2023智能型特高频局部放电在线监测装置技术规范.docx

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1、智能型特高频局部放电在线监测装置技术规范目次 前言III1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 监测装置组成24.1 监测装置组成示意图24.2 传感器单元2 4.3 射频开关单元24.4 信号处理单元24.5 自检单元25 技术要求25.1 通用技术要求25.2 安全性要求35.3 功能要求35.4 性能要求36 试验项目及要求36.1 通用技术试验36.2 安全性检查46.3 功能检验46.4 性能试验47 检验规则57.1 检验类别57.2 型式试验67.3 出厂试验67.4 交接试验67.5 现场试验68 标志、包装、运输和贮存68.1 标志78.2 包装78.3 运输78.

2、4 贮存7附录A（参考性附录）特高频在线监测装置定期自检原理8附录B（参考性附录）时域法抗干扰试验方法10 I智能型特高频局部放电在线监测装置技术规范 1 范围 本文件规定了智能型特高频局部放电在线监测装置的组成、技术要求、试验项目及要求、检验规则、标志、包装、运输和贮存要求。本文件适用于安装在 GIS 设备上的智能型特高频局部放电在线监测装置的设计、生产、选型、检测、试验等。 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。GB/T 1

3、5289 数字存储示波器通用规范GB/T 191 包装储运图示标志DL/T 1432.4 变电设备在线监测装置检验规范 第 4 部分：气体绝缘金属封闭开关设备局部放电特高频在线监测装置DL/T 1498.1 变电设备在线监测装置技术规范第 1 部分：通则DL/T 1498.4 变电设备在线监测装置技术规范 第 4 部分：气体绝缘金属封闭开关设备局部放电特高频在线监测装置 3 术语和定义 DL/T1498.4 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 到达时间差time difference of arrive；TDOA两只或多只传感器接收到同一信号的时间之差。3.2 时域法抗干扰time-

4、domain anti-interference依据背景噪音传感器与安装在设备上的传感器检测信号的到达时间差判别并排除干扰信号的方法。3.3 到达时间差法定位positioning of TDOA依据安装在设备上的临近两个传感器检测信号的到达时间差，对放电源自动定位的方法。 154 监测装置组成4.1 监测装置组成示意图智能型特高频局部放电在线监测装置宜由传感器单元、射频开关单元、信号处理单元、自检单元、分析诊断单元五部分组成，见图 1。图1 智能型特高频局部放电在线监测装置组成示意图4.2 传感器单元用于耦合 GIS 内局部放电产生的电磁信号，包括特高频传感器和射频同轴传输电缆，根据安装方式

5、，特高频传感器分为内置式和外置式两种。根据用途可分为检测传感器与背景噪音传感器两种。4.3 射频开关单元用于切换工作模式。检测模式下，传感器单元通过射频开关与信号处理单元连接，进行信号监测； 自检模式下，自检单元通过射频开关、传感器单元，将特高频信号发射到 GIS 内部。4.4 信号处理单元用于采集传感器单元的输出信号，主要对信号进行滤波、放大、检波、采样等处理，转换为数字信号输出。4.5 自检单元可产生频率及功率可变的信号，通过在某一通道注入特高频信号，利用临近通道检测该特高频信号，来实现监测装置传感及信号处理单元完好性自检。4.6 分析诊断单元实现局部放电信号的分析、处理及数据存储，可实现

6、时域干扰排除、放电源定位，并具备人机交互、诊断、告警、自检和远程通信等功能。5 技术要求5.1 通用技术要求 监测装置的基本功能、绝缘性能、电磁兼容性能、环境适应性能、机械性能、外壳防护性能、连续通电性能、可靠性及外观和结构等通用技术要求应符合 DL/T 1498.1 的相关规定。5.2 安全性要求监测装置的安全要求应满足 DL/T 1498.4 。5.3 功能要求5.3.1 监测装置的信号监测时间间隔、数据记录存储、谱图分析、缺陷类型识别、上电自恢复等功能要求应满足DL/T 1498.4 。5.3.2 应具备在现场复杂电磁环境下，有效抑制和鉴别背景干扰的功能，除具备滤波、屏蔽、识别等抗干扰技

