GIS在线监测系统技术方案
GIS 微水密度在线监测技术方案
GIS 微水密度在线监测技术方案一、产品技术特点❿ 实现 HGIS各气室的 SF6气体微水、密度在线监测功能。
❿ 微水传感器和密度传感器可以独立在线校准。
❿ 带有独立在线安装或拆卸微水和密度传感器功能；各独立安装的传感器应能分别拆除与安装。
❿ SF6微水传感器采用露点传感器，输出带压露点，真实反映带压情况下的水分结露情况。
❿ SF6微水传感器要求具备自动校准功能，自动纠正零点偏差，以保证测量的准确性。
❿ SF6微水传感器要求提供原始供应商出厂报告，为保证测量的准确与及时性。
❿ 微水传感器测量点距离 GIS本体外壳≤6cm，且阀门通孔直径尽量大，保证测量精度。
❿ 防水，防尘，抗干扰设计。
大孔径阀门监测仪表，变送部分在线校验补气口可在线安装拆卸微水监测传感器上图仅供参考，根据实际情况调整阀门。
备注：专利产品，已经有专利证书1，对于每个独立的气室安装在线微水密度监测仪，单个微水密度监测仪组成包括阀门，密度和微水传感器组成，阀门直接和 GIS本体连接。
具体连接根据 GIS结构进行相应的调整。
监测仪表结构示意图尺寸（具体尺寸可能视最终情况而定）2，带有独立在线安装或拆卸微水和密度传感器功能；各独立安装的传感器应能分别拆除与安装。
微水传感器接口为自封阀结构，本结构除可以实现自封结构功能外，还可以控制 MSP微水密度监测仪和开关气室的气路通断，从而实现微水传感器和密度传感器的独立在线校准操作如下：图一图二图一为在线微水校准状态：此时可以通过排气法用便携式微水测量仪，校准在线监测微水传感器图二为在线密度校验状态：微水传感器接口旋转到如图位置（指示槽）此时密度传感器和本体气室断开，此时可用便携式校验仪对密度传感器校准3，由于阀门结构对外接口（测试口、仪表接口、传感器接口）都为自封结构，所以可以任意安装、拆除微水和密度传感器。
产品安装步骤如下：第一步：安装阀门（此步骤为开关厂出厂前完成）第二步：安装 MSP监测仪（此时可单独用为密度在线监测仪）第三步：安装微水传感器（此步骤随时可操作）备注：第二步和第三步顺序可颠倒，不影响气密性和在线监测4，SF6 微水传感器采用露点传感器，露点测量范围为-80~+20℃，露点精度：±2℃。
GIS局部放电在线监测实施方案
GIS局部放电在线监测实施方案一、概述GIS局部放电在线监测是通过在线监测系统对GIS设备的局部放电情况进行实时监测和分析，以确保GIS设备的正常运行和安全可靠。
本实施方案旨在详细介绍GIS局部放电在线监测系统的设计、安装和运行管理等方面的内容，以保障监测系统的有效运行。
二、系统设计1.监测技术选择针对GIS设备的局部放电在线监测，可以选择利用超高频法（UHF）、电容耦合法（CC）或电流互感器法（HFCT）等技术进行监测。
根据具体情况和实际需求，综合考虑各种技术的优缺点，选择合适的监测技术。
2.监测点的布置根据GIS设备的结构、工作情况和局部放电的特点，合理布置监测点。
监测点应覆盖GIS设备的关键部位，如导电插件、固定金属分隔器等，并考虑到设备的布置形式和监测点之间的距离等因素。
3.监测系统的组成监测系统主要由传感器、数据采集装置、数据传输装置和数据处理平台等组成。
传感器用于捕捉并接收GIS设备的局部放电信号，数据采集装置负责将信号转换为电信号并实时采集，数据传输装置用于传输数据至数据处理平台，数据处理平台则进行信号处理和分析。
三、安装和调试1.项目准备购买并准备所需监测设备和材料，包括传感器、数据采集装置、数据传输装置等。
2.安装调试按照监测点布置方案，逐一安装传感器，并连接到数据采集装置。
安装完毕后，对系统进行调试，确保传感器与数据采集装置正常连接。
3.系统校准完成系统安装和调试后，进行系统校准。
校准包括传感器校准和数据采集装置校准，以确保监测系统的准确性和可靠性。
四、运行管理1.日常运维定期检查监测系统各个组件的运行状态和连接情况，确保监测设备正常工作。
对设备进行维护，包括清洁、防护和维修等。
2.数据管理建立健全的数据管理系统，包括数据的采集、存储、备份和分析等工作。
对于重要数据，进行定期备份以防止数据丢失。
3.故障排除及时发现和排除监测系统中的故障，确保系统的稳定运行。
对故障原因进行分析，提出相应的解决方案，并及时修复故障。
GIS局部放电在线监测技术及检测方法
GIS局部放电在线监测技术及检测方法GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）是一种高压电力设备，用于输电和配电系统中。
在长期运行过程中，由于设备老化或故障，可能会导致局部放电（Partial Discharge，PD）现象的产生。
局部放电是指在绝缘材料中局部发生的放电现象，具有不连续性和周期性。
如果不及时发现和处理，局部放电可能会发展成大面积放电，导致设备的损坏甚至故障，对电力系统的可靠性和稳定性产生不利影响。
因此，开展GIS局部放电在线监测技术和检测方法的研究具有重要意义。
GIS局部放电在线监测技术可以实时监测和识别发生在设备中的局部放电现象，通过监测数据分析和处理，可以提前发现故障迹象，采取相应的措施进行预防和维修，从而保障设备的可靠运行。
目前，常用的GIS局部放电在线监测技术包括电测法、超声波法、电磁法和红外热像法等。
电测法是一种常用的GIS局部放电在线监测技术。
它通过安装在设备的绝缘支持物上的电感式传感器或电容式传感器获取电压或电流信号，实时监测和记录设备的运行状态。
通过对电压和电流信号的分析，可以检测到设备中的局部放电现象。
该方法具有简单、可靠、实时性强的优点，但不易精确定位局部放电点。
