功能及原理4.1GZPD-3004ZX系統構架GZPD-3004ZX局部放電在線監測系統由現場傳感器（內置\外置超高頻傳感器及噪音傳感器），前置監測單元（IED模塊），局放工作監視站（后臺服務器等）三大部分組成。系統框架如下圖所示：4.1.1局放工作站組成按現場的通信方式，可經網絡服務器、以太網交換機、光纖收發器等，將IED與后臺電腦相連接，亦可使用其他如串口通信等方式與后臺連接，連接后使用后臺電腦上的SQL數據庫及人機對話、**診斷系統等來對IED所采集到的信號進行判斷分析及數據保存。4.1.2局放IED組成局放IED分為上中下三段式結構：底層為電源單元、中層為信號濾波單元、上層為信號采集處理單元。底層包括系統電源濾波器、一個AC/DC開關電源、一塊AC/DC電源板。中層由固定增益放大器、帶通濾波器、程控放大器等組成。上層由FPGA信號采集掃描處理模塊及工頻信號觸發模塊構成。4.1.3傳感器組成超高頻傳感器主要由超高頻非頻變圓極化天線及發射電路構成。傳感器可分為外置和內置傳感器，還有**于變壓器內的油閥傳感器，以及用于采集干擾信號的噪音傳感器。超高頻傳感器可分為外置傳感器，內置傳感器和**于變壓器的油閥式傳感器。外置傳感器：安裝于設備外部。GZPD-3004ZX局部放電監測系統構架。超高壓局部放電監測說明書

三、監測系統的構成組件

圖2:GZPD-234系列局部放電監測系統主機（左上圖為3通道的分體式主機、左下圖為3通道的與防護箱整體式主機）、系統軟件主界面。GZPD-234系列便攜式局部放電監測系統構成如下圖3所示，包括下列4類組件：1、感知單元：高頻脈沖電流傳感器、特高頻傳感器、暫態地電壓傳感器、超聲波傳感器、射頻傳感器，以及特高頻、暫態地電壓、超聲波三合一的傳感器；2、同步單元：支持線圈同步、無線同步及內同步；3、監測主機：具備信號放大、濾波、A/D轉換功能，支持多通道同步的實時采集；4、操控、分析單元：系統軟件及三防筆記本電腦，具備信號采集及智能分析功能，支持脈沖波形、波形頻譜、PRPD圖譜、PRPS圖譜、等效時頻圖譜(TF-Map)、放電基本參數顯示，可實現圖譜篩選、分組篩選、放電類型識別、自動保存等功能。 震蕩波局部放電的強弱GZXJ-03型手持式多功能巡檢儀功能特點。

4.3.2信號采集處理原理傳感器采集到的局部放電信號，進入信號調理單元，首先緩沖隔離，減小后續電路對局放信號的影響，然后送入頻帶為680~890MHZ的帶阻濾波器，經過濾波后的信號進入程控衰減放大電路，該電路增益可以進行軟件預設定調節，***將預處理好的信號送入高速采集單元。高速采集單位進行了多個工頻周期時間段的測量，對天線傳感器檢測到的電磁波進行了比較大放電幅值、平均放電量、放電次數的測量計算。4.3.3信號抗干擾原理超高頻局部放電的抗干擾基于以下三個因素：◆電力系統中的干擾信號，包括空氣中電暈放電的干擾，主要分布在低于UHF的頻段，因此，在UHF頻段進行局部放電信號檢測，可以避開主要的干擾信號，提高局部放電信號傳感的信噪比。◆超高頻信號傳播過程中衰減比較快，一處的干擾信號只能局限在比較小的范圍，不會產生大范圍的影響。因此，采用超高頻局部放電監測，可以減小電力設備之間相互的放電干擾。◆GZPD-3004ZX硬件上采用差動平衡法結合噪音傳感器實現外部干擾的鑒別，軟件上采用小波包濾波方法和IIR濾波器、開窗法實現對白噪、周期性、脈沖性干擾的抑制和消除。

輸變電設備物聯網傳感器數據規范3.1術語及定義1.傳感器輸變電設備物聯網感知層中的終端設備，可實現對輸變電設備運行狀態感知，并通過無線或者有線方式接入匯聚節點或接入節點。2.接入節點輸變電設備物聯網的感知層中的通信主設備，具備邊緣計算、自組網和終端接入的功能。3.匯聚節點輸變電設備物聯網的感知層中的通信中繼設備，具備自組網和終端接入的功能。4.微功率無線接入網輸變電設備物聯網傳感終端以微功率無線通信的方式接入到匯聚節點，從而構建起由多個匯聚節點和傳感終端所組成的數據傳輸業務承載網絡，簡稱為無線接入網。5.報文報文是數據鏈路層的**小數據單元，數據報文由傳感器ID、參量個數、分片指示、報文類型、報文內容、校驗位，6個部分組成。數據報文編碼格式框架如圖1所示，數據報文編碼格式框架定義如表1所示。GZPD-234系列局部放電監測系統智能分析功能。

4.5.2噪音傳感器噪音傳感器是用于排除外界干擾，提高信號可靠性而使用的采集現場噪音的傳感器。噪音傳感器安裝方式較為簡單，可在現場選取合適的一點，將其底部的磁石吸附在該點即可，如下圖所示：噪音傳感器技術參數如下表：1）頻率范圍：300～3000MHz頻寬2）安裝方式：磁石，放置在GIS周邊3）阻抗匹配：50[]4）輸出Connector:N-Type   4.5.3油閥式傳感器油閥式傳感器亦屬于內置傳感器，其**于變壓器，安裝位置為變壓器油閥口，擁有4道密封，密封性良好，甚至可在變壓器充油后進行安裝而不產生影響。傳感器采用了拉桿式的設計，能使傳感器天線頂面與變壓器箱壁在同一平面上，在不影響內部電場的情況下做到**完美的信號接收。傳感器整體為鋁材制造，經氧化處理，耐腐蝕性極大上升。油閥式傳感器的信號接收天線是所有超高頻傳感器中**小的，連外殼*46毫米。油閥傳感器如下圖所示：GZPD-4D型分布式電纜局放監測與評估系統軟件界面。智能局部放電串聯法

GZPD-3004ZX局部放電監測系統技術特點。超高壓局部放電監測說明書

監測系統的軟件功能簡介1、軟件安裝系統采集軟件及分析軟件一體化設計，支持一鍵式安裝。2、軟件登錄啟動軟件后，可選擇“采集”、“分析”或“退出”三種模式。3、信號采集信號采集界面包括：參數、數字濾波器(LPF、HPF、BPF)及帶寬選擇、存儲路徑、項目名設置；TF-Map篩選、開始采集、實時分析、軟同步功能選擇；同步信息、脈沖波形、PRPD圖譜、TF-Map實時顯示。如下圖12所示：根據實時TF-Map，框選噪音及干擾信號，實現信噪分離，如下圖13所示：超高壓局部放電監測說明書

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