7、术外，应具备时域法抗干扰功能，以保证局部放电信号监测的有效性。5.3.3 应具备内部放电源自动定位功能，应具备对历史数据的自动定位功能，定位方法应采用到达时间差法。5.3.4 应具备自检功能。监测装置内置特高频脉冲信号发生器，利用某一通道向 GIS 内部注入特定幅值的特高频电磁波信号，通过监测临近传感器是否收到该信号，实现监测装置整体性自检。监测装置定期自检原理参照附录A。5.3.5 应具备报警功能，GIS 内部发生异常放电、监测装置出现功能故障和通信中断时，应能将异常情况报警上传。5.3.6 应具备偶发信号识别功能，监测装置能够记录和储存被监测设备内部发出的偶发特高频电磁波信号，并将指定时间

8、段内的所有偶发信号绘制出 PRPS 或 PRPD 图。5.4 性能要求监测装置的传感器频响特性、检测灵敏度、动态范围、监测有效性、放电类型识别能力、现场测量有效性应满足DL/T 1498.4 。5.4.1 采样性能监测装置采样率不低于 100MSa/s。5.4.2 定位准确度监测装置自动定位结果距离信号源偏差不超过 30cm。5.4.3 抗干扰性能监测装置应具备在现场复杂电磁环境下，有效抑制和排除背景干扰的能力，对外部非放电类干扰的误报率应低于 3%，对外部放电类干扰信号的误报率应低于 10%。6 试验项目及要求6.1 通用技术试验6.1.1 试验环境试验环境要求应符合 DL/T 1432.4

9、 的相关规定。6.1.2 通用技术条件试验 通用技术条件试验项目包括基本功能试验、绝缘性能试验、电磁兼容性能试验、环境适应性能试验、机械性能试验、外壳防护性能试验、连续通电试验、可靠性评定以及结构和外观检查，这些项目的试验方法、试验后监测装置应满足的性能应符合DL/T 1432.1 的相关规定。6.2 安全性检查对监测装置现场安装方式及被监测设备的影响等情况进行检查，当选用内置传感器时需按照 DL/T 1432.4 中的试验方法进行，监测装置的安全性应满足 DL/T 1498.4 的要求。6.3 功能检验监测装置的信号监测时间间隔功能检验、数据记录存储功能检验、谱图分析功能检验、缺陷类型识别功

10、能检验、上电自恢复功能检验按照 DL/T 1498.4 进行，结果应符合 5.3.1 中的要求。6.3.1 自检功能检验远程控制监测装置内置的校验信号源，通过指定的监测通道向被监测 GIS 设备内部注入等效放电脉冲，监测装置相邻的监测通道应能有效检测到注入信号，结果应符合 5.3.4 中的要求。6.3.2 报警功能检验在被监测 GIS 设备或模拟 GIS 试验平台内部预置典型局部放电源，监测装置应能报警并上传异常放电情况，结果应符合 5.3.5 中的要求。模拟通电和通信突然中断的情况，监测装置应能报警并上传功能、通讯故障情况，结果应符合5.3.5 中的要求。6.3.3 偶发信号记录功能检验使用

11、具备定时功能的校验信号发生器，以特定的占空比（如每 1 分钟工作 1 秒钟）向 GIS 内部注入信号，监测装置应能记录和储存偶发信号，结果应符合 5.3.6 中的要求。6.4 性能试验传感器频响特性试验、检测灵敏度试验、动态范围试验、监测有效性试验、放电类型识别试验、现场测量有效性试验按照DL/T 1498.4 进行试验。6.4.1 采样性能试验按照GB/T 15289 中的试验方法进行，监测装置采样率应满足 5.4.1 要求。6.4.2 定位准确度试验可在 GIS 内部内置局部放电源，或内置特高频信号源，或将特高频信号源连接至传感器，通过传感器将信号注入 GIS 来模拟内置局部放电源。监测装