超声波法是另一种常用的GIS局部放电在线监测技术。
它通过超声波传感器接收设备中产生的超声波信号，利用超声波在封闭的金属容器中的传播规律来判断设备是否存在局部放电现象。
超声波法可以实现对设备的精确定位监测，但对传感器的位置布置和信号处理要求高。
电磁法是一种主要用于GIS局部放电在线监测的无损检测技术。
它通过电磁感应原理，在设备周围布置多个传感器，通过监测设备的电磁信号变化来判断是否存在局部放电现象。
电磁法具有不受高压电力设备介质影响、设备无需停电运行等优点，但对传感器布置和信号处理的要求较高。
红外热像法是一种通过红外热像仪来监测设备表面温度变化的技术。
由于局部放电现象会产生热量，使设备表面温度升高，通过红外热像仪可以实时获取设备表面的温度分布图像，检测设备是否存在局部放电现象。
GIS局放在线监测测试系统、模式识别、定位与数据分析
及时、准确发现局部放电并消除局部放电是一切工作的根本目的。
一、GIS局部放电在线监测方法概述1、局放产生的原因（1）绝缘体内部存在自由移动的金属微粒；（2）绝缘体内或高压导体表面上存在针尖状或其他形状突出物；（3）附近存在悬浮电位体或导体间连接点接触不好；（4）轻微局放或制造时造成绝缘体内部或表面存在气隙、裂纹等。
2、监测方法当介质中发生局部放电时，会产生电脉冲、电磁波、超声波、局部过热、一些新的化学产物、光等特征，与此相应的出现了下面五种监测方法。
2.1电测法（1）耦合电容法，又称脉冲电流法。
利用贴在GIS外壳上的电容电极耦合探测局放在导体芯上引起的电压变化。
该法结构简单，便于实现。
在现场测试时，无法识别与多种噪声混杂在一起的局放信号，因此此方法的使用推广受到限制。
（2）超高频法。
其主要优点是灵敏度高，并通过放电源到不同传感器的时间差对放电源精确定位。
但对传感器的要求很高，此法成本昂贵。
2.2非电测法（1）超声波监测法。
由于GIS内部产生局放时会产生冲击振动及声音，因此可用腔体外壁上安装的超声波传感器测量局放量Q。
它是目前除UHF法外最成熟的PD监测方法，抗电磁干扰性能好，但由于声音信号在SF6气体中的传输速率很低(约140 m/s)，信号通过不同物质时传播速率不同，不同材料的边界处还会产生反射，因此信号模式很复杂，且其高频部分衰减很快。
它要求操作人员须有丰富经验或受过良好的培训，另外，长期监测时需要的传感器较多，现场使用很不方便。
（2）化学监测法。
通过分析GIS中局放所引起的气体生成物的含量来确定局放的程度，但GIS中的吸附剂和干燥剂会影响化学方法的测量；断路器正常开断时产生的电弧的气体生成物也会产生影响；脉冲放电产生的分解物被大量的SF6气体稀释，因此用化学方法监测PD的灵敏度很差。
另外，该方法不能作为长期监测的方法来使用。
（3）光学监测法。
光电倍增器可监测到甚至一个光子的发射，但由于射线被SF6气体和玻璃强烈地吸收，因此有“死角”出现。
GIS智能在线监测系统设计及应用研究
GIS智能在线监测系统设计及应用研究摘要：随着能源互联网概念的提出，我国不断加大智能电网和特高压输变电工程基础建设的投入，对系统运行的安全性和可靠性要求日益提高。
变电站是电力系统中执行电压变换、电能接收与分配、电力流向控制及电压调整等动作的重要节点，起着联系发电厂与用户的作用。
关键词：GIS智能电网；在线监测系统；应用研究引言智能变电站在线监测系统是对变电设备的工作状态进行动态的监控，整理统计的环境参数，监控的同时对监测和收集到的数据进行研究，根据研究结果分析和预测变电站可能会出现的故障，识别到故障风险后自主进行警报。
过去对变电站的检测修理是通过人工检修和故障检修相结合的模式，这种方法有两种弊端：一方面加大了人力和财力成本；另一方面无法保证检修的质量。
我国电力设备的检测技术在不断完善和发展，推进了智能变电站系统工作的稳定化和高效化的发展。
1GIS智能技术概述智能GIS是为响应国家智能电网、智能变电站的建设而开发的新型GIS，是传统GIS技术与计算机技术、传感器技术、自动控制技术、通信技术等融合的产物，是具有输变电、在线监控和信息互动等功能、并能满足用户多样化需求的多功能气体绝缘组合电器。
智能组合电器具备下列几种技术特征：（1）测量数字化：对组合电器设备的测量实行就地数字化，站控层和过程层可通过数字化网络采集、调用测量结果，用于组合电器设备的监控；（2）控制网络化：对有控制需求的组合电器实现基于网络的控制；（3）状态可视化：组合电器通过信息交换或自检测获得的状态信息可通过智能电网的其他系统以可辨识的方式进行表述，组合电器的运行状态可以在电网中进行观测；（4）功能一体化：在不影响产品性能的条件下，实现组合电器与传感器、执行器、互感器等部件的集成，将测量、控制、保护等功能融合到一起，实现功能的一体化；（5）信息互动化：通过网络实现组合电器与站控层、过程层及其他系统的信息共享[28-32]。
上传系统的能力。
GIS在线监测
35kV/110kV/220kV/1100kV变电站GIS局部放电在线监测系统实施方案山东派瑞光电科技有限公司1 安装GIS局部放电在线监测的目的和意义随着我国电力工业的发展，GIS的使用还会日渐增多。
以前，人们通常认为GIS设备具有故障率低的特点，但这是相对于常规设备而言的，根据CIGRE的调查GIS的故障远远高于IEC推荐的每百间隔1年0.1次的水平。
就国内而言则发生了十多起比较严重的GIS事故，因此“GIS免维护”的观点已经不再认同。
同时GIS设备一旦发生故障，引起的停电时间长，检修费用高，损失巨大。
现场使用经验表明，大部分故障是可以预先监测的，因此采用先进的GIS在线故障诊断技术，可以大幅度减少GIS的故障率。
