GIS局放在线监测系统运维导则

北京领翼中翔科技有限公司GIS设备局放在线监测及故障诊断系统安装、运行、维护导则北京领翼中翔科技有限公司2011年6月北京领翼中翔科技有限公司1、总则GIS（气体绝缘全封闭组合电器）具有较高的安全可靠性，但由于加工、运输、现场装配等多种原因,使得GIS不可避免地存在绝缘缺陷而影响其长期稳定、可靠运行。这些缺陷通常比较微小和隐蔽，不足以导致在工频耐压试验时立即击穿，但投入运行后在正常运行电压作用下会发生局部放电，使缺陷逐渐发展扩大，甚至造成整个绝缘击穿或沿面闪络，从而对设备的安全运行造成威胁。GIS局部放电在线监测能够帮助及时发现GIS的绝缘缺陷，避免绝缘故障，提高GIS的安全运行水平。基于GIS局部放电在线监测，可以实现GIS绝缘的状态维修，减少停电时间和节省维修费用。鉴于此，GIS局放在线监测系统的正确安装以及安装后运行的稳定、可靠性，数据采集的准确性等将直接影响到对GIS设备运行情况的正确判断，为了更好的维护GIS局放在线监测系统，保证该系统的稳定、可靠运行特制定本运维导则。2、范围本导则规定了GIS局放在线监测及故障诊断系统在安装、运行过程中相关技术人员对设备操作、异常及故障处理的行为准则。本导则适用于GIS局放在线监测及故障诊断系统的安装、运行、维护。3、系统相关标准GB/T7354－2003《局部放电测量》DL/T417－2006《电力设备局部放电现场测量导则》GB/T16927.1—1997《高电压试验技术第一部分：一般定义和试验要求》GB/T16927.2—1997《高电压试验技术第二部分：测量系统》北京领翼中翔科技有限公司GB/T4208-1993《外壳防护等级的分类（IP代码）》GB/T19862-2005《工业自动化仪表绝缘电阻、绝缘强度技术要求和试验方》DL/T720/2000《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》DL/T595《电力设备预防性试验规程》GB/T6388《运输包装收发货标志》GB191《包装储运图示标志》4、系统结构系统采用分级分层的体系结构。具体可以分为监测系统主站（以下简称主站）/监测系统分站（子站或者厂站）/监测系统子站三层结构；用户可以根据具体情况和应用规模选择不设立分站或设立一级/多级分站系统；系统结构如图一所示。图一在线监测系统结构图北京领翼中翔科技有限公司系统由主站、分站、子站构成，主站的配置可以和分站相同，主站和分站可以调用子站的监测数据，完成远程对GIS设备的在线监测、分析。子站由工作站、集中器、传感器组成。子站结构图如下：子站各部分的组成如下：工作站组成这部分主要由服务器、以太网交换机、光纤收发器、光纤盒、数据库及人机交互软件等组成。集中器组成数据集中器分为上下两层式结构：底层为电源单元，上层为信号处理单元。底层包括系统电源滤波器、两个AC/DC开关电源、一块AC/DC电源板。上层由光纤接收板、CPU板、光纤收发器构成。传感器组成传感器主要由感应器、UHF放大电路、脉冲整形电路、光电转换及发射电路构成。各部分功能如下:工作站功能:测量放电信号的幅值、极性、放电的相位、放电次数等基本的局部放电表征参数及各北京领翼中翔科技有限公司种统计计算数据；显示二维（Q-φ、N-φ、logN-Q）、三维（N-Q-φ）放电谱图、工频周期放电图；利用Qm，NQN及各种谱图分析．放电模式识别及故障类型诊断；可进行GIS故障类型的判断，观察和预测局部放电故障的发展趋势，故障信号及故障严重性报警，为绝缘状态诊断提供重要判据。提供放电发展趋势图、历史查询、报表和设定报警等多项功能；可定时自动启动测量，整个监测过程自动化；可以通过局域网、CAN总线等方式实现数据上网．对系统进行远程访问，并且系统具有WEB发布功能,用户不需要安装任何软件即可通过浏览器浏览相关报表和报警信息。