12、置采集数据后，关闭局部放电源或信号源，使用监测装置软件对局部放电源或信号源进行自动定位，定位结果误差应满足 5.4.2 要求。6.4.3 抗干扰性能试验按照 DL/T 1432.4 中的试验方法进行，施加应用环境中手机通讯干扰和气体放电灯等常见背景干扰，判断监测装置对各类非放电类干扰信号的辨识和抑制效果，结果应符合 5.4.3 中的要求。施加应用环境中外部悬浮放电干扰，按照附录 B 的时域法抗干扰试验方法进行，判断监测装置对外部放电类干扰信号的辨识和抑制效果，结果应符合 5.4.3 中的要求。 7 检验规则7.1 检验类别产品检验分型式试验、出厂试验、交接试验和现场试验四类，智能型特高频局部放

13、电在线监测装置检验项目按表 1 中的规定进行。表1 GIS设备局部放电特高频在线监测装置检验项目序号 检验项目 依据标准 条款 型式试验 出厂试验 交接试验 现场试验 1结构和外观检查 DL/T 1498.1 5.3 2基本功能检验 DL/T 1498.1 5.4 3测量误差试验 DL/T 1498.1 5.5 4绝缘电阻试验 DL/T 1498.1 5.6.1 * 5介质强度试验 DL/T 1498.1 5.6.2 * * 6冲击电压试验 DL/T 1498.1 5.6.3 * 7电磁兼容性能试验 DL/T 1498.1 5.7 8低温试验 DL/T 1498.1 5.8.2 9高温试验 D

14、L/T 1498.1 5.8.3 10恒定湿热试验 DL/T 1498.1 5.8.4 11交变湿热试验 DL/T 1498.1 5.8.5 12振动试验 DL/T 1498.1 5.9.1 13冲击试验 DL/T 1498.1 5.9.2 14碰撞试验 DL/T 1498.1 5.9.3 15防尘试验 DL /T 1498.1 5.10.1 16防水试验 DL /T 1498.1 5.10.2 17安全性检查 本文件 6.2 18常规功能检验 本文件 6.3 19抗干扰功能检验 本文件 6.3.1 20自动定位功能检验 本文件 6.3.2 21自检功能试验 本文件 6.3.3 22报警功能检

15、验 本文件 6.3.4 23偶发信号记录功能试验 本文件 6.3.5 24传感器频响特性试验 本文件 6.4 * 25检测灵敏度试验 本文件 6.4 * 26动态范围试验 本文件 6.4 * 27监测有效性试验 本文件 6.4 * 28放电类型识别试验 本文件 6.4 * 29现场测量有效性试验 本文件 6.4 30采样性能试验 本文件 6.4.1 31定位准确性试验 本文件 6.4.2 32抗干扰性能试验 本文件 6.4.3 备注 表示规定必须做的项目；表示规定可不做的项目；*表示根据客户要求选做的项目。 7.2 型式试验有以下情况之一时，应进行型式试验：a) 新产品定型；b) 连续批量生产

16、的监测装置每四年一次；c) 正式投产后，如设计、工艺材料、元器件有较大改变，可能影响产品性能时； d)产品停产一年以上又重新恢复生产时；e) 出厂试验结果与型式试验有较大差异时；f) 国家技术监督机构或受其委托的技术检验部门提出型式试验要求时； g)合同规定进行型式试验时。7.3 出厂试验每台监测装置出厂前应在正常试验条件下逐个按规定进行例行检验，检验合格后，附有合格证， 方可允许出厂。7.4 交接试验在监测装置安装完毕后、正式投运前，由运行单位开展试验，监测装置试验合格后，方可运行。7.5 现场试验现场试验是现场运行单位或具有资质的检测单位对现场待测监测装置性能进行的测试。现场试验一般分两种