GIS有“免维护”之说，但是根据全球电力系统使用的情况不容乐观； GIS 故障率远大于IEC，CIGRE 规定的0.1次/100间隔/年。
据了解,国内近年来电力系统GIS的事故频繁。
GIS一旦发生故障，引起的停电时间长，检修费用高。
并且事故造成的社会影响大，经济损失严重。
由于受现场条件的限制，环境温度、湿度和空气的洁净度、安装工器具的精度、安装工艺水平都很难有效控制，为GIS安装造成了一定影响，现场安装时灰尘颗粒或其它异物极易进入母线筒，导体极易造成损伤，这些缺陷在运行电压下产生局部放电，发展到一定程度造成绝缘损坏。
而现有的检测手段对放电性故障不能够有效发现，因此，有必要寻找一种方法对GIS的内部放电性缺陷进行监测、分析判断，发现设备内部存在的安全隐患，真正实现GIS设备的可控在控，保证电网的安全运行。
该项目的实施将解决以下几个重要问题：A、提高对GIS设备内部放电故障的认知度：从而判定是绝缘放电？是母线或壳体放电？是金属微粒放电？是接触不良放电？以及放电发生在何处。
B、对所有已运行的GIS进行有效的监测，避免事故的发生。
C、对准备投运的GIS进行交接试验时进行局放检测，保证安装质量。
GIS局部放电在线监测实施方案
GIS局部放电在线监测实施方案一、引言局部放电是一种常见的设备故障形式，对电力系统的安全稳定运行具有重要影响。
因此，实施局部放电在线监测是提高电力系统可靠性和安全性的关键技术之一、本方案将介绍局部放电在线监测的实施方案。
二、目标和原则1.目标：通过监测设备的局部放电情况，及时发现和预防设备故障，以保障电力系统的正常运行。
2.原则：a.充分了解设备运行情况，选择合适的监测方法和设备。
b.信息准确、及时、全面，实现即时监测、报警和预警。
c.实施方案应具有合理性、先进性、可行性和经济性。
d.结合实际情况，采取适宜的监测策略。
三、技术选择1.传感器选择：根据设备特点和监测需求，选择适用的传感器，如超声传感器、电容耦合传感器等。
2.数据采集：选择合适的数据采集系统，并与传感器实现互联，确保数据准确采集。
3.数据传输：采用合理的数据传输方式，如有线传输或无线传输。
4.数据处理与分析：建立合理的数据处理与分析系统，对监测数据进行实时、自动处理与分析，以便及时发现异常情况。
四、实施方案1.设备选择：根据设备类型和重要程度，确定需要进行局部放电在线监测的设备。
2.传感器安装：根据设备特点和监测需求，确定传感器的安装位置和数量，并确保安装质量。
3.数据采集系统建设：设置合理的数据采集点，实现传感器与数据采集系统的互联，并建立稳定的数据采集系统。
4.数据传输系统建设：建立合理的数据传输系统，确保数据传输的准确性和及时性。
5.数据处理与分析系统建设：建立合理的数据处理与分析系统，包括数据存储、处理和分析等功能，实现对监测数据的实时处理和分析。
6.报警和预警系统建设：建立合理的报警和预警系统，实现对异常情况的即时监测和报警功能。
7.可视化监测平台建设：建立可视化监测平台，将监测数据以图形或图像方式展示，方便运维人员进行监测分析和决策。
五、实施步骤1.前期调研与准备：了解设备特点和监测需求，进行技术选择和数据采集系统建设准备工作。
GIS局放在线监测系统-美卓
GIS设备局部放电在线监测系统DM6000型杭州美卓自动化技术有限公司一、 GIS设备局放在线监测及诊断的意义GIS（气体绝缘全封闭组合电器）除进出线套管外没有外露的带电部分，采用SF6气体绝缘，可靠性较高，检修少，但通过发展外部诊断、在线监测可减小不必要的拆卸检修工作量，大大提高了设备的运行效率。
采用此项技术有下列好处：（1）减少维护费用（2）避免故障发生（3）对设备性能进行评估二、产品说明DM6000型局放在线系统是我公司自主研发的产品，系统采用超高频检测技术、高灵敏度传感器、信号现场处理、内置专家数据库、Web后台处理软、因特网接入技术等技术进行远程实时在线监控和分析。
具有极高的性价比，非常适合在无人值守变电站运行该系统采用集成模块化设计，将信号采集单元、信号处理、A/D 转换、干扰过滤、数据处理、放电量显示等集成在站端监测模块中，每个站端监测模块可独立运行，数据分别记录，通过一条数据通讯总线将多台站内监测模块（最多256台）的数据传输后台分析软件系统上统一管理分析。
能通过互联网进行远程传输和实时监控，对局部放电信号的强度，密度进行实时在线分析。
对局部放电倾向性的推移进行实时监控和分析，对放电程度进行评估，避免重大事故发生。
三．产品组成系统由传感器，数据处理通讯单元 ，后台监视系统三大部分组成、传感器完成对监测设备的测量，将信息量送到数据处理通讯单元进行集中分析、显示以及告警，并将数据上传到后台机进行全面的监视和分析。
1数据处理通讯单元主要是把高频传感器采集的局放信号和噪音传感器采集的现场噪音信号进行相位比较，对传感器采集的信号做一个判断，并进行数据上传。
主要参数：1) 电源 AC 220V / 50Hz2) 电源 Fuse 容量 250V/3A 用3) 检出领域 包括500～1500MHz领域的UHF频宽4) 信号采集通道 2个5) 采集信号灵敏度 <5PC2 高频传感器UHF传感器主要是用来采集GIS内部发生局放时产生的高频信号，传感器直接固定在盆式绝缘子上。
GIS局放在线监测测试系统、模式识别、定位与数据分析要点
及时、准确发现局部放电并消除局部放电是一切工作的根本目的。
一、GIS局部放电在线监测方法概述1、局放产生的原因（1）绝缘体内部存在自由移动的金属微粒；（2）绝缘体内或高压导体表面上存在针尖状或其他形状突出物；（3）附近存在悬浮电位体或导体间连接点接触不好；（4）轻微局放或制造时造成绝缘体内部或表面存在气隙、裂纹等。
