GIS超高频局部放电在线监测系统

GIS超高频局部放电在线监测系统 多参量 数字化 数据存储 远程监控 立欧测控（LE-PDS-GIS）

一、概述：GIS局放监测的必要性与行业价值

1. 背景与行业痛点

气体绝缘开关设备（Gas Insulated Switchgear, GIS）因其占地面积小、可靠性高，广泛应用于城市电网、变电站及新能源电站。然而，GIS内部结构复杂，长期运行中可能因绝缘缺陷（如金属颗粒、悬浮电位）、SF6气体泄漏或局部放电（Partial Discharge, PD）导致设备劣化，严重时引发故障甚至爆炸。

传统运维痛点：

• 依赖定期停电检修，成本高昂且无法实时预警；

• 人工局放检测效率低，易受环境干扰，漏检率高；

• 缺乏数据积累，难以预测设备寿命。

2. 政策与市场需求驱动

• 国家政策：

《电力设备智能化运维技术导则》（国能发安全〔2021〕45号）明确要求“对110kV及以上GIS设备实施在线监测全覆盖"。

• 行业需求：

据国家电网统计，2022年因GIS绝缘故障导致的停电事故中，80%可通过早期局放监测规避，潜在经济效益超百亿元。

3. 在线监测的核心价值

• 安全价值：实时捕捉局放信号，避免突发性故障；

• 经济价值：减少停电损失，延长设备寿命30%以上；

• 管理价值：构建设备全生命周期数据库，支撑智能决策。

二、原理及系统组成：精准感知与智能诊断

1. 局放监测基本原理

GIS局放监测基于电磁波检测法与超声波检测法双模态融合。GIS内部局放会产生高频电磁波（UHF信号）、声波和光信号。UHF传感器通过捕捉300MHz-3GHz频段的电磁波；AE（声发射）超声波传感器捕捉20kHz-200kHz频段的电磁波，结合信号处理算法，定位并量化局放强度。

2. 系统架构与核心组件

系统由感知层-采集层-传输层-分析/应用层构成（如上图）

• 感知层：

• UHF传感器阵列：

部署在GIS腔体法兰处，检测300MHz-1.5GHz电磁信号，灵敏度≤1pC；采用定向天线设计，抑制外部干扰（如手机信号）。

• AE传感器阵列：

安装于外壳表面，采集20kHz-300kHz声波信号，定位精度高。

② 数据采集层：

• 信号调理模块：

对采集到的信号进行滤波、去噪、放大等处理，提高信号的质量和信噪比。

• 信号采集单元：

能够实时、连续地采集局部放电信号，确保数据的时效性和完整性。

③ 传输层：

• 光纤电缆传输：

抗电磁干扰传输传感器信号，支持RS485/Modbus/ICE61850等协议

• 4G/5G传输：

通过移动网络直接传输数据，减少铺设电缆时间及成本。

④ 分析层：

• 边缘计算终端：

内置综合算法库，实时识别局放类型（如电晕放电、悬浮放电）。

• 数据存储：

存储历史数据，生成趋势分析报告，支持阈值预警（如PRPD图谱异常）。

⑤ 应用层：

• 运维大屏：

可视化展示GIS健康状态，支持“设备-间隔-站级"多层级管理。

• 移动APP：

推送报警信息，远程查看诊断结果。

三、GIS超高频局部放电在线监测系统 产品主要特点及优势

1. 技术突破：高灵敏度与抗干扰能力

•超宽带传感技术：

传感器灵敏度达1pC级，可检测微弱局放信号（如绝缘子表面爬电）。

• 多源信号融合：

结合UHF、AE超声波数据，误报率降低至2%以下。

2. 外形优势：抗干扰设计

• 采用金属屏蔽外壳与数字滤波技术，信噪比提升60%。

3. 通讯优势：无源无线传感器

•无源传感器：

无需外部供电，适应GIS设备长期带电运行环境。

•无线传感器：

采用Lora无线传输技术，减少布线成本。

4. 工程化优势：快速部署与兼容性

•非侵入式安装：

支持盆式绝缘子、法兰式/内置式安装，兼容ABB、西门子等主流GIS型号，无需破坏GIS气室，施工时间＜2小时。

5. 商业价值：ROI显著提升

•成本对比：

产品图片

2U局放监测系统主机

内置特高频局放传感器

外置特高频局放传感器

技术指标

批量生产状况

应用案例