1.   产品简介

1.1 产品构成

我公司的局部放电监测产品主要由两部分构成——①局部放电监测主机，②耦合传感器。

1.1.1 监测主机

局部放电监测主机：主要用于对局部放电信号的边缘计算和处理；局部放电量的就地显示；局部放电严重程度的多色指示灯告警；高压带电指示；同时监测数据可以就地存储和RS485传输。监测终端的USB接口可以进行现场调试和校准，同时可以接入我司开发的PC检测终端进行局部放电的带电巡检和图谱分析。

EPD-500

局部放电监测仪

1.1.2 耦合传感器

主要用于局部放电信号的耦合提取。耦合传感器分为两种：一种是电容耦合传感器，该种传感器可以同时耦合工频电压信号；另一种是高频电流传感器。电容耦合传感器为支柱绝缘子型传感器，我司型号为CH-01；高频电流传感器，我司型号为 GPA-01。

图1-1 系统示意图

图1-2 诊断分析示意图

EPD-500

l  三相合一监测：成本低，尺寸小，安装方便；

l  高压带电指示功能：我司的PDM系列局部放电监测仪皆集成了高压带电显示功能，可以直接替换柜子上原有的带电显示器，且同时满足局部放电监测的需要。其中，EPD-500的安装开孔尺寸为90*42mm，尺寸很小且和国内大多厂家采用的带电显示器开孔尺寸一致，可以直接复用原有的高压带电显示器的安装位置；

l  局部放电监测和阈值告警功能：EPD-500监测主机的“告警”灯在无局放状态下显示绿色，在监测到现场局放量超过设定阈值时，“告警”灯会根据局放的严重等级依次变为“黄色”、“橙色”、“红色”；同时，在左上角的OLED屏幕上会显示局放的实时放电量值；

l  支持PC终端从机模式：可以通过USB线在PC终端上进行PRPD图谱分析。

1.3 适用范围

1.3.1 局部放电检测原因

绝缘损坏可导致局部放电，并存在于部分绝缘间隙间。

开始，这些局部放电影响不大，但随着时间的推移会对绝缘造成更大的损害，强度和频率都会增加。

如果这些局部现象不能及时被检测出来并查明原因，局部放电就不可避免的发展为击穿放电，最终导致运行设备的损坏。

从时间上看，从出现局部放电到绝缘击穿阶段需几个星期到几个月的时间。所以如果发生局部放电时能够被合适的传感器检测到，并预警提醒，就可以提前考虑采取相应的对策。

           局部放电位置                      局部放电位置

1.3.2 监测终端探测范围

局部放电监测设备皆是基于传统电路原理的检测方法，传感器是直接连接于高压带电体上的，因此可以有效探测高压设备带电体上各个部位的局部放电，例如高压母排、触头、开关柜中的电缆进出线等都能够进行有效的监测。下图绿色阴影高压带电体皆为局部放电监测设备有效探测范围。

2.检测原理

局部放电直接法检测原理的等值电路可参看图2-1。图中，局部放电的经典分析模型采用三电容模型表示。如图所示，当电气设备内部出现局部放电时，积累在缺陷处等值电容（）两端的电荷就会出现中和现象，并导致与此串联的绝缘完好部分（）发生等值的电荷跃变，并形成由缺陷处流向电气设备外部的高频脉冲电流。当该高频脉冲电流流经耦合电容安装处时，会被由耦合电容和检测阻抗构成的高频低阻抗回路分流，并在检测阻抗两端变换为高频脉冲电压。局部放电监测设备通过捕捉检测阻抗两端的高频脉冲电压，则可以直接推断出局部放电导致的迁移电荷多少。同时，通过在接地线、接地电极或者耦合电容回路串联合适的高频电流互感器，也可以直接检检测出局部放电脉冲电流的大小。这两种检测方法也是现代局部放电检测/监测工程实践中最经典的方法，依次命名为检测阻抗法和高频电流法（HFCT/RFCT）。