2、监测方法当介质中发生局部放电时，会产生电脉冲、电磁波、超声波、局部过热、一些新的化学产物、光等特征，与此相应的出现了下面五种监测方法。
2.1电测法（1）耦合电容法，又称脉冲电流法。
利用贴在GIS外壳上的电容电极耦合探测局放在导体芯上引起的电压变化。
该法结构简单，便于实现。
在现场测试时，无法识别与多种噪声混杂在一起的局放信号，因此此方法的使用推广受到限制。
（2）超高频法。
其主要优点是灵敏度高，并通过放电源到不同传感器的时间差对放电源精确定位。
但对传感器的要求很高，此法成本昂贵。
2.2非电测法（1）超声波监测法。
由于GIS内部产生局放时会产生冲击振动及声音，因此可用腔体外壁上安装的超声波传感器测量局放量Q。
它是目前除UHF法外最成熟的PD监测方法，抗电磁干扰性能好，但由于声音信号在SF6气体中的传输速率很低(约140 m/s)，信号通过不同物质时传播速率不同，不同材料的边界处还会产生反射，因此信号模式很复杂，且其高频部分衰减很快。
它要求操作人员须有丰富经验或受过良好的培训，另外，长期监测时需要的传感器较多，现场使用很不方便。
（2）化学监测法。
通过分析GIS中局放所引起的气体生成物的含量来确定局放的程度，但GIS中的吸附剂和干燥剂会影响化学方法的测量；断路器正常开断时产生的电弧的气体生成物也会产生影响；脉冲放电产生的分解物被大量的SF6气体稀释，因此用化学方法监测PD的灵敏度很差。
另外，该方法不能作为长期监测的方法来使用。
（3）光学监测法。
光电倍增器可监测到甚至一个光子的发射，但由于射线被SF6气体和玻璃强烈地吸收，因此有“死角”出现。
GIS开关光局放在线监测系统设计
GIS内部的局放电流脉冲具有极陡的上升沿，其上升时间为纳秒级，激发高达数百兆赫 电磁波透过环氧材料等非金属部件传播出来，通过特制的特高频传感器可以检测到从开关内 部传出来的电磁波信号，进而判断开关柜的局放大小。
针对GIS开关的运行现状，南京弘毅电气自动化有限公司研发设计了一种基于光局放监 测原理的在线监测系统。通过对GIS开关安装光学传感器监测开关内部光信号，能够快速、 准确的判别开关内闪络情况，依据光信号的光强可判定事故的严重程度，进而决定开关柜能 否“带病”运行。
2.GIS局放监测方法 目前针对GIS开关的局放监测方法应用较为广泛的是特高频局放监测法、超声波局放监
图1 光局放监测系统结构图 4.2 光信号采集器
GIS开关内部局放时，产生的光信号通过微光传感器和 塑料光纤传送至光信号采集器，采集器将光信号进行光电和 模数转换，采样频率为1MHz。正常情况下，开关柜内应该无 任何光信号，此时采集器采得的数据为背景信号，当伴随故 障产生的光信号经过数模转换后，采集的数据中将会有尖峰 产生，采集器依据标准的故障录波格式——ComTrade格式， 记录故障前、故障中和故障后的光信号波形。采集器具有工 业以太网接口，能够将缓存的录波数据发送至光局放监测软 件，监测软件亦可通过以太网召唤各采集器的当前采样值。
1.引言 随着社会发展，用户对开关设备小型化、免维护、智能化的要求越来越高ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ在这种背景
下，体积小的气体绝缘封闭开关（Gas Insulated Swichgear,GIS）得到越来越广泛的应用。 GIS开关由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组 成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气 体，具有体积小，绝缘程度高，灭弧时间短的特点（冯洋，黄宏华，姜一军，等.特高压变 电站GIS局放在线监测技术提升措施及案例分析：高压电器，2017；冯新岩，赵廷志，杨承 龙，等.GIS超声波局放检测现场典型干扰分析：高压电器，2018；刘俊翔，莫文雄，栾乐， 等.一起基于在线监测与联合诊断的 GIS 局部放电缺陷分析：高压电器，2017）。
GIS局部放电在线监测实施方案
GIS局部放电在线监测实施方案一、背景气体绝缘金属封闭式开关设备（Gas Insulated SwitchGear，GIS）是一种在高压输配电系统中广泛应用的重要设备，具有小体积、大容量、高可靠性等优点。
然而，由于操作环境的变化、设备老化和制造质量等原因，GIS设备局部放电问题经常发生，可能导致设备故障和甚至事故，给输配电系统安全稳定运行带来风险。
为了及时发现GIS设备的局部放电问题，避免事故发生，需要加强对GIS设备的在线监测，提高设备的可靠性和安全性。
本文将提出一种GIS局部放电在线监测实施方案，以指导GIS设备的日常维护和运行管理工作。
二、实施方案1.系统概述GIS局部放电在线监测系统由传感器、数据采集装置、数据传输设备和监测中心组成。
传感器主要用于采集GIS设备中的温度、气体特性等数据，数据采集装置将传感器采集到的数据传输到监测中心，监测中心对数据进行分析和处理，实现对GIS设备的实时监测和远程管理。
2.设备选型在选择GIS局部放电在线监测设备时，需考虑设备的精度、灵敏度、稳定性等参数，确保设备能够准确地监测GIS设备的局部放电情况。
同时，还应考虑设备的适用性、可靠性和维护便捷性，选择具有良好性价比的监测设备。
3.安装布线在安装GIS局部放电在线监测设备时，需按照设备厂家的要求和技术规范进行布线和安装，确保设备能够正常运行。
同时，还需考虑设备的避雷防护和防护措施，确保设备在恶劣环境下也能正常运行。
4.系统联调在安装完GIS局部放电在线监测设备后，需进行系统联调和调试，确保监测设备和数据采集装置的正常运行。
