一、 系统监测原理及特点
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类设备普遍采用的最先进的状态检测技术。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）的抗干扰能力最好，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。
1.1 监测原理
特高频局部放电在线监测采用目前国际上最先进的UHF检测技术，通过GIS盆式绝缘子的浇注口，能够灵敏检测到局部放电所产生的特高频电磁信号，实现对局部放电缺陷的监测和定位，又能保证现场干扰环境下的信噪比和灵敏度。
传统的局部放电监测技术测量频率较低，测量频带与周围环境的强干扰源频带重叠，易受外界干扰的影响，不易去除干扰信号检测到放电信号，所以很难应用于在线局放监测。而局放超高频信号（UHF）检测技术，则是在300～1500MHz宽带内接收局部放电所产生的局部放电超高频（UHF）电磁脉冲信号。GIS的腔体结构和SF6气体传播介质更有利于特高频电磁波信号的传播，而且UHF信号在空间传播时衰减很快，故GIS腔体外部的超高频电磁干扰信号（如空气中的电晕放电），不仅频带比SF6气体中放电信号的窄，其强度也会随频率增加而迅速下降，金属外罩的盆式绝缘子更有利于屏蔽GIS外部信号的干扰，能够进入GIS腔体内部的超高频分量相对较少，因而可以避开绝大多数的空气放电脉冲干扰。而对于分布在UHF监测频段内的固定频率干扰（如移动通讯、电视、雷达等信号），则可通过内置的滤波器和背景噪音传感器来避开这些干扰信号，从而达到在线监测局部放电的目的。超高频电磁波在SF6气体中成球面波以光速传播。根据电磁波理论，在金属密闭的装置内监测电磁波信号时，若波长小于外壳的尺寸则信号传播时衰减很小（传播10米仅衰减50%左右），而UHF的波长均小于1米，恰恰小于GIS腔体的尺寸，故从放电源发射的UHF电磁波，在经过多次折反射后信号叠加，最终均能基本无衰减地到达传感器部位。此外，金属腔体在起到汇聚电磁波能量的同时，还具有电磁屏蔽作用，使得外部电磁干扰不易进入箱体内部，故在使用UHF法监测局放时，可获得较好的信噪比和检测灵敏度。通过试验证明，超高频法在GIS监测中能够达到100pC的检测灵敏度，可有效检出那些放电量超过500pC的破坏性局部放电缺陷。局放超高频检测技术的传输接收过程如监测原理图所示。
1.2 特高频监测模式特点
采用特高频传感器，以非侵入方式在UHF频段传感局部放电所产生的电磁脉冲信号，在检测灵敏度和抗干扰能力方面显示出良好的特性，目前已成为局部放电在线检测的主导传感方法，具有以下特点。
1）避开了电网中主要的电磁干扰频段， 具有良好的抗电磁干扰能力， 且对振动噪声不敏感；
2）对各种放电缺陷均较敏感， 即使采用体外传感检测方式，也可获得足够高的检测灵敏度；
3）根据放电脉冲的波形特征和UHF信号的频谱特征，可进行故障诊断及定位；
4）有效检测范围大，检测点少，检测效率高，适用于在线监测。
二、 系统功能
u 抗干扰能力强，监测数据准确：局放监测仪采用全密封多腔体屏蔽设计，具有极强的电磁兼容性和抗干扰能力；并配有模拟数字混合滤波功能，实现强干扰环境下局部放电在线监测。
u 提供多种报警方式：当局放超标时，该监测仪及时通过网络主动向上一级管理设备发出报警信号；此时在监测仪的液晶显示器上显示出报警信息。
u 设备管理方便：站内数台监测设备可独立运行，数据分别记录，也可通过一条数据通讯总线利用1台计算机对多台设备统一管理，可随时增加监测装置，由一台后台计算机管理。
u 存储量大，数据备份方便：在数据保存周期不小于1分钟的情况下，可连续保存数据的时间不小于3个月，并且可随时利用笔记本或计算机通过网络上载数据，进行数据备份。
u 最大放电量、当前放电量、放电次数等局放参数的分析与计算，Q-Φ-t图、n-t图、Φ-t图等多种图形显示方式。
u 具备各种局放信号的趋势图、实时波形图、自动报警功能、历史记录查询、历史趋势图查询和报警记录查询等功能。
u 可根据现场环境收集背景图谱和典型放电图谱，导入图谱库存储为典型图谱实现智能对比和诊断功能。
u 检测到达到报警值的异常信号时系统自动触发收集收集异常信号并保存图谱数据。
u 主机信号采样频率为200M,单通道数据采样速率不小50M。
每单个工频周波至少分256段进行数据采集保证数据的真实性。
可以根据需求设置自动触发时间自动存储PRPD、PRPS图谱，也可以选择实时保存图谱。
信号同步方式有内部时钟同步和外部电源同步,具有固定相位和相位轮移模式。
可选择信号峰值、信号均值、放电密度及三维图谱模式并支持查看存储数据。
系统具有信号远传功能,可接入综合监控后台或大数据。
三、 主要技术指标
1.1 特高频传感器参数
u 频带： 300MHz～1.5GHz
u 检测灵敏度： ≤-70dBm或10pC
u 测量范围： -70~-20dBm
u 外置部分材料： 钣金壳体
u 输出接口： M12连接器
u 采样速率(同步)： 单通道10MHz
u 供电方式： DC7-36V
u 防护等级： Ip５４
u 工作环境温度：
Ø 内置部分： -40℃～150℃
Ø 外置部分： -40℃～80℃
u 工作相对湿度： 5%～95%，无凝露
u 安装方式：不锈钢轧带捆绑式安装
1.2 技术指标
序号 | 名称 | 描述 |
1 | 测量通道 | 单通道独立测量通道 |
2 | 采样精度 | ≥12Bit |
3 | 采样速率(同步) | 每通道10MHz |
4 | 监测同步 | 同时监测独立采集 |
5 | 检测灵敏度 | 10pC |
6 | 测量范围 | 10pC～100nC |
7 | 特高频通道 | 300MHz-1500MHz |
8 | 通道分类 | 特高频通道 |
9 | 滤波器分段 | 300MHz-1500MHz |
10 | 同步方式 | 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 | RS485 |
13 | 满足协议 | 标准RTU协议 |
14 | 供电方式 | DC12V 供电 |
15 | 功耗 | 5W |
四、 环境要求
1、温度：-35℃—70℃
2、环境湿度：10%—95%
3、大气压力：60—106 Kpa
4、海拔：4000米以下
