摘要
高壓線纜的局放（局部放電暫態(tài)對(duì)地電壓）是電力系統(tǒng)里面的一個(gè)頭疼問題秕硝，尤其在高空輸電網(wǎng)接頭轉(zhuǎn)換的位置乎赴。
Techimp公司在給歐洲電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商TenneT供貨的PCMONS就是一套連續(xù)監(jiān)測(cè)理澎、局放事件的系統(tǒng)酥宴。其中的核心組件就是PicoScope示波器弯淘，每套子系統(tǒng)都包含2臺(tái)高采樣率的PicoScope6000系列示波器用于記錄高頻瞬態(tài)波形榆综，以及6臺(tái)PicoScope4824八通道示波器用于記錄多路傳感器信號(hào)妙痹。PicoScope的SDK開發(fā)庫支持使得整套系統(tǒng)的軟件能夠無縫運(yùn)行。
一鼻疮、系統(tǒng)介紹
Techimp是全球電氣設(shè)施故障診斷的領(lǐng)先品牌细诸，最近它們給TenneT供貨了一套PCMONS系統(tǒng)（電源連接監(jiān)測(cè)系統(tǒng)），TeneT是歐洲大牌的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商（類似我們的國(guó)家電網(wǎng)）陋守。PicoScope作為一個(gè)部件集成在這套系統(tǒng)里震贵。
高壓線纜的局放（局部放電暫態(tài)對(duì)地電壓）是電力系統(tǒng)里面的一個(gè)頭疼問題，尤其在高空輸電網(wǎng)接頭轉(zhuǎn)換的位置水评。所以TenneT才會(huì)訂購(gòu)一套Techimp?的PCMONS系統(tǒng)猩系，用在他們的Randstad?Noordring?項(xiàng)目里面。PCMONS系統(tǒng)會(huì)永久連續(xù)地進(jìn)行監(jiān)測(cè)中燥，捕獲所有超過幅度閾值的暫態(tài)波形寇甸。每次局放產(chǎn)生的時(shí)候，它能一次性同時(shí)抓取所有參數(shù)疗涉，對(duì)應(yīng)時(shí)間戳的精度可以達(dá)到100ns拿霉，以便于和其他系統(tǒng)捕獲的事件在時(shí)間上相互關(guān)聯(lián)。
安裝這套系統(tǒng)是為了收集數(shù)據(jù)闹伪，了解傳輸線路或高空輸電網(wǎng)的表現(xiàn)沪铭，確認(rèn)局放機(jī)制的數(shù)學(xué)模型是否準(zhǔn)確，并且得到一個(gè)系統(tǒng)的老化指征偏瓤，在局放不時(shí)發(fā)生的情況下能夠判斷剩余的壽命杀怠。
PCMONS系統(tǒng)安裝在荷蘭北部超過40公里的高壓電網(wǎng)上，通過8個(gè)單元分配給13個(gè)地區(qū)和4個(gè)變電所厅克。它的基本組成就這樣的：前端傳感器赔退，連接到機(jī)柜中安裝的放大器，比克科技的捕獲設(shè)備以及一套觸發(fā)邏輯证舟。所有的機(jī)柜分別通過光纜連接到一臺(tái)服務(wù)器主機(jī)硕旗，它負(fù)責(zé)集中分配觸發(fā)信號(hào)，各個(gè)機(jī)柜采集到的數(shù)據(jù)再傳回主機(jī)褪储。服務(wù)器主機(jī)除了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)還有一套專門的人機(jī)接口用于顯示和分析卵渴，叫做Techimp?TiSCADA
PCMONS系統(tǒng)負(fù)責(zé)捕獲，處理鲤竹，打包并呈現(xiàn)和電力連接相關(guān)的信息浪读，用戶可以使用它全套的功能昔榴。不論是連續(xù)的還是脈沖信號(hào)，電壓還是電流碘橘，包括局部放電過程的波形都會(huì)被存儲(chǔ)下來互订。
每個(gè)輸入通道都可以獨(dú)立調(diào)節(jié)觸發(fā)閾值，超過這個(gè)閾值痘拆，就會(huì)開始捕獲仰禽。一個(gè)供電單元里只要有1個(gè)傳感器監(jiān)測(cè)到符合要求的特征事件，就會(huì)觸發(fā)并測(cè)量整個(gè)單元里面的所有參數(shù)纺蛆。每個(gè)輸入觸發(fā)電平都可以在0到最大輸入電壓之間調(diào)節(jié)吐葵，通過人機(jī)交互界面或者遠(yuǎn)程控制就可以操作。