集中器功能:实现对GIS多测点同步实时监测；采用高速A/D采集系统，采样精度为12位；数据集中器内置数字滤波器及数据分析系统，实时捕获放电统计特征；传感单元与数据集中器间采用光纤隔离，充分保证监测系统的安全性；触发方式：外触发；自动生成三维谱图数据；实时报警；自动诊断。传感器功能接收局部放电的脉冲信号；放大局部放电的；整形UHF脉冲信号，得到单极性宽脉冲信号；北京领翼中翔科技有限公司通过光纤将单极性宽脉冲信号传送给数据集中器。5、名词和术语解释特高频ultrahighfrequency特高频又称超高频，是指频率由300MHz到3GHz的电磁波。局部放电partialdischarge局部放电是发生在绝缘结构中局部区域内的放电现象，这种放电只是绝缘在局部范围内被击穿，而导体间绝缘并未发生贯穿性击穿。但如果局部放电长期存在，则在一定条件下将会造成设备电气绝缘强度的破坏。局部放电特高频检测ultrahighfrequency(UHF）detectionofpartialdischarge局部放电过程伴随有正负电荷的中和，将产生宽频带电磁辐射。采用特定的传感器能够检测到局部放电在特高频频段（300MHz-3GHz）所产生的电磁波信号，能够提高局部放电现场测试的抗干扰性能，获得较高的信噪比。背景噪声水平backgroundnoise背景噪声是在局放检测中测量到的非被检测设备产生的信号，背景噪声包括检测系统中的白噪声、广播电波以及其他的连续或脉冲干扰信号。最小可测放电量qnminminimumlevelofdetectablechange检测系统在特定测量环境下所能检出的最小放电量qnmin（pC）。为了得到明确的测量结果，qnmin的测量幅值至少应为干扰幅值的2倍。6、技术指标预热时间3min工作温度-25℃~75℃环境湿度90%北京领翼中翔科技有限公司额定电压、频率220V,50HZ工作电压220V±15%工作频率50±0.5HZ谐波含量5%电信号最小可测放电量10pC距离局部放电源5米放电脉冲可分辨时间20uS天线驻波比≤2天线工作带宽200~1500MHZ噪声系数NF≤3dB防护等级IP55电磁兼容技术指标：高频差模干扰工业四级±1.25kV高频共模干扰工业四级±2.5kV电快速瞬变脉冲群干扰工业四级±4kV静电放电干扰（接触放电）工业四级±8kV工频磁场干扰工业五级100A/m脉冲磁场干扰工业五级1000A/m射频磁场干扰工业三级10V/m浪涌干扰工业四级±4kV7、系统运行及维护7.1运行注意事项（1）相关负责人员经培训后方可对在线监测系统软件进行操作。应掌握软件操作相关术语以及传感器、集中器功能。（2）相关负责人员在对在线监测系统进行操作过程中应严格按照使用说明书的要求来操作。不得随意删减系统内部的程序软件，这样会导致系统无法正常运行。（3）相关负责人应每天从远端记录调取的监测数据，并保存下来，每次操作结束后都做好记录。记录的内容及表格如下表：北京领翼中翔科技有限公司记录间隔名称记录人记录时间当时天气报警信息正常、预警、一级报警、二级报警记录数据局放幅值（mv）局放相位(度)放电次数运行电压（kV）局放时段是否有现场工作数据分析注意事项处理意见（4）每天进行记录时要注意与前一天记录数据的比较，注意对数据变化趋势的分析、判断。（5）对于数据不能刷新、不发生变化的变电站GIS局放在线监测设备要及时派检修人员进行原因的查找。（6）不得人为破坏集中器和传感器的工作环境，以影响设备的正常运行。（7）对于有人值守的变电站，相关负责人应定期的检查巡视在线监测系统设备，及时发现问题，尽快处理。（8）相关负责人若发现集中器、传感器、传输线路损坏或疑似损坏，影响在线监测系统正常运行的情况应及时与试研所及生产厂家联系。