同时，还需对监测中心进行调试和测试，确保系统可以实现对GIS设备的实时监测和远程管理。
5.系统使用在系统联调调试完成后，需对GIS设备的局部放电进行定期监测和分析，及时发现GIS设备中的问题，采取相应的措施进行处理，确保GIS设备的安全可靠运行。
同时，还需对系统进行定期维护和保养，确保系统长期稳定运行。
220kV GIS局部放电在线监测系统方案
１ 概 述
近年来，随着鞍钢鲅鱼圈电网建设 的发展 ， Ｉ ＧＳ
变 电站 的数量不 断增加 。 目前 ， 鞍钢 电 网所 辖 区域 内
研究 表明 ， Ｉ 设备 内部故障 以绝缘性故障为 ＧＳ 多。 例如 ２０ 年辽宁省发生的 ３起 （ ０８ 其中有鞍钢 １ ） Ｉ 备 故障 均为绝 缘性 故 障。 起 ＧＳ设 国内其 他省份
２ １年第 １ ０１ 期 总 第 １３期 ４
ＭＥ Ａ Ｕ Ｇ Ｃ Ｌ Ｐ ＷＥ Ｔ Ｕ Ｒ Ｉ Ａ Ｏ Ｒ
冶 金 动 力
７
２ ０ ｋ Ｓ局部放 电在 线监测 系统方案 ２ Ｖ ＧＩ
周 正 ，郑建新 ，李贵珍 ，卢忠亮
（ 鞍钢股份鲅鱼圈钢铁分公司， 辽宁营 口 １５ ０ ） ０ ７ １
【 摘
要 】介绍 了鞍钢股份鲅鱼圈钢铁分公 司电网 ２０ ｋ ２ Ｖ总降压变电站 Ｇ Ｓ 备局部放 电在线监测系 Ｉ设
统 的基本功能配置。针对 当前变 电站 Ｇ Ｓ Ｉ 设备 内部绝缘 性故 障， 出了新 的检测方法和技术要求 ， 提 并对变 电站 ＧＳ Ｉ 设备局部放 电在线监测系统在运行管理 中存在 的问题和经验不足进 行了分析 ，并提出了相应 的改进措施
Ｚ ＨＯＵ Ｚ ｅ ｇ Ｚ ｅ ｇ Ｊａ ｘｎ，Ｌ ｉ ｅ ｈ ｎ ， ｈ ｎ ｉｎ ｉ Ｉ Ｇｕｚ ｎ， Ｌ ｈ ｎ ｜ ｎ ｈ Ｕ Ｚ ｏ ｇｉ ｇ ａ
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GIS局部放电在线监测系统
G1S局部放电在线监测系统
G1S局部放电在线监测系统是一种用于电力设备故障诊断的系统，其主要功能是通过对GIS 设备进行实时监测和分析，及时发现和预防可能会导致设备故障的问题，从而确保电力设备的稳定、安全运行。
该系统可以在G1S设备运行过程中实现对局部放电情况的监测，反映设备本身的性能和状态，从而能够有效地预测和预防设备故障的发生。
由于GIS复杂的结构和高压电场环境，传统的故障诊断方法难以准确地检测设备的健康状态和预测潜在的故障风险。
而GIS局部放电在线监测系统通过采用先进的传感技术和数据处理方法，能够实现对GIS内部电场的监测，并对局部放电信号进行实时分析和预警，从而可以在设备出现故障之前进行精确的预测和预警。
该系统通过安装于GIS盆式绝缘子上的特高频传感器，来耦合GIS筒体内部的局部放电信号;耦合到的特高频信号通过同轴电缆传送至局放采集装置。
局放采集装置对模拟信号进行放大滤波并经模数转换后变成数字信号，对所得的数字信号进行局部放电相关算法分析，计算后可获得幅值、频次、放电图谱、波形数据、报警状态等信息。
GIS局部放电在线监测系统的应用，为电力设备的健康运行和事故预防提供了有力的技术支持和保障。
该系统己广泛应用于电力输变电、高压开关设备等领域，应用效果得到了广泛认可和好评。
预计随着技术的不断提升和应用场景的不断扩展，该系统将在电力设备监测领域发挥越来越重要的作用。
GIS局放在线监测系统专用技术规范(范本)
智能设备卷（三）智能变电站状态监测册目次1标准技术参数 (41)2项目需求部分 (42)2.1货物需求及供货范围一览表 (42)2.2必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表 (42)2.3图纸资料提交单位及其接收单位 (42)2.4工程概况 (43)2.5项目单位技术差异表 (43)2.6使用条件 (43)3投标人响应部分 (44)3.1投标人技术偏差表 (44)3.2销售及运行业绩表 (44)3.3推荐的备品备件、专用工具和仪器仪表供货 (44)3.4最终用户的使用情况证明 (45)3.5投标人提供的试验检测报告表 (45)3.6投标人提供的鉴定证书表 (45)1标准技术参数投标人应认真逐项填写标准技术参数表（见表1）中投标人保证值，不能空格，也不能以“响应”两字代替，不允许改动招标人要求值。
如有差异，请填写表7投标人技术偏差表。
表1系统标准技术参数表注项目单位对标准技术参数表中参数有差异时，可在项目需求部分的项目单位技术差异表中给出，投标人应对该差异表响应。
差异表与标准技术参数表中参数不同时，以差异表给出的参数为准。
智能设备卷（三） 智能变电站状态监测册2 项目需求部分2.1 货物需求及供货范围一览表表2 货物需求及供货范围一览表注 本技术规范提供的组屏方式仅供参考，实际使用时，可根据具体工程调整组屏方案。
2.2 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表表3 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表2.3 图纸资料提交单位及其接收单位经确认的图纸资料应由卖方提交表4所列单位。
表4 卖方提交的须经确认的图纸资料及其接收单位2.4工程概况2.4.1项目名称：2.4.2项目单位：2.4.3工程规模：2.4.4工程地址：2.4.5交通、运输：2.5项目单位技术差异表项目单位原则上不能改动通用部分条款及专用部分固化的参数。
根据工程实际情况，使用条件及相关技术参数有差异时，应逐项在“表5 项目单位技术差异表”中列出。
一种智能GIS综合在线监测方案
块 （Ｓ Ｄ Ｐ模块 ） Ｃ 、Ｍ Ｕ模块 、直流采集模块 、开 方式将传感器采集的模 拟量 、开关量 的波形数据
收稿 日期 ：２ １ Ｏ ０ １一 ２—２ 。 ３
作者简介 ：刘 以军 （９ ５一 ，男 ，工程师 ，主要从事智能 变电站继 电保 护及 一次设 备智 能化 方面 的研 发工作 ，Ｅｍ ｉ １７ ） － ａｌ ：
（ Ｏ Ｓ ） 的通 讯方 式 送 到过 程 层 网络 交 换 机 上 ， Ｇ ＯＥ
１ 硬件 系统结构
Ｇ Ｓ在线 监 测 系 统 的 硬 件 系 统 采 用 模 块 化 结 供整个数字化变电站 内的智 能设 备使用 ，同时还 Ｉ ＭＭ ） 构 ，设计了 ６ ８０通讯模块 、数据及逻辑处理模 能根 据 监 控 系统 的 要 求 以报 文 制 造 规 范 （ Ｓ １５
２８
第 ２ 第 ７期 ７卷
２ １ 年 ７月 ０１
电
力
科
学
与
工
程
Ｖｏ． ７． ．７ １２ Ｎｏ
Ｅｌｃ ｒｃ Ｐｏ ｅ ｔ ｉ ｗｅｒ Ｓ ｉ ｎ ｅ ａｎｄ Ｅｎｇｎｅ ｒｎｇ ｃｅ ｃ ｉ ｅｉ
第三章 GIS的在线监测
用SF6气体作绝缘的电力设备的耐压值，除了与气 体及极间距离有关外，还明显地受到电极材料、电极 表面粗糙度、电极面积和导电微粒污染等因素的影响 ，另外固体支撑绝缘子也会引起气体中局部电场的畸 变，使SF6气体的放电特性发生变化。 由于GIS是全封闭组合电力设备，一旦出现事故， 造成的后果比分离式敞开设备严重得多，故障修复极 为复杂，有时需要两星期甚至更长的时间才能修复。 所以GIS的运行监测十分重要，不仅需要认真进行常规 预防性试验，而且应该发展GIS的在线监测技术，测量 GIS运行中的绝缘状态，及时发现各种可能的异常或故 障预兆，及时进行处理。
电力传感与检测技术
3.2.1 局部放电电量在线监测
对GIS进行局部放电电量监测，可以进行早期故障诊断， 判GIS的绝缘状态。目前较普遍采用的方法有以下几种。
A 外部电极法
在GIS外壳上放置一外部测量电极，外电极与外壳之间用 薄膜绝缘，形成一耦合电容。使用绝缘薄膜的主要目的是防 止外壳电流流入监测装置。外部电极法监测局部放电的原理 如图8-2所示。
电力传感与检测技术
由于局部放电引起的GIS密封外壳的振动很小，所 以必须提高检测的灵敏度和抗干扰技术。提高局部放电 的监测水平和信号识别技术，可采用以下一些措施： 选择适宜的监测器，以改进监测灵敏度； 从换能器安装、放大器和电缆方面人手，降低机械 和电噪声干扰； 采用带通滤波器将低频和高频干扰滤去； 监测系统只采集连续信号和干扰，消除偶然出现的 高频干扰； 采集多个周期里的加速度信号，进行同步平均化处 理。
电力传感与检测技术ຫໍສະໝຸດ GIS内部包括母线、断路器、隔离开关、电流 互感器、电压互感器、避雷器、各种开关及套管等 。用化学性质不活泼的SF6气体或SF6混合气体作为 主绝缘，GIS内输电母线用环氧盆式绝缘子作为支 撑绝缘，从而取代了以前的变电所内以裸导线连接 各种电气设备、用空气作为绝缘的方法。GIS的内 部结构如图8-1所示。
GIS(HGIS)局部放电在线监测装置技术规范
110～500kV GIS（H-GIS）局部放电在线监测装置技术条件贵州电网公司2011年3月目录1.总则1.1 概述--------------------------------------------------------------------------------------------------2 1.2 投标须知--------------------------------------------------------------------------------------------21.3 卖方职责--------------------------------------------------------------------------------------------22.供货范围------------------------------------------------------------------------------------------------23.技术要求3.1 规范标准--------------------------------------------------------------------------------------------3 3.2 环境条件--------------------------------------------------------------------------------------------43.3 设备的技术指标----------------------------------------------------------------------------------64.技术服务和培训--------------------------------------------------------------------------------------125.备品备件及专用工具-------------------------------------------------------------------------------126.试验6.1 现场试验-------------------------------------------------------------------------------------------13 7质量保证-----------------------------------------------------------------------------------------------13 8 售后服务-----------------------------------------------------------------------------------------------131总则1．1概述本技术条件书适用110～500kV GIS（H-GIS）局部放电在线监测装置的采购。
