的形態(tài)，與相電壓頻率同步發(fā)生，與無(wú)分別的外部噪音位相形態(tài)有區別。

　　原理：GIS發(fā)生絕緣故障的原因是其內部電場(chǎng)的畸變，往往伴隨著(zhù)局部放電現象，產(chǎn)生脈沖電流，電流脈沖上升時(shí)間及持續時(shí)間僅為納秒( nS )級，該電流脈沖將激發(fā)出高頻電磁波，其主要頻段為0.3-3GHz，該電磁波可以從GIS上的盤(pán)式絕緣子處泄露出來(lái)，采用超高頻傳感器（頻段為0.3-3GHz）測量絕緣縫隙處的電磁波，然后根據接收的信號強度來(lái)分析局部放電的嚴重程度。

　　優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現帶電在線(xiàn)連續監測，測量方法不改變設備的運行方式?？垢蓴_能力強,對空氣中電暈放電干擾不敏感，可有效地抑制背景噪聲，對GIS的各種放電性缺陷均具有較高的敏感度。信號傳播衰減小，檢測范圍大，通?？蛇_十幾米。

二、系統組成

　　SUN-IGuard-500系列局部放電在線(xiàn)監測系統由現場(chǎng)傳感器（內置/外置超高頻傳感器及噪音傳感器），前置監測單元（IED模塊)，局放工作監視站(后臺服務(wù)器等）三大部分組成。

　　在該系統中，傳感器負責采集信號，主IED負責將局放傳感器與噪音傳感器所采集到的信號經(jīng)濾波，放大，去噪，調試后，將調試完的信號經(jīng)串口通信或TCP/IP或IEC61850通信，上傳至后臺處進(jìn)行分析判斷。主IED通道數可隨現場(chǎng)需求進(jìn)行調整，機箱有數種可供選擇，亦可由客戶(hù)提出要求。

2.2.2.1局放IED

　　組成：局放IED分為上中下三段式結構:底層為電源單元、中層為信號濾波單元、上層為信號采集處理單元。底層包括系統電源濾波器、一個(gè)AC/DC開(kāi)關(guān)電源、一塊AC/DC電源板。中層由固定增益放大器、帶通濾波器、程控放大器等組成。上層由FPGA信號采集掃描處理模塊及工頻信號觸發(fā)模塊構成。

　　功能：實(shí)現對變壓器、GIS多測點(diǎn)同步實(shí)時(shí)監測;采用高速 D/A采集掃描系統，采樣精度為12位;內置數字濾波器及數據分析模塊，實(shí)時(shí)捕獲放電統計特征;

　　觸發(fā)方式：內觸發(fā)、外觸發(fā)可選擇;自動(dòng)生成三維譜圖數據;實(shí)時(shí)報警;定時(shí)自我診斷;對采集到的信號進(jìn)行濾波放大;和變電站綜自系統之間可采用IEC61850方式連接通信。

2.2.2.2局放傳感器

　　組成：超高頻傳感器主要由超高頻非頻變圓極化天線(xiàn)及發(fā)射電路構成。傳感器可分為外置和內置傳感器，還有專(zhuān)用于變壓器內的油閥傳感器，以及用于采集干擾信號的噪音傳感器。超高頻傳感器可分為外置傳感器，內置傳感器和專(zhuān)用于變壓器的油閥式傳感器。

　　外置傳感器：安裝于設備外部。內置傳感器:安裝于設備內部。油閥式傳感器:專(zhuān)用于變壓器，安裝于變壓器油閥口處。

　　在實(shí)際應用中，根據現場(chǎng)情況及客戶(hù)需求進(jìn)行傳感器的選擇。

　　功能：接收局部放電的超高脈沖信號;整形超高頻脈沖信號，得到單極性寬脈沖信號;通過(guò)高頻同軸光纜將單極性寬脈沖信號傳送給局放IED。

2.2.2.3局放工作站

　　測量放電信號的幅值、極性、放電的相位、放電次數等基本的局部放電表征參數及各種統計計算數據;顯示二維、三維放電譜圖、工頻周期放電圖;利用各種圖譜分析，進(jìn)行放電模式識別及故障類(lèi)型診斷，觀(guān)察和預測局部放電故障的發(fā)展趨勢，故障信號及故障嚴重性報警，為絕緣狀態(tài)診斷提供重要判據;提供放電發(fā)展趨勢圖、歷史查詢(xún)、報表和設定報警等多項功能;可定時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)測量，整個(gè)監測過(guò)程自動(dòng)化;可以通過(guò)局域網(wǎng)、CAN總線(xiàn)等方式實(shí)現數據上網(wǎng)，對系統進(jìn)行遠程訪(fǎng)問(wèn)，可采用IEC61850方式連接通信。

2.2.2.4通信方式

　　IED模塊可通過(guò)局域網(wǎng)或串口通信方式與后臺通信，以增加模塊的方式，可以用IEC61850通信協(xié)議與后臺進(jìn)行通信。

2.2.2.5系統配置

　　以110kV的GIS室內站為例，共9個(gè)間隔，其中進(jìn)線(xiàn)間隔2個(gè)，出線(xiàn)間隔5個(gè)，母聯(lián)間隔1個(gè)，保護間隔1個(gè)，供參考的配置組成如下表所示: