在數字經濟蓬勃發展的時代,國家電網基層供電所的數字化轉型已成為大勢所趨。供電所員工數字化應用骨干培訓班核心目標明確而堅定,就是要深入貫徹落實國家電網公司關于基層供電所數字化轉型的要求,全方位提升供電所員工的數字化應用能力,為基層供電事業的高質量發展筑牢人才根基。從課程設置來看,它以全方位覆蓋數字化應用關鍵領域為導向,精心構建了一套從基礎操作到進階工具的完整知識體系。
我們看到,供電所員工數字化應用培訓既有移動作業終端操作、數字化平臺應用、供電所工作臺實操等基礎業務技能的傳授,讓員工能夠熟練運用日常工作中的數字化工具;又有網絡保障形勢分析、電子表格應用等實用內容的講解,增強員工在實際工作中的風險防范意識和數據處理能力;更有Python編程、RPA(機器人流程自動化)應用、數字化基礎設施認知等前沿數字化技術的引入,拓寬員工的視野,激發他們的更新思維。
在授課形式上,國網江蘇電力營銷部也進行了更新與優化。采用理論教學、答辯考核與筆試測試多維度結合的方式,為學員打造了一個全方位、多層次的學習與成長環境。理論教學為學員搭建了系統的知識框架,讓他們對數字化應用有了全方位而深入的理解;答辯考核則鼓勵學員積極思考、大膽發言,促進了學員之間的思想碰撞和交流分享;筆試測試則能夠精準地檢驗學員的學習成效,幫助他們發現自身的不足之處,以便及時進行查漏補缺。
國網江蘇省電力有限公司營銷部開展的這次供電所員工數字化應用專題培訓,是對國家電網數字化轉型戰略的積極響應和有力實踐。由此,我們要像江蘇電力營銷部那樣,繼續發揮帶領作用,不斷探索和更新培訓模式,顯著提升供電所員工的數字化應用能力,為基層供電事業的數字化轉型培養更多的優良人才,推動國網江蘇電力事業邁向更加輝煌的明天。

概述(WBPCD-4000電力市場需求“在線局放分析儀”量身打造,品種齊全)
系統介紹
WBPCD-4000局部放電檢測儀可配合使用特高頻傳感器、TEV傳感器、聲電組合傳感器、超聲傳感器和寬頻帶電流互感器(HFCT)在線檢測變壓器、高壓開關柜、GIS、電纜接頭等高壓設備的局部放電情況。攜帶方便、測量快速,抗干擾能力強,便于現場使用。
其配置軟件具有實時波形圖、極大峰值顯示、定位等功能,軟件也可以詳查分析某個相位波形,窗口隨意放大和縮小,也可以對該段數據進行頻譜分析,分析放電波形的頻譜含量,使放電波形之間更具可比性,全方位統計分析試驗數據,減少試驗中非穩定性因素對試驗結果的影響。
本儀器采用自動或手動記錄保存試驗數據和瞬態放電波形,提供后期數據分析參考。
技術參數(WBPCD-4000電力市場需求“在線局放分析儀”量身打造,品種齊全)
技術特性
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通道數
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2/4個電信號接口,1個外同步接口
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采樣率
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*大200MSa/s
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采樣精度
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12bit
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量程范圍
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100dB
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量程切換
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0-9共10檔
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頻帶范圍
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1Hz-60MHz
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本量程非線性誤差
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5%
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檢測靈敏度
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≥5pC(實驗室條件下);≥10pC(現場條件下)
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圖譜顯示方式
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二維PPRS顯示、三維PRPD顯示、正弦顯示、統計、頻譜(AE)5種顯示
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電源模式
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內置鋰電池/AC 220V
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顯示
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顯示屏
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6.5寸 TFT真彩色觸摸液晶顯示屏
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分辨率
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640×480
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存儲
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物理存儲
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4GB
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硬盤
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32G固態硬盤 用于存儲試驗記錄及試驗數據
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接口
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RS232*1
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用于與PC機同步傳輸接口
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USB*2
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可外接鼠標鍵盤,以及外接移動存儲設備
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電源模式
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電池供電(16.8V鋰電池)+外置電源(220V AC)
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電信號接口
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2/4路BNC接口,用于信號輸入
