Q／GDW 11311-2021  气体绝缘金属封闭开关设备特高频法局部放电在线监测装置技术规范

用于耦合GIS内部局部放电所激发出的电磁波信号，包括特高频传感器和同轴电缆，安装方式 内置式和外置式。

实现局部放电特征信号的分析、处理及数据存储，并具备人机交互、诊断、告警、自检和远程 功能。

饲养标准Q/GDW 113112021

[Q/GDW 113112021

当超出5.1中规定的工作条件时，由用户与供应商协商确定

当超出5.1中规定的工作条件时，由用户与供应商协商确定。

GIS特高频法局部放电在线监测装置的可靠性、外观和结构要求、基本功能要求、绝缘性能、电磁 兼容性能、环境适应性能、机械性能、外壳防护性能等通用技术要求应满足Q/GDW1535一2015的相关规 定。

5.2.1在线监测装置传感器的接人不应改变或影响GIS的主体结构和性能，包括电气联接方式、密封 生能、绝缘性能、机械强度等。 6.2.2内置式特高频传感器应采用无源传感器，传感器设计使用寿命与被检测GIS保持一致，密封工 艺和材料要求不应低于GIS，应保证传感器的尺寸、结构与GIS相匹配，与GIS内部高压带电部件和区 或应有足够的安全距离，不应影响GIS本体的内部电场分布等性能指标。 6.2.3应有可靠措施保证测试人员的人身安全，内置式传感器的测量引出端子应配备N型转接头，测 量端子感应电压应小于24V。空置的测量引出端子信号端应接地。 6.2.4内置式传感器应在GIS生产厂制造时安装，内置特高频传感器应与GIS整体进行相关型式试验 出厂试验、现场试验等，具体试验内容及要求应满足DL/T617。 6.2.5外置式传感器应保证不改变被监测GIS的结构、外观标识与连接，不得影响GIS盆式绝缘子结 构的密封性能、外壳接地和通流性能。 6.2.6传感器外壳应可靠接地，传感器的输出端应具备限压保护功能，不应危及人身和设备安全。 6.2.7监测装置的装设应满足：与附近高压带电部件和区域具有足够的安全距离；有效防护雷电、开 关操作产生的过电压和地电位升高；不产生涉及电源、电磁兼容和网络通讯等安全隐惠，不影响变电站 其他系统的安全运行。

Q/GDW11311202

6.3.1应具备对局部放电信号幅值、相位、频次等局部放电基本表征参量进行实时自动监测、记录的 功能，并可提供局部放电信号幅值及频次变化的趋势图。 6.3.2应提供局部放电相位分布谱图（PRPD）、局部放电脉冲序列相位分布谱图（PRPS）等放电特征 谱图。 6.3.3 应具备现场复杂电磁环境下，有效抑制和鉴别背景干扰的功能。 6.3.4应具备局部放电类型识别功能，能给出GIS内部的自由金属颗粒放电、悬浮电位体放电、绝缘 件沿面放电、绝缘件内部气隙放电、金属尖端放电等典型放电类型的概率。 3.3.5监测数据的最小存在时间间隔不应大于5min，能据此给出每小时及每天的统计监测结果，应具 备数据存储功能，至少储存最近1个月内以小时为间隔的基本特征参数和谱图信息，图谱数据格式应满 足附录A的要求。 6.3.6特高频传感器、同轴电缆、信号处理单元的连接应采用性能良好的射频同轴连接器，特高频传 感器的输出端应具备过压保护、防人身伤害功能。 3.3.7对特高频传感器或可能浸入电磁干扰信号并影响特高频传感器的缝隙，如法兰、螺栓等采取电 磁屏蔽处理，以阻断电磁干扰信号的影响。 6.3.8特高频传感器布置位置不应存在检测盲区。

6.4.1特高频传感器性能要求

6. 4. 1. 1检测频带

内置式特高频传感器检测频带可为200MHz～1500MHz，外置式特高频传感器的工作频带应与信号处 理单元相匹配，宜为300MHz～3000MHz。

.4.1.2传感器灵敏度

特高频传感器在300MHz～3000MHz频带内平均有效高度不应小于8mm，且最小有效高度不应小于3mm。 内置式特高频传感器平均有效高度测量应带手孔进行。

6.4.1.3插入损耗

1500MHz的平均双端插入损

6.4.1.4射频信号增益

外置式有源特高频传感器在频带内平均增益不应小于40dB，且最小增益不应小于35dB。

6.4.3整机屏蔽效能

监测装置屏蔽效能应按GJB6190一2008中5.1执行，电磁屏蔽物在100MHz～10GHz屏蔽频带内屏 不小于65dB。

Q/GDW 113112021

6.4.4整机动态范围

在每一个信号连续采集周期内，监测装置应有效捕获特高频脉冲信号，监测装置的实时率不小

6.4.6放电类型识别

监测装置应具备放电类型识别功能，能够正确识别GIS内部的自由金属颗粒放电、悬浮电位体放电 件沿面放电、绝缘件内部气隙放电、金属尖端放电等典型放电，正确判断概率应大于80%。