基于特高频技术的GIS局部放电在线监测系统
参考文献
【 肖燕， 惟镛 ．Ｉ 中局部放 电在 线监测研 究的现状与展 望Ⅱ ＿ １ 】 郁 ＧＳ １ 高
个多月 ，采集了大量 的监测数据 ，从数据分析结 果图 （ ） （ ）可 以看 出 ，设备Ａ相存在一定 的局部 放电现 ｆ ｇ 象 ，从而验证 了基 于特 高频技术的Ｇ Ｓ 部放 电监测系 Ｉ局 统的对局部放 电监测可行性和有效 性。
传感器和工频同步传感器组成。每套 系统包含一个数据
一
、
引言
中心 ，每个数据中心可控制多个现场信号处理单元 ，每 个 现场 信号处理单元可采集 １ 只特高频传感器和 １ ６ 只工
频同步传感 器。系统通过特高频传感器检￣ Ｇ Ｓ ］ Ｉ 内部 发
ＧＳ Ｉ 是电网运行 中的重要设备 ，是保证供 电可靠性 的基础 。它具有 占地 面积小 、运行可靠性高 、维护方便 等 特点 ，在 国内外得 到 了广泛 的应 用 。然 而统计 资料 表 明 ，Ｇ Ｓ 电气设备 长期运 行时受 温度 、雷击 、过 电 Ｉ等 压 、自身发热等作用 ，绝缘会逐步老化 ，导致局部放 电 像 的出现 ，并且会逐步扩大从而导致设备绝缘击穿 ，造
［】 志强． Ｓｑ局部 放 电故 障的研 究与识 别 【 ． 海 交通 大 ２郭 ＧＩ － Ｄ】上
学， ０ ， ２ ９． ０ ８ ［ 黎 大健 ， ３ ］ 梁基重 ， 步科伟， Ｇ Ｓ 等． Ｉ 中典型 缺陷局部放 电的超 声波
检 测Ｕｌ １ 高压 电器，０９Ｏ ． ２ ０ ，１
［ 王 天健． Ｉ局部放电检测与故障诊 断 【 】 ４ １ ＧＳ Ｄ ． 交通大学， １ ． 北方 ２ ０ ０
［ 徐敏骅， ５ ］ 吴晓春 ， 华．Ｉ， 陆振 ＧＳ ￣部放 电检测与 定位技 术的现 场应 用Ｕ． 东电力，０９７ １ 华 ２ ０ ，．
GIS局放在线监测系统外置特高频传感器的布置方案设计
2020.8 EPEM49电网运维Grid OperationGIS局放在线监测系统外置特高频传感器的布置方案设计南方电网文山供电局 晋金帅 房 涛 华乘电气科技股份有限公司 李昱谊摘要：根据典型卧式GIS结构特点及特高频传播特性提出外置特高频传感器的布置安装方案，并利用实际工程应用成效表明该布点方案的监测有效性及合理性。
关键词：GIS；局部放电；特高频；在线监测；布置方案特高频（Ultra High Frequency）通常指的是300MHz~3000MHz 频段的无线电磁波，当绝缘介质发生局部放电时会激发出该频段的电磁谐振波[1]，利用特高频传感器耦合采集该频段电磁信号并抑制300MHz 以下的电磁干扰进行处理分析，是监测GIS 局部放电的有效方法之一。
在实际应用中，根据安装方式进行分类，特高频传感器主要有两大分类：外置型、内置型。
内置式传感器亦称为侵入式传感器，内置传感器具有获得灵敏度高的优点，一般在GIS 生产制造时安装一并出厂，如果在运行中的GIS 进行加装则需要停电安装。
外置式传感器亦称为非侵入式传感器，外置传感器的灵敏度及抗环境干扰能力较内置传感器差一些，但外置传感器具有安装拆卸方便、安全性高及经济成本低的优点，相比内置传感器更适合现有运行GIS 设备的加装。
特高频检测方法是利用特高频传感器耦合接收局部放电所激发的电磁波，而电磁波在不同的电磁环境、传播介质下的传播特性不尽相同，且在不同类型的GIS 腔体中传播路径具有明显差异，故其传播特性具有复杂性。
目前在行业中对特高频在GIS 内部的传播特性作了许多深入的研究[2,3]，但传感器的布置位置及布置数量研究较少，设计合理的传感器布置方案不仅能够获取较好监测效果，同时避免了因增加不必要的测点而造成经济浪费。
1 GIS 局放在线监测系统基于特高频检测方法的GIS 局放在线监测系统主要由外置式特高频传感器、采集单元、射频同轴电缆、工控机及分析软件组成，系统可实时监测运行过程中的GIS 设备局部放电信号，外置传感器采集到局放信号后通过监测单元（局放IED）进行处理，监测单元将电信号转为光信号并通过光缆传输至主机（站层服务器），监测分析软件对监测到的信号进行分析处理和故障诊断。
GIS在线监测系统技术方案
GIS局部放电在线监测系统技术方案GIS综合在线监测系统一、产品简介GIS综合在线监测系统应用于GIS设备的局部放电和SF6气体温度、压力、密度及微水的在线监测及智能化诊断。
系统采用超高频(UHF，100MHz -2000MHz）传感器，能够在GIS运行的条件下,监测其内部局部放电并进行定位，及时发现绝缘缺陷，广泛应用于电力、冶金等系统的110kV及以上电压等级的GIS设备的在线监测。
二、系统配置及技术参数2.1 外置式超高频传感器安装条件：设备无需停电检测带宽：100MHz -2000MHz灵敏度:＜5pC匹配阻抗： 50Ω外壳屏蔽：＞10dB防护等级： IP652.2 超高频噪音传感器安装条件：设备无需停电监测带宽：300MHz —3000MHz匹配阻抗：50Ω防护等级：IP652.3 现场监测单元数据处理单元采用高性能的同轴电缆与超高频传感器（包括噪音传感器）连接，通过滤波、混频放大、高速采样及小波阈值滤波等抗干扰技术，提取有效的内部局方信号,通过算法处理后上传到中央处理单元。