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E-Trig接口
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外同步接口
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網口*1
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用于連接網絡
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接地鈕
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外部接地用
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通用說明
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CPU
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主頻1.6GHz
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系統
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WIN7
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使用環境溫度
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-20℃至60℃
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存儲環境溫度
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-20℃至85℃
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尺寸
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280*190*80 mm
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重量
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3.5kg
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配置清單
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主機
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用于信號采集、波形顯示、數據處理、存儲
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超聲波傳感器
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用于測量局部放電產生的超聲波信號
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檢測頻帶
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20~200kHz
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靈敏度
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≤10 pC
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增益
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100dB
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超高頻傳感器(UHF)
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用于測量GIS中局部放電產生的超高頻信號
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檢測頻率
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300~1500MHz
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HFCT(高頻電流互感器)
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用于測量設備接地線中通過的局部放電信號
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檢測波段
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500kHz~30MHz
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檢測靈敏度
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-100dB/10pC
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TEV傳感器
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用于測量開關柜等高壓設備局部放電、定位
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信號采集
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電容式
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檢測頻率
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3~100MHz
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測量范圍
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-20~60dB/mV
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聲電組合探測器
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用于測量電纜接頭局部放電
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超聲波傳感器
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用于測量電纜接頭局部放電產生的超聲波信號
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中心頻率
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40kHz
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靈敏度
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≤10 pC
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電信號傳感器