6. 4. 7监测有效性

监测装置的传感器布点配置应满足至少相邻两传感器能检测到被监测GIS内部两传感器间20pC放 局部放电信号

6.4.8干扰信号识别

效抑制和排除背景干扰的能力，对外部电晕放电、手机通 和气体放电灯等典型于扰信号的正确识别率应大于90%

6.4.9现场测量有效性

监测装置应能有效检测出注入被监测GIS内部的等效放电脉冲信号，并能存储相应的谱图文件。

除环境影响试验及现场试验之外，其它试验项目应在如下试验环境中进行： a）环境温度：+15℃～+35℃ b）相对湿度：25%～75%； c)大气压力: 86kPa~106kPa.

7.2通用技术条件试验

通用技术条件试验项目包括：结构外观检查、基本功能检验、测量误差试验、绝缘性能试验、电磁 兼容性能试验（不含特高频传感器）、环境适应性能试验、机械性能试验、外壳防护性能试验，应满足 的性能要求参照Q/GDW1535一2015中的相关条目执行。

对监测装置现场安装方式及对被监测设备的影响等情况进行检查，监测装置的安全性应满足6.2的 要求。

Q/GDW113112021

按照现场配置方案组成在线监测系统，给监测装置通电，施加相应信号，分项检验监测装置是否满 足6.3所描述的各项功能。模拟通电和通信突然中断的情况，监测装置的自恢复和报警上传等功能应正

7.5.1传感器性能试验

1.1传感器灵敏度试验

采用GTEM小室检测特高频传感器的灵敏度，有效高度应符合6.4.1.2的要求。 内置式特高频传感器平均有效高度测量应带手孔进行，传感器灵敏度应符合6.4.1.2的要求，试验 方法参见附录B。

7.5.1.2传感器插入损耗试验

内置式特高频传感器现场安装后，应开展插入损耗试验，试验结果应符合6.4.1.3的要求，试验方 法参见附录C。

7.5.1.3传感器射频信号增益试验

外置式有源特高频传感器应在暗波实验室进行增益测量，射频信号增益应符合6.4.1.4的要求，试 验方法参见附录D。

通过标准脉冲发生器在GTEM小室内建立标定的瞬态电场，装置（含传感器）所能检测的最小瞬态电 场强度峰值应符合6.4.2中的要求，

5.3整机屏蔽效能试验

对装置施加应用环境中电晕干扰、手机通讯干扰、雷达干扰和气体放电等常见干扰信号，判断装置 对各类干扰信号的辨识和抑制效果，是否会影响局部放电信号识别的准确性等，有、无屏蔽措施的效果 应有显著差别，结果应符合6.4.3中的要求。

7.5.4整机动态范围试验

监测装置（含传感器）所能检测的最大瞬态电场强度和最小瞬态电场强度，其值应符合6.4.4中的 要求。整机动态范围试验流程如下： 将被测传感器安装至GTEM小室指定位置、传感器安装方向按照厂家规定执行： 6） 由GTEM测试平台中测控计算机控制标定脉冲源向GTEM小室中注入脉冲信号，在GTEM小室 中建立脉冲电场； C 被测传感器测量到的信号传输至在线监测装置显示部分； d 调节标定脉冲源输出脉冲幅值大小； e） 观测在线监测装置显示，记录信噪比为2时传感器处脉冲电场强度峰值Eii f 调节标定脉冲源输出脉冲幅值大小； 名 观测在线监测装置显示，记录显示部分显示达到溢出时传感器处脉冲电场强度峰值Eix h 在线监测装置动态范围为2010og（Eina/Eigi）。

7.5.5整机实时性试验

[Q/GDW 113112021

监测装置（含传感器）实时率应符合6.4.5中的要求。整机实时性试验流程如下： a）将被测传感器安装至GTEM小室指定位置、传感器安装方向按照厂家规定执行，传感器的输出 接至监测装置，接通监测装置电源使其处于工作状态： 将标定脉冲源的输出接至GTEM小室的输入端，由计算机控制标定脉冲源发出固定间隔的脉冲 信号，脉冲幅值调整至信噪比为2时传感器处最小瞬态电场强度峰值； 开启监测装置的实时记录和放电次数历史记录功能： d 使用标定脉冲源在GTEM小室内上产生50个/秒的等间隔特高频脉冲信号，使用被测监测装置 采集信号，保持1s（50工频周期）时间后关闭脉冲源输出； e 检查被测局部放电监测装置记录到标定脉冲的周期数Np，计算监测装置的实时率 pr=(Np/50)*100%。

5.6放电类型识别试验

检验装置是否能够准确识别自由金 悬浮电位体放电、绝缘件沿面放电、绝缘件内部气 隙放电、金属尖端放电等典型放电类型，结果应符合6.4.6中的要求。

7.5.7监测有效性试验

在被监测GIS或模拟GIS试验平台内部预置典型局部放电源，监测装置的监测结果应符合6.4.7的要 求。在GIS出厂局部放电试验时，应同时开展特高频法局部放电在线监测试验，采用与现场相同的装置 和局部放电设置阅值并记录在案，局部放电试验过程中，在线监测装置应无局部放电现象。

7.5.8干扰信号识别试

施加应用环境中电晕干扰、手机通信干扰和气体放电灯等常见背景干扰，判断监测装置对各类干扰 信号的辨识和一致效果，结果应符合6.4.8的要求

7.5.9现场测量有效性

装置完成现场安装后应对各传感器检测通道和覆盖范围进行校核，采用外施可调脉冲重复率及脉冲 福值的纳秒级脉冲信号，在后台软件上分级逐层比对传感器、现场采集器、监测主机以及监测软件的信 号特征的方法，检测各传感器的检测通道和覆盖范围的有效性和准确性，选取传感器侧和距离监测点最 远端作为特高频信号注入点，结果应符合6.4.9的要求。

装置检验分为型式试验、出厂试验、入网检测试验、交接试验、现场试验5类。试验项目按表1的规 定进行。

Q/GDW 11311202

表1GIS特高顿法局部放电在线监测装置检验项目

型式试验是制造厂家将装置送交具有资质的检测单位，由检测单位依据试验条目完成检验，检验项 目按表1中的特殊检验项目以及通用检验项目逐个进行，并出具型式试验报告。 有以下情况之一时，应进行型式试验： a新产品定型； b） 连续批量生产且未改型的装置每4年一次； 正式投产后，如设计、工艺材料、元器件有较大改变，可能影响产品性能时； d）产品停产1年以上又重新恢复生产时：

[Q/GDW 113112021

e）出厂试验结果与型式试验有较大差异时； f）国家技术监督机构或受其委托的技术检验部门提出型式试验要求时： g）合同规定进行型式试验时。

每台装置出厂前，应由制造厂的检验部门进行出厂试验，检验项目按表1中规定的专项检 及通用检验项且逐个进行，全部检验合格后，附有合格证方可允许出厂

新产品、改型产品或产品初次进入电网应用时，应进行入网检测试验，检验项目见表1，试验合 可入网应用。

在装置安装完毕后 检验项目见表1，装置试验合格后，方可运行。其中

现场试验及维护是现场运行单位或具有资质的检测单位对现场在役的GIS特高频法局部放电在线监 测装置进行的检查、测试、校验及维护，检验项目见表1。现场试验一般分三种情况： a）正式投运前检查、测试： b）定期例行检查、测试、校验及维护，周期为1年～3年； ）必要时。

GIS特高频法局部放电在线监测装置安装前检查、安装要求、安装后检查等内容应满足Q 相关要求。

10标志、包装、运输、贮存

0.1.1 每台装置应有明晰 设备本身及分析数据应为中支，铭牌内容如下： a) 装置型号： b) 产品全称； C 制造厂全称及商标； d) 监测参量； e 出厂日期； ↑)出厂编号。

1.2包装箱上应有如下标记： a）发货厂名、产品名称、型号； b）包装箱外形及毛重； c）包装箱外面书写“防潮”、“小心轻放”、“不可倒置”等字样。

Q/GDW 11311202

[Q/GDW 113112021

附录A （规范性附录） GIS特高频法局部放电在线监测装置图谱数据格式规范

GS特高频法局部放电任线监测装 求

A. 2. 2数据格式

图谱文件的数据格式框架见表A.1。特高频PRPD图和PRPS图数据格式见表A.2。特高频峰值统计图 式见表A.3。特高频时域波形图数据格式见表A.4。

表A.1图谱文件数据格式框架

Q/GDW113112021

A2PRPD图和PRPS图

[Q/GDW 11311202]

Q/GDW 113112021

表A.3特高频峰值统计图数据格式

[Q/GDW 11311202]

表A.4特高频时域波形图数据格式

Q/GDW113112021

Q/GDW 113112021

煤炭标准[Q/GDW 11311202]

A.2.3.1二进制数据表示

A.2.3.2数据存储类型

部放电在线监测装置数据存储类型见表A.5配电网标准规范范本，存值

表A.5数据存储类型

表A.6存储数据类型编码