2。
5 主处理单元中央处理单元汇总数据处理器的信号，组建故障模式数据库，采用指纹识别、双神经网络引擎，对GIS局部放电故障类型进行诊断和放电源定位,同时提取各个SF6综合检测传感器的数据，综合反映出所监测GIS设备的运行状况。
服务器：用户可选择通讯单元:TCP/IP或可根据情况增加稳压电源:AC100—240V，功率最大94％测量模式：通道不限，实时模式、事件模式，趋势图表（小时、每日、每月、年等）PD信号的相位、幅值pC、放电次数、平均放电次数、放电累计等专家分析：36种高低频组合滤波高压同步信号噪音抑制硬件和软件噪音抑制高级自适应神经网络超级数据库自动识别局放类型，消除各种噪音干扰自动产生局放事件数据2D/3D地图绘制,主接线/立体图自动生成报告实时模式和事件模式可以同时进行客户软件：远程控制软件（管理员）远程监控分析软件（操作员）可选功能：邮件、SMS三、系统原理GIS综合在线监测系统集成了GIS局放在线监测子系统和SF6在线监测子系统，综合监测GIS运行状况。
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GIS局部放电在线监测系统
技术方案
GIS综合在线监测系统
一、产品简介
GIS综合在线监测系统应用于GIS设备得局部放电与SF6气体温度、压力、密度及微水得在线监测及智能化诊断。
系统采用超高频(UHF 100MH2000MH)传感器，能够在GIS运行得条件下，监测其内部局部放电并进行定位，及时发现绝缘缺陷，广泛应用于电力、冶金等系统得110kV及以上电压等级得GIS设备得在线监测。
、系统配置及技术参数
2、1外置式超高频传感器
安装条件：设备无需停电
检测带宽：100MH2000MH
灵敏度：v 5pC
匹配阻抗：50 Q
外壳屏蔽：＞10dB
防护等级：IP65
2、2 超高频噪音传感器安装条件：设备无需停电监测带宽：300MH z-3000MH z
匹配阻抗：50 Q
防护等级：IP65
2、3 现场监测单元数据处理单元采用高性能得同轴电缆与超高频传感器（包括噪音传感器）连接，通过滤波、混频放大、高速采样及小波阈值滤波等抗干扰技术，提取有效得内部局方信号，通过算法处理后上传到中央处理单元。
2、5 主处理单元中央处理单元汇总数据处理器得信号，组建故障模式数据库，采用指纹识别、双神经网络引擎，对GIS 局部放电故障类型进行诊断与放电源定位，同时提取各个SF6综合检测传感器得数据，综合反映出所监测GIS设备得运行状况。
服务器：用户可选择通讯单元：TCP/IP 或可根据情况增加稳压电源：AC100-240V功率最大94%
测量模式：通道不限，实时模式、事件模式，趋势图表（小时、每日、每月、年等）PD信号得相位、幅值pC放电次数、平均放电次数、放电累计等
专家分析：36种高低频组合滤波高压同步信号噪音抑制硬件与软件噪音抑制
高级自适应神经网络超级数据库自动识别局放类型，消除各种噪
音干扰自动产生局放事件数据
2D/3D 地图绘制，主接线/ 立体图
自动生成报告
实时模式与事件模式可以同时进行
客户软件：远程控制软件（管理员）
远程监控分析软件（操作员）
可选功能：邮件、SMS
二、系统原理
GIS综合在线监测系统集成了GIS局放在线监测子系统与SF6在线监测子系统，综合监测GIS运行状况。
GIS 设备内部得局部放电可以激发出从低频到超高频段得电磁波，而GIS设备本身得同轴结构就就是一个良好得波导结构，超高频电磁波可以有效地传播且衰减较小。
采用监测局部放电发出得电磁波中得超高频段信号来检
测局放信号可以有效地避开电力系统中得电晕等干扰，提
高局部放电检测得信噪比。
GIS 中得超高频信号通过GIS腔室连接处得盆式绝缘子向外辐射，在盆式绝缘子上安装超高频传感器可以有效地监测到GIS内部得局放信
号。
SF6监测主要通过安装在GIS气体腔室得补气口上得SF6综合监测传感
器监测各个腔室得温度、压力、密度、湿度，通过485总线得形式上传到
中央处理单元。
图2 SF6传感器安装图
图3系统整体安装示意图
四、系统特点
4、1独特得噪音消除技术
系统包含了独特得噪音消除技术，包括小波阈值去噪技术、传感器屏蔽技术、36种组合高低频段滤波技术、硬件软件结合滤波、先进得噪音传感器，可以有效地消除开合动作信号、自检信号、无线电、通讯信号灯干扰信号，高压开关设备操作所产生得暂态波及移动电话信号、雷达
信号、电动机干扰、荧光灯等干扰信号。
4、2放电故障类型诊断
系统能够自动识别局部放电类型，准确区分放电信号与噪音信号，
避免误报警所导致得不必要得损失与时间浪费。
4、3 局部放电定位技术
根据信号到达每个传感器得时间差来进行局部放电定位
4 、4 强大得专家分析系统与数据库
系统有强大得专家系统与超级局放信号，类型数据库，全面得分析GIS 设备运行情况。
五、使用条件
环境温度：-20 C —+70C
相对湿度：95%（25C）（产品内部既不凝露，也不积水）
海拔高度：w 3000m
最大日温差：30K （户外）25K （户内）
降雨量：年最大2600mm日最大300mm
污秽等级：川级
六、说明
局放传感器得安装原则上就是每个间隔安装3 个局放超高频传感器，如断路器间隔、隔离开关间隔、PT间隔、CT间隔等，母线距离10到15米安装一个局放超高频传感器。
SF6 监测传感器其每个气室安装一个，也可根据补气口得位置具体安装。
以上安装位置就是推荐位置，也可根据用户要求自由安装。
以上传感器得安装
均可在设备不停电得情况下进行切不会影响设
备运行安全。