图2-1 直接法局部放电检测原理

3.   现场应用

3.1 传感器

CH-01传感器在开关柜监测现场分相部署，传感器高压端接于高压带电体上，信号输出端通过高频同轴电缆连接到监测主机上，接地端固定于柜体的外壳地上。该传感器也可以直接复用高压开关柜上原有的带电指示传感器。带电指示传感器：可以使用柜内原有带电指示传感器，不用替换；

l  专用智能传感器：也可以使用我公司研制的智能型传感器，更安全，灵敏度更高。

   图3-1a  CH-01电容耦合传感器现场安装图                     图3-1b 复用原有带电显示传感器图

3.2 监测主机

l  基于脉冲电流法的局部放电检测技术，全面探测各种类型的绝缘缺陷；

l  特殊设计的局部放电耦合装置，检测灵敏度高；

l  自适应抗干扰技术，可有效降低干扰的影响；

l  自动增益控制技术，检测灵敏度高，动态范围大；

l  连续实时监测，同时满足持续性和间歇性绝缘缺陷的检测需求；

l  全面的特征参数测量功能：概率放电强度、放电频度、放电烈度；

l  连续数据记录功能，为供电企业的资产管理与检修提供决策依据。

3.2.1 EPD-500

                   图3-2  EPD-500现场安装实例

l  同时具备绝缘监测和电压监测功能，可取代现有高压带电指示器；

l  尺寸小可以复用多数原有带电显示器的开孔。

3.3监测主机安装

3.3.1 安装开孔

  本仪表是嵌入式安装，开孔尺寸是92*44mm

                                               开孔尺寸图

4.   监测平台

4.1 监测终端组网架构图

脉冲电流法局部放电在线监测系统由感知层（传感器如CC-01和监测主机如EPD-500）、数据管理层（如CCU-100）和数据应用层三个层面构成，系统的组网方式如下图：

                                                                   图4-1

4.2 通讯管理

CCU-100数据集中管理机：

通过现场总线实现站内多个局部放电监测单元的自动信息收集和汇总，支持LoRa， RS485，RS232，CAN等多种通讯设备接入方式，支持4G和以太网云端上传功能。

4.3 平台简介

配电设备状态监测管控平台：

通过工业以太网或无线网通讯方式连接CCU-100通讯管理机，实现站内全部监测终端的自动数据收集和汇总，平台内嵌状态评价模型对配电设备的绝缘状态实施在线评价。同时，平台可以连接电网企业现有的更高级资产管理系统，实现站内监测数据与评价结果的定期上传。

监测平台功能配置：

资产与台账管理；在线监测数据和带电检测数据收集；算法模型管理；数据算法分析评估、风险评估；建议策略和专家会诊；制定检修计划；利用大数据以及评估分析，进行经济性分析；自动生成报告，整理案例分析。

5.   技术特征

     6.注意事项

本装置主要通过监测高压配电设备的局部放电活动来判断设备绝缘状态的好坏，局部放电是设备绝缘劣化的一种前期征兆，当监测到局部放电活动时，这并非意味着电气设备马上就会坏掉，运维人员需要通过更多的检测手段辅助判断设备问题所在，问题确诊后再上报相关单位做好停电检修等工作计划。同时该监测仪具备带电显示器的功能，在安装使用过程中可以参考部分带电显示器的使用方法，如您在使用过程中遇到任何不明白的地方，您也可以与本公司相关人员取得联系，获取帮助。使用过程中还请遵守以下规定。