17、情况：a) 定期例行校验，校验周期为 12 年；b) 必要时。8 标志、包装、运输和贮存8.1 标志8.1.1 在线监测装置的显著位置应有下列标志：a）监测装置型号； b）产品全称；c）制造厂全称及商标； d）额定参数；e）出厂年月及编号。 8.1.2 在包装箱的适当位置，应有显著、牢固的包装标志，内容包括：a）生产企业名称、地址； b）产品名称、型号； c）设备数量；d） 包装箱外形尺寸及毛重；e） 包装箱外面书写“防潮”、“小心轻放”、“不可倒置”等字样，标记应符合 GB/T 191 的规定。8.2 包装8.2.1 产品包装前应进行下列检查：a）产品的合格证书和产品说明书、附件、备品、备件

18、齐全； b）产品外观无损伤；c）产品表面无灰尘。8.2.2 产品应有内包装和外包装，包装应有防尘、防雨、防水、防潮、防振等措施。8.3 运输产品应适用于陆运、空运、水（海）运，运输装卸应按包装箱上的标准进行操作。运输允许的环境温度为40+70，相对湿度不大于 85%。8.4 贮存包装好的监测装置应存贮在环境温度为25+55、相对湿度不大于85%的库房内，室内无酸、碱、盐及腐蚀性、爆炸性气体，不受灰尘雨雪的侵蚀。 附录A（参考性附录）特高频在线监测装置定期自检原理A.1 自检原理信号发生回路 信号检测回路 传感器 在采集板每个检测通道的输入部分设计一个旁路，与原有的信号检测回路并联。该旁路具备特

19、高频脉冲信号发生功能。正常情况下该旁路开关处于分开状态，传感器接收 GIS 中的特高频脉冲信号送入信号检测回路。当该旁路开关闭合时，发出特高频脉冲信号，同时向信号检测回路和传感器注入特高频脉冲，一方面可以检验该信号检测回路是否工作正常，另一方面，特高频脉冲通过特高频传感器注入 GIS，与相邻的传感器形成交叉检验，可以检测传感器是否工作正常。自检功能的特高频信号检测回路如图A.1 所示。图A.1 自检功能的特高频信号检测回路为让自检信号具备可识别性，并区别于外部干扰噪声和一般 GIS 局部放电信号，设计自检信号重复率为每工频周期 6 次，每秒脉冲数约 300 个。PRPS 图谱和 PRPD 图谱

20、如图A.2 所示 a）PRPS图谱b）PRPD图谱图A.2 自检信号图谱A.2 自检方式 手动自检，即通过软件控制若干通道选通信号发生回路，并观察这些通道及其相邻通道的信号图谱，判断传感器及信号检测回路是否工作正常。自动自检，即通过定时的方式，令所有通道依次选通信号发生回路，并由软件自动判断此时这些通道及其相邻通道信号的幅值是否达到预设的阈值，以及图谱是否与校验信号图谱吻合。 附录B（资料性附录）时域法抗干扰试验方法B.1 时域法抗干扰原理监测装置各个检测通道接收到特高频脉冲信号时，与背景噪音通道接收信号进行对比。只在背景噪音通道未检测到信号，或检测通道比背景噪音通道先接收到信号的情况下，记录该信号；而在检测通道比背景噪音传感器后接收到该信号的情况下不记录该信号，从而实现信号方向判断、外部噪声滤除等功能。B.2 试验方法设置两个传感器，距离 5 米。局部放电信号源位于两传感器连接线的延长线上。距离信号源远的传感器（图 B.1 中传感器 1）接入检测通道，距离信号源近的传感器（图 B.1 中传感器 2）接入背景噪音通道，测试此时检测通道接收到的信号能否被自动滤除。时域法抗干扰试验布置示意图如图 B.1 所示。图B.1 时域法抗干扰试验布置示意图