（9）不得随意更改传感器、集中器位置，在未得到试研所及生产厂家许可的情况下不得更改后台参数。（10）若发现在线监测系统报警，应及时查看报警点并做好记录，报告相关负责人。在做好一切记录后在系统上的实时监控界面清闪。北京领翼中翔科技有限公司7.2维护注意事项（1）值班人员不得自行拆解在线监测系统相关装置，需由生产厂家派专业技术人员进行维护。（2）生产厂家在维护在线监测系统的过程中值班人员应给予大力支持，并做好记录。（3）在生产厂家进行维护的过程中，值班人员应做好安全监督，安全防范工作。（4）相关人员应提供历史数据给生产厂家的维护人员，以对GIS局放数据进行分析，生产厂家将分析结果报告相关人员。（5）维护结束后，值班人员应对在线监测系统检查，是否可正常运行，上传数据等，并做好记录。（6）检修人员应每半年对GIS局放在线监测系统的传感器、集中器、后台进行巡视，巡视可以采用打火器进行传感器、集中器是否正常的监测，在距离传感器一米的位置进行打火试验，后台工作站采集到的放电信号幅值应基本相同。（7）检修人员应定期对GIS局放在线监测系统的传感器、集中器、后台进行校验，校验周期为3年一次，主要校验传感器、集中器、后台工作电源、连接线的接触是否良好等，具体校验方案见附表。8、常见问题的处理（1）单个监测点数据长时间不变，可能的原因：a：传感器失电。b：集中器给传感器供电电源失电。c：传感器与集中器之间的连接尾纤连接不好。d：光纤板与主板之间的同轴线接触不良。e：传感器损坏。f：主板处理芯片损坏。（2）多个监测点数据长时间不变，可能原因：北京领翼中翔科技有限公司a：通讯中断。b：集中器主板电源失电。c：光电转换板失电。d:光电转换板损坏。e:光纤尾纤损坏。f:光缆损坏。g：后台处光电转换板或者以太网通讯线接触不良。（3）远端数据长时间不变，可能原因：a：某一个站的数据长时间不变可能是站端的后台掉电。b:以太网连接问题。c:IP地址错误。（4）某个通道报警，是否为GIS设备内部局放信号的判断：a：将传感器用具有屏蔽功能的屏蔽布包裹，看采集放电量幅值的数据是否变为零，如果变为零或者幅值很小证明是外部干扰。b:将传感器包裹后幅值变化不大。原因有三个，一是集中器主板问题。二是真的有内部局放信号。三是外部干扰通过其他未屏蔽的盆式绝缘子进入到传感器。这种情况要采用便携式GIS局放检测仪进行甄别，判断是否是内部局放信号。c:观察报警是否有一定的时间规律，如果有时间规律证明是外部干扰的可能性比较大。北京领翼中翔科技有限公司附表：校验内容1、传感器测试：传感器安装处电源的幅值，电源线与回路的通道号是否一致，光纤线与回路通道号是否一致等。表格如下：序号传感器编号安装位置外观电源幅值（V）打火试验幅值（mV）电源接线是否正确光纤接线是否正确12测试人2、集中器测试：集中器各个传感器电源的幅值，主板电源幅值、光纤板电源幅值、光电收发器电源、触发脉冲的幅值，主板IP地址，同轴连线接触是否良好等，集中器各个分支快分开关的动作值测试。表格如下：序号集中器编号安装位置外观电源幅值（V）触发脉冲幅值（V）主板IP地址同轴连线接触是否良好1主板光纤板光电转换板8路传感器电源2主板光纤板光电转换板8路传感器电源测试人北京领翼中翔科技有限公司3、后台测试：与传感器的对点，与集中器相对应，启动阈值、报警阈值的设置，后台的IP地址，后台各个分支快分开关的动作值测试。集中器总电源与实际的名称对应。启动阈值一级报警阈值二级报警阈值IP地址分支开关动作值对点表：序号后台传感器名称通道号集中器号实际传感器名称实际通道号实际集中器号现场测试1、空间干扰测试：（使用便携式GIS局放检测仪或示波器）2、GIS壳体干扰测试：（使用便携式GIS局放检测仪或示波器）3、外部干扰对GIS局放监测影响测试：4、外部干扰定位：（使用示波器采用时差定位法，进行外部干扰定位。）