220kV電纜GIS終端的局部放電在線監測研究

沈其龍

摘要：GIS因其高集成化、小巧的結構，能夠節約大量用地面積，很少占用電力走廊，滿足節約型經濟發展要求，逐步成為高壓開關設備主要發展方向。但是220kV電纜GIS終端在應用時卻會出現局部放電現象，加強對其的在線監測已經勢在必行。文章就GIS終端的局部放電在線監測原理、組成、在220kV電纜中的應用進行了論述與研究。

關鍵詞：220kV電纜;GIS終端;局部放電;在線監測

一、GIS終端的局部放電在線監測原理

文章探討的GIS終端局部放電在線監測系統選擇的是超聲檢測系統，包括信號處理、模數轉換、前置放大、聲電轉換四項內容。

1聲電轉換

超聲檢測系統中，應用較為廣泛的是壓電陶瓷制作的諧振式傳感器，其借助壓電陶瓷本身具備的正壓電效應，進行局部放電時形成的機械壓力波，發生形變而形成交變電場，完成聲信號→電信號的轉變。

2前置放大

在測量過程中，在GIS外殼裝置超聲傳感器，放電點傳輸的聲波借助絕緣系統傳輸至傳感器，信號在此過程中會有一定程度的衰減，因此壓電陶瓷一般只會接收到極小的信號，而前置放大器的應用能夠對這些信號放大并過濾。

3模數轉換

模數轉換整體過程為：接收傳感器的差分信號，并將其轉化成單端信號，傳輸至數據采集卡完成模數轉換，得出最終的數字量，利于服務器系列后續處理工作。

4信號處理

服務器與對應軟件一同完成信號的處理工作與顯示工作，服務器借助高速數據采集卡進行聲信號采集，并以軟件來完成濾波，測出頻率成分、相位、峰值等有效值，顯示與儲存結果。

二、GIS終端的局部放電在線監測組成

該檢測系統主要由以下部分組成：服務器（便攜電腦、PC-server等）、就地數據采集、無線傳輸等。

1.硬件系統

硬件系統主要包括系統服務器、物理探頭、就地數據采集單元與無線通信單元等。

2.軟件系統

軟件系統主要包括耐壓測試軟件與在線監測程序，前者在耐壓測試時可進行就地單元接收數據信息的連續測量，且測試時長可無限延長，與服務程序不存在較多聯系，而后者能夠通過瀏覽器進行各項系統數據瀏覽。

3.術語解釋

RTU：指的是遠程測控終端;增益，指的是信號真實放大倍數;物理探頭，為系統就地數據各個采集單元提供對應的服務;任務，指的是一次耐壓測試或者間隔時間內進行的在線監測，包括在線任務與耐壓任務兩種形式，而在線任務需設置任務起止日期;任務探頭：指的是各項任務中應用到的物理探頭，在對應任務中能夠單單選擇就地單元;任務時間表，指的是在對應任務時間段內設置探頭，完成數據采集;任務狀態，包括待執行、執行、完成執行三種狀態;在線任務的執行與啟動，每次只能有一個任務在線運行，在其他任務被轉換為在線任務時，其他運行任務會在系統作用下停止。

三、220kV電纜GIS終端的局部放電在線監測系統應用方式

按照我的電腦→設備管理器→端口的流程來確定正確串口點擊按鈕，若是只需一個傳感器進行巡檢，進行巡檢模式勾選即可，此時系統只需構建一個通訊連接通道。具體流程主要包括在線監控模式與巡檢模式兩種，如下所示：

1.在線監控模式

按照220kV電纜的整體情況，選擇在線監控模式;其二，增加數據目錄。鼠標點擊界面數據列表，然后點擊“新建目錄”，建設一級子目錄，再點擊“創建根目錄”，可在數據列表中進行根目錄創建，其后在修改目錄名稱，例如xx變電站→xx設備→YY，此外用戶可進行目錄自定義名稱設置，其中目錄深度能夠無限延長;其三，設置傳感器。與以上步驟基本相同，鼠標點擊進行目錄保存，點擊“設置”，顯示目錄整體參數信息，設置參數信息，在“接收通道”選擇設備目錄傳感器編號，若是查找不到該編號的傳感器，需進行傳感器狀態檢查，最后重新啟動程序;其四，實時波形顯示。點擊保存目錄中的“顯示實時圖譜”，彈出綁定設備對應的測試波形，還可同時打開多個窗體，同時檢測多項設備的圖譜;其五，啟動測試。

在設置完各個通道測試后，返回主界面，設置起始時間與采樣間隔時間，一般是5min、10min、30min、60min，確認參數后點擊“啟動測試”;其七，儲存數據。

2.巡檢模式

其一，首先進行參數設置，若是在巡檢模式下，在系統主界面完成參數設置，在調整完參數后點擊“設置參數”，傳輸命令至傳感器即可;其二，手動測試。在手動測試下，進入主界面，點擊“巡檢測試”，系統傳輸測試指令至傳感器，在完成測試后停止數據采集。接收到的文件數據會保存在對應目錄文件夾中;其三，數據瀏覽。點擊歷史測試數據，例如xx變電站、xx設備、（年、月、日），如此能夠查看到所有的歷史測試數據，便于數據分析與共享;其四，數據共享與數據備份。將系統數據文件放置在目錄文件夾“date”中，以“*.xtxc”為拓展名，并默認為“年-月-日-h-min-s”，各個系統之間能夠通過數據文件進行數據共享，如此便于系統文件的備份與維護。

四、220kV電纜GIS終端的局部放電在線監測系統實際應用

以某地供電企業電纜運檢為例，其在針對220kV電纜巡視時，發現某段電纜GIS終端出現滲油問題，在經過多方確認后，定為一般缺陷，在停電后進行檢修工作。首先是通過局部放電監測系統直觀、清楚觀察終端位置局放值，加強對設備狀態把握，然后綜合其歷史數據，繪制趨勢走向圖，觀察其局放狀況，以此為依據展開檢修工作，完成檢修后，在每天工作前，對先前一天內的數據細致分析，明確安全后再工作，如此能夠較大程度地避免其再出現類似問題，如此也能保障現場工作人員的人身安全。

結語：綜述，文章對220kV電纜GIS終端的局部放電在線監測進行了研究，重點探討了局部放電以及在線監測，提升GIS終端局部放電能夠針對多個相位進行同時監測，且無線通信，安裝與操作極為便利，不但讀書直觀，而且可顯示頻率成份、有效值、瞬時峰值等，在此基礎上進行趨勢走向圖繪制，能夠儲存大量信息，便于分析。就某些線路的核心位置需進行在線監測設備安裝，如此利于掌握設備與線路的實時狀況，從而及時排除隱患，維持電網設備的安全穩定運行。

參考文獻：

[1]劉華麟，呂黔蘇.基于HFCT與UHF法局放在線監測在貴州首個220kVGIS站的應用[J].貴州電力技術，2019（4）：11-14.