n  严格遵守电力企业有效的《电气安全工作规程》；

n  设备使用之前，务必确保电气设备的外壳可靠接地；

n  注意，当带电显示装置显示无电时并不能可靠地说明此时不存在电压。

n  建议在停电状态下进行安装；

n  仪表内部电源模块存在高压；

n  请勿在监测过程中以机械方式、电气方式干扰监测活动；

n  本产品属于专业设备，用户请勿私自拆解或者维修。如需要维修，请将本产品（含附件）寄送回原厂处理，或联系原厂授权的当地代理商。

1、 功能特点

n  采用基于脉冲电流法的局放检测技术，监测灵敏度高。

n  执行局部放电检测的国际标准IEC60270，能对放电进行定量。

n  采用自适应抗干扰技术，可有效消除现场背景噪声干扰。

n  功能齐全、集成度高，绝缘监测和工频带电显示功能有机融合。

n  连续、实时在线监测设备绝缘缺陷，及时发现电气设备运行状态异常。

n  概率强度、平均强度、放电频度、带电状态等监测结果就地显示。

n  RS485通讯方式，配套云平台，可实现大数据综合诊断，诊断结果更准确。

n  内置局部放电诊断分析和告警算法，当监测到高压设备发生局放时，多色LED告警灯和继电器告警接点发出设备异常告警。

2、使用环境条件

² 运行温度：-20℃～55℃；

² 存储温度：-30℃～70℃；

3、设备检查

开始工作之前，请仔细做好接线和设备等检查，以免因接线或设备原因影响现场检测。

3.1、外观检查

设备应无明显破损或凹痕，避免因运输过程中造成的设备损坏。

3.2、上电观察

按照电气接线说明正确接线后，给设备通电，观察屏幕是否正常亮起，告警运行灯是否能够点亮，按动“自检”按钮，检查带电指示灯是否能够点亮。

4、监测功能

屏幕每秒刷新1次实时监测数据，同时在顶部显示时间和RS485通讯状态。工频带电指示用LED灯指示：失压（熄灭）、带电（红灯）。

EPD-500屏幕显示信息界面如下图所示：

EPD-500监测信息显示界面

①　监测显示：

显示局放监测信息、监测时间、以及与上位机的通讯状态。其中：

²  概率强度（概率局部放电值）Probability PD intensity

是指一个完整检测样本中累积概率值达到规定值时的最大放电脉冲值。是根据实测数据插

值计算得到的计算值。实践中只考虑高于规定幅值或在规定幅值范围内的脉冲。

简单理解就是能以规定概率重复出现的局放脉冲最大值，这样既能体现局放的最大值，又

能避免极个别超大值的影响。

²  平均强度（平均局部放电值）Average PD intensity

是指在选定时间间隔内所记录到的局部放电脉冲放电强度的总和与所记录到脉冲总数的比

值。实践中只考虑高于规定幅值或在规定幅值范围内的脉冲。

简单理解就是对单位时间的所有局放信号取平均值。

²  放电频度（脉冲重复率）Pulse repetition rate

在选定的时间间隔内所记录到的局放脉冲的总数与该时间间隔的比值。实践中只考虑高于

规定幅值或在规定幅值范围内的脉冲。

简单理解就是单位时间（一般为1秒）内局放出现的次数。

②　带电指示：

用于工频高压的带电指示。高压带电时闪亮或常亮、高压失电或严重欠压时熄

灭。启辉电压：15%~40%（三相系统）。

③　工频核相：

核相孔，用于测试相邻间隔或开关的工频相位是否是同一相位。验电，测试孔

内是否带电，来间接判断高压是否带电。

④　USB调试口：

用于现场调试、校准、读取内部监测数据等。

⑤　局放告警灯：

局放的诊断达到告警条件后用该指示灯通过变色来提示用户。绿色正常、黄色

异常、红色严重。

⑥　自检按键：

按下用于检验带电显示指示灯是否存在故障，按动时L1、L2、L3会亮则说明

三个LED灯能正常工作。

⑦　设备运行灯：

通过绿灯闪烁，来表明设备程序在正常运行。

5、通讯功能

设备提供一组485输出，遵循标准Modbus协议。

提供一组局放告警接点K2、M2，可作为遥信信号或者就地声光告警使用。

1、基本参数

²  功能配置：绝缘监测、电压监测；

²  电源电压：220VAC（或另行定制）；

²  电源功率：5W；

²  运行温度：-25℃～55℃；

²  存储温度：-30℃～70℃；

²  环境湿度：≤95%RH；

²  通讯接口：1×RS485；

²  外形尺寸：104×56×110（mm）；

²  开孔尺寸：92×44（mm）。

²  就地显示：1.3英寸单色LCD，128×64点阵；

2、电压监测参数

² 输入电压：有效值不大于200V；

² 显示方式：LED显示；

² 输出显示：带电（红灯），失压（熄灭）；

² 闭锁接点：220VAC/5A（额定负载）；

　　　　　28VDC/6A （额定负载）；

　　　　　接点类型：常开1付；

3、绝缘监测参数

² 耦合电容：20pF～120pF；

² 测量范围：0～5000pC；

² 频带范围：150kHz～1.5MHz；

² 监测变量：概率强度、平均强度、放电频度；

² 放电频度：不大于5000（1s）；

² 告警输出：LED三色灯，绿色代表正常，橙色代表异常，红色代表严重；

² 告警接点：220VAC/5A（额定负载）；

　　　　　28VDC/6A （额定负载）；

接点类型：常开1付。

4、接线说明

电气接线图

尾部端子接线说明（AC供电版如下图，对于DC版L接电源正极，N接电源负极即可）：

n  L1（A相）、L2（B相）、L3（C相）分别接高压带电传感器各相的输出；

n  端子L、N、FG是仪表工作电源的输入接线端子，电压范围为110-265VAC；

n  K1、M1是工频高压带电闭锁输出的一组常开继电器；

n  K2、M2是局放信号异常报警输出的一组常开继电器。

n  A、B、G是RS485通讯线接线端子。

注意事项:

(一)因为L1、L2、L3与地之间通过指示灯已经形成了指示回路，所以上述部位不能进行2kV/min的工频耐压试验，否则将烧毁内部元件。

(二)可以进行2kV/min工频耐压试验部件：

① 电源输入端并联后对地；

② 输出接点并联后对地。