GIS局部放电在线监测系统
产品简介
详细信息
1、系统概述
GIS局放在线监测系统是青岛民邦电气公司总结多年局放测量的现场处理经验，采用传感器技术、信号
处理器、计算机等技术手段和算法实现的新一代高性能数字化局放在线监测装置。在本方案中采用局部放电
传感器、局部放电监测仪已经在多个变电站和发电站中经过长期的运行考验（室内外均有）一直运行可靠、
稳定，并且有部分产品在现场发现了被监测设备的放电性故障，避免了重大事故的发生，经实际应用证明，
本方案提供的产品，能够适应现场环境要求。
2、监测模式
本系统提供的GIS在线监测模式为特高频模式，特高频局放检测技术是目前国际上对GIS类设备普遍采用的
的状态检测技术。根据国际大电网会议CIGRE WG33/23-12 工作组对 GIS 局部放电检测方法的研究，
认为特高频法（UHF）的抗干扰能力，检测范围较大，且对所有放电类型都比较敏感。我公司可同时提
供针对各类高压电器多种监测模式的监测产品，确保监测产品能够及早的发现被监测设备产生的缺陷，使之
成为一种有效的GIS设备电力事故预防手段。
3、监测原理
特高频模式：GIS中的局部放电属于绝缘气体电气击穿，SF6气体的击穿导致导体中流过一个短时（ns级）
的电流。电流流过GIS的特征阻抗，在导体上产生一个脉冲电压，从局放源传播开来。由于局放信号的上升时间
很短（<1ns）、频带很宽（>1GHz），传播过程中在GIS腔体内引起电谐振，激发电磁波，通过安装在盆式绝缘
子上的特高频传感器接收电磁波信号进行监测。
图1特高频监测原理图
4、系统构成
GIS在线监测系统由传感器、信号传输电缆、就地监测单元、后台监测主机及软件构成。每一个就地监测单
元连接３个特高频传感器和一个背景噪音传感器，就地检测单元以壁挂式机箱形式就近安装，就地监测单元
通过总线连接，数据传输到后台监测主机进行数据分析和处理。
5、技术指
| 序号 | 名称 | 描述 |
| 1 | 测量通道 | 单个IED监测通道为8，可以定制。 |
| 2 | 采样精度 | ≥12Bit |
| 3 | 采样速率(同步) | 每通道50MHz |
| 4 | 监测同步 | 同时监测全部通道，无时间差 |
| 5 | 检测灵敏度 | 5pC |
| 6 | 测量范围 | 5pC～100nC |
| 7 | 特高频通道 | 300MHz-3000MHz |
| 8 | 通道分类 | 个通道为噪音通道 |
| 9 | 滤波器分段 | 300MHz-3000MHz |
| 10 | 同步方式 | 外部电源同步／内部时钟同步 |
| 11 | 电磁兼容 | 该装置满足电力系统4级要求 |
| 12 | 接口 | RJ45,RS485 |
| 13 | 满足协议 | UDP/IP协议，标准RTU协议 |
| 14 | 通道供电方式 | 不供电 |
| 15 | 供电电源 | AC 85-260V、50Hz/60Hz |
| 16 | 功耗 | 20W |
局部放电过程伴随（激发）快速变化的电流脉冲，产生宽频带电磁辐射。采用特定的传感器检测局部放
电在特高频频段（300MHz～3GHz）所产生的电磁波信号，进行局部放电传感，能够获得较高的信噪比，
提高局部放电现场测试的抗干扰性能。注：特高频在某些情况下也称之为超高频或甚高频。
6.1 特高频内置传感器：安装在设备内部，实时监控设备内部运行状态，监测GIS，变压器发生局部放电
时产生的超高频信号，并把采集到的超高频信号传到罐体外部的信号采集单元上。
6.2 特高频外置式局放传感器：通过采集ＧＩＳ内部局部放电产生的特高频电磁波来实现局部放电的检测。
该传感器是通过ＧＩＳ盆式绝缘子浇注口取信号，可检测ＧＩＳ内部局部放电的特高频信号，主要用于已
经运行的ＧＩＳ，可以带电进行安装。
6.3特高频传感器参数
传感器： UHF局部放电特高频传感器
频带： 300MHz～3GHz
信号传输方式： 50Ω同轴电缆
检测灵敏度： ≤-80dBμV
测量范围： -70~-20dBm
安装方式： 不锈钢扎带固定
外形尺寸： 150×65×60（mm）
重量： 0.5kg
防护等级： IP65
工作环境温度： -40℃～80℃
工作相对湿度： 5%～95%，无凝露
6.4背景噪音传感器
背景噪音传感器用于采集监测环境中的干扰信号（例如：雷达信号、马达、航空、手机等产生的超高频信号）。该传感器安装在特高频传感器附近（同一个就地检测单元上的ＵＨＦ传感器）与特高频传感器在绝缘盆子处采集的高频信号进行幅值、相位对比，实现实时过滤干扰信号的功能。
6.5背景噪音感器参数
传感器： 背景噪音传感器
频带： 300MHz～3000MHz
信号传输方式： 50Ω同轴电缆
检测灵敏度： ≤10PC
测量范围： -70~-20dBm
安装方式： 强磁吸附
外形尺寸： 20mm*45mm*120mm
重量： 0.5kg
防护等级： IP65
工作环境温度： -40℃～80℃
工作相对湿度： 5%～95%，无凝露
7、传感器安装
7.1特高频传感器现场安装图
7.2特高频传感器结构及现场图片
外置式特高频传感器通过采集GIS内部局部放电产生的特高频电磁波来实现局部放电的检测。该传感器安
装在GIS盆式绝缘子的浇注口上，可检测GIS内部局部放电的特高频信号，主要用于已经运行的GIS，可以
带电进行安装。该方式在安装时无需GIS停运，不改变ＧＩＳ本体结构，不会影响设备的安全运行。
特高频内置传感器安装在设备内部，实时监控设备内部运行状态，监测GIS，变压器发生局部放电时产生的
超高频信号，并把采集到的超高频信号传到罐体外部的信号采集单元上
7.3现场UHF传感器安装位置示意图
背景噪音传感器：
背景噪音传感器安装在同一套主机的UHF传感器附近，磁石吸附在金属板上或结构钢架上。
8、 后台监测软件显示图谱
典型图谱库
局放在线监测系统选型表
| 产品名称 | 系统型号（监测IED主机型号） | 传感器型号 |
| 局放在线监测系统 | MB-2501 | MB-PD01 |
| 局放在线监测系统 | MB-2501W | MB-PD02 |
| 局放在线监测系统 | MB-2501N | MB-PD03 |
| 局放在线监测系统 | MB-2501SY | MB-PD04 |