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用于測量電纜接頭局部放電產生的電磁波信號
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檢測頻帶
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20k~1MHz
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靈敏度
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≤10 pC
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引用標準(WBPCD-4000電力市場需求“在線局放分析儀”量身打造,品種齊全)
高壓開關設備和控制設備標準的共用技術要求 DL/T 593
3.6kV~~40.5kV 交流金屬封閉開關設備和控制設備 DL/T 404
3.6kV~~40.5kV 交流金屬封閉開關設備和控制設備 GB 3906
局部放電測量GB/T 7354
電力設備局部放電現場測量導則 DL/T 417
高電壓試驗技術 第1部分:一般試驗要求 GB/T 16927.1
高電壓試驗技術 第2部分:測量系統 GB/T 16927.2
高電壓試驗技術 第3 部分: 現場試驗的定義及要求 GB/T 16927.3
各種高壓設備測量(WBPCD-4000電力市場需求“在線局放分析儀”量身打造,品種齊全)
變壓器測量
1、超聲波法檢測原理
當變壓器內部產生放電信號時,除產生放電脈沖電流沿容性回路傳輸外,同時還會激發出機械波(超聲波)信號通過變壓器油向四周輻射傳播。雖然電力變壓器的結構較為復雜,但是變壓器的整個器身內充滿了變壓器油,而繞組、絕緣材料、支撐、夾件、引線等部件均浸在油中,由于變壓器油為超聲波的良好傳播媒介,這為在箱壁外側檢測局放產生的超聲信號提供了有力條件。所以,在變壓器的箱壁外側安放超聲波傳感器可以接收到內部較大的放電信號。
2、 脈沖電流法檢測原理(HFCT)
由電力變壓器的結構所決定,其繞組除匝間電容外還與鐵心之間存在幾百甚至幾千皮法的分布電容,同時繞組與油箱間也存在上百皮法的分布電容。當變壓器的繞組等主絕緣回路中發生局部放電時,其產生的高頻信號覆蓋了從幾十千赫茲到幾十兆赫茲,甚至到千兆赫茲,由于幾百皮法電容對于幾百千赫茲以上的高頻信號相當于通路,所以放電信號就會向所有與放電點有容性關系的回路中傳播,其中一條回路必然包括鐵心接地回路。所以在鐵心接地線上安裝高頻電流互感器可有效接收變壓器內放電信號。
開關柜測量
1、開關柜超聲波法檢測原理
局部放電現象存在多樣性特征,發生放電時,不僅輻射出電磁波信號,也會出現聲波發射現象,局部放電部分能量會以聲波的形式向周圍傳播。利用超聲波傳感器即可測試這些聲脈沖,從而也可反映局部放電的狀況。通過測試局部放電信號中聲波特征的方法稱為超聲波法。開關柜內部放電過程中會產生聲波。放電產生的聲波的頻譜很寬,可以從幾十赫茲到幾十兆赫茲,其中頻率低于20 kHz 的信號能夠被人耳聽到,而高于這一頻率的超聲波信號必須用超聲波傳感器才能接收到。
2、 地電波法檢測原理(開關柜專用)
當開關柜的對地絕緣部分發生局部放電時,高壓帶電導體對接地金屬殼之間就有少量電容性放電電量,這種電容性放電電量的特點是電量很小(幾兆分之一庫倫),持續時間很短(幾納秒)。由于放電點在開關柜內部,電磁波產生的電壓脈沖在金屬外殼內表面傳播,被金屬外殼所屏蔽。如果屏蔽層是連續的,則無法在外部檢測到放電信號。實際上,屏蔽層通常在金屬箱體的接縫處、氣體開關的絕緣襯墊、墊圈的連接處、電纜絕緣終端等部位因破損而導致不連續。當電壓脈沖通過這些不連續處時,將通過這些通道傳播出去,然后沿著金屬殼外表傳到大地,同時在開關柜的金屬箱體上產生一個暫態對地電壓(一般在幾十毫伏到幾伏,而且時間只能維持幾納秒),可以在運行中的開關柜金屬外箱殼上放置電容耦合式傳感器來檢測這個信號。
暫態對地電壓法檢測部位主要是母排(連接處、穿墻套管,支撐絕緣件等)、斷路器,CT、PT、電纜接頭等部件所對應到開關柜柜壁的位置,這些部件大部分位于開關柜前面板中部及下部,后面板上部、中部及下部、側面板的上部、中部及下部。開關柜暫態對地電壓法檢測部位可參考圖 5進行測試。
電纜及附件測量
1、聲電組合探測器檢測原理
電纜發生局部放電時產生超聲波和電磁波,并以故障點為中心向四周輻射,其中電磁波傳播速度遠大于超聲波,在距離故障點一定距離測量時,電磁波信號與超聲波信號有時間差,根據時間差計算放電位置,組合探測器利用這一原理,同時測量電磁波信號和超聲波信號,根據信號時間差計算當前故障點所處位置。
2、脈沖電流法檢測原理(HFCT)
在電纜中,導線和金屬屏蔽之間由絕緣材料隔開形成分布電容,該電容只有幾百皮法,對高頻信號為良導體。因此,高頻的局放信號由分布電容對接地引線構成回路傳輸,在電纜接頭屏蔽接地線上安裝寬頻帶電流互感器(HFCT)可檢測到放電脈沖信號,并能夠確定局部放電的量值。
GIS測量
1、UHF檢測原理
UHF檢測法的下限頻率在300MHz以上,上限頻率在1000MHz或以上,因而可把電暈放電引起的干擾排除掉,其抗干擾性能是*優越的。UHF測量將UHF傳感器(超高頻傳感器)凹面部分緊貼在GIS盆式絕緣子上,有的GIS盆式絕緣子有屏蔽層,但是開有測量窗口,將UHF傳感器對準測量窗口,就能取出GIS內部放電信號。
GIS巡檢部位一般取GIS內部容易放電位置,例如斷路器、高壓套管下側等,母線可以間隔一段距離檢測一個點。
2、超聲波檢測原理
超聲波法就是在GIS外部安放傳感器,傳感器的靈敏范圍為20KHz-100KHz。用該方法可以檢測、識別和定位GIS中的故障,而不需要預先在GIS上安裝內部耦合器和傳感器。提高頻率可降低環境噪聲的影響,這種方法的靈敏度對于絕大多數常見故障是比較高的。對于移動中的顆粒,這個方法比傳統的局放測量法和UHF、VHF更優越。對檢測來自位于絕緣子上的顆粒引起的放電時,這個方法還存在一些問題,由于在環氧樹脂絕緣中超聲波信號衰減很大,所以這種方法不能測量環氧樹脂絕緣中的缺陷(例如氣泡)。
使用超聲波測量法測量GIS局部放電時,需將超聲波傳感器探頭部分涂抹超聲耦合劑,然后將超聲波傳感器貼到GIS金屬外殼上,在測量期間不能震動傳感器,以免造成測量數據的不準確。
過去,輸電線路運檢工作中發現銷釘缺失或松動等缺陷,大多需要人工爬塔排查消除,耗時耗力且存在風險。
22年,“天擎”機器人投用,集成基于深度學習的缺陷檢測算法和高精度視覺識別技術,能夠準確識別絕緣子串上的銷釘缺失等情況。依托“激光雷達+視覺SLAM多傳感器融合定位”技術,“天擎”機器人能在百米高空中精準定位隱患點,識別直徑僅有4毫米的銷孔,完成銷釘抓取、穩定對位、準確插入等操作,用時不超過1分鐘。此外,“天擎”機器人有著基于超材料的抗電磁干擾外殼,能有效屏蔽特高壓強電磁場干擾,保障通信控制信號通暢。
目前,“天擎”機器人已在±800千伏復奉線、1000千伏吳塘線和安塘線等特高壓線路上海段運維工作中全方位應用,針對線路上的銷釘缺失及松動隱患開展自主作業,防止金具連接件脫落等故障發生。
除了銷釘缺失或松動等輸電線路本體缺陷,外力破壞也是影響電網可靠運行的重要因素。為了加強外力破壞隱患防范治理,國網上海超高壓公司研發應用了一系列數字化成果。
21年8月,國網上海超高壓公司組建上海電網輸電數字化監控中心,通過專用網絡實現鐵塔和導線上安裝的8611套智能終端互聯,應用人工智能算法模型實時監測分析輸電通道環境、線路狀態、氣象信息等數據,及時發現外力破壞隱患和故障,做到24小時守護輸電線路可靠運行。
此外,國網上海超高壓公司組建上海電網“鷹眼”無人機智巡中心,可以遠程啟動輸電巡檢無人機,操縱無人機自主飛抵隱患點,精準排查、快速處置監測發現的外力破壞隱患等。該公司還通過優化無人機機巢布點,將機巢半徑4千米范圍內的無人機響應時間縮短至8分鐘,進一步提升了處置效率。
7月29~30日,今年第8號臺風“竹節草”影響上海期間,上海電網輸電數字化監控中心與“鷹眼”無人機智巡中心協同發揮作用,及時發現并處置異物纏繞導線等隱患18處。
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