每次觸發(fā)之后桥氏，所有輸入頻率小于1MHz的信號(hào)都會(huì)記錄1s時(shí)間温峭。而所有頻率大于1MHz的信號(hào)記錄20ms。（為了最大化利用存儲(chǔ)空間）
詳細(xì)來說字支，PCMONS會(huì)記錄以下參數(shù)：
以下每個(gè)參數(shù)都通過PicoScope示波器來記錄凤藏，用到的有PicoScope?6000系列的3個(gè)通道采集500MHz信號(hào)，以及PicoScope?4824的7個(gè)通道采集1MHz信號(hào)堕伪，剩下的1個(gè)通道作為觸發(fā)輸入揖庄。PicoScope在將尺寸小、精度高欠雌、帶寬高蹄梢、界面友好等等特點(diǎn)完美地結(jié)合在了一起。
1桨昙、參數(shù)1：相電壓瞬態(tài)波形（0-693KV检号，DC-1MHz，PicoScope?4824）
在變電所用一個(gè)RC分壓電路蛙酪，測(cè)量相電壓，在系統(tǒng)被觸發(fā)的時(shí)候以高采樣率記錄波形翘盖。
2桂塞、參數(shù)2：相電壓振幅（0-693KV，DC-1MHz馍驯，PicoScope?4824）
利用軟硬件求和得出一條線路上的電壓均值阁危。在系統(tǒng)工作時(shí)一直連續(xù)采集電壓波形，采樣率選用較低的值汰瘫，每隔一段時(shí)間計(jì)算出一個(gè)均方根值狂打，作為輸出結(jié)果。
3混弥、參數(shù)3：各相電流(0 to 4 kA, 0.2 Hz to 2 kHz; PicoScope 4824)
使用高壓電流換能器（HVCTs）在變電所測(cè)量每相的電流趴乡，在系統(tǒng)觸發(fā)時(shí)用高分辨率來記錄波形（和相電壓同步）
4、參數(shù)4：高空輸電網(wǎng)電流振幅(0 to 4 kA 0.2 Hz to 2 kHz; PicoScope 4824)
利用軟硬件求和來求出母線上的電流流入與流出。在系統(tǒng)工作時(shí)一直連續(xù)采集電流波形晾捏，采樣率選用較低的值
5蒿涎、參數(shù)5：線纜上的總電流(0 to 22 kA, 0.2 Hz to 1 MHz; PicoScope 4824)
使用羅氏線圈安裝在每條線纜的末端，使用高采樣率惦辛，在系統(tǒng)觸發(fā)的時(shí)候采集波形劳秋。
6、參數(shù)6：線纜屏極電流(0 to 22 kA, 0.2 Hz to 1 MHz; PicoScope 4824)
通過羅氏線圈套接在線纜屏蔽殼接地的地方胖齐，測(cè)量流過線纜屏蔽殼的電流玻淑，使用高采樣率，在系統(tǒng)觸發(fā)的時(shí)候采集波形呀伙。
7补履、參數(shù)7：線纜中的電流振幅?(0 to 2 kA, 0.2 Hz to 2 kHz; PicoScope 4824)
持續(xù)地測(cè)里昂線纜中的電流振幅，每隔一段時(shí)間計(jì)算一個(gè)均方根值電流作為輸出結(jié)果
8区匠、參數(shù)8：終端的局部放電電壓(0 to 1000 pC, 500 MHz; PicoScope 6000 Series)
測(cè)量高空輸電線和地面線纜連接處的局部放電干像，信號(hào)通過安裝在終端的傳感器采集記錄。
9驰弄、參數(shù)9：浪涌放電器電流(120 kA, 1 Hz to 5 Hz; PicoScope 4824)
使用羅氏線圈測(cè)量每個(gè)浪涌放電器到地的電流麻汰，用高采樣率，在系統(tǒng)觸發(fā)的采集戚篙。
10五鲫、]參數(shù)10：浪涌放電器漏電電流(12 mA, 0.1 to 650 Hz; PicoScope 4824)
11、使用羅氏線圈測(cè)量浪涌放電器的漏電樓岔擂，使用高采樣率位喂，在系統(tǒng)觸發(fā)的時(shí)候采集。
參數(shù)11：屏蔽殼連接處電壓(DC to 10 kV DC to 1 MHz; PicoScope 4824)
12乱灵、用一個(gè)分壓器塑崖，測(cè)量屏蔽殼連接處（比如高壓聯(lián)接器）的電壓，使用高采樣率痛倚，在系統(tǒng)觸發(fā)時(shí)采集
參數(shù)12：屏蔽連接處的電流(0 to 22 kA, 0.2 Hz to 1 MHz; PicoScope 4824)
使用羅氏線圈在屏蔽殼連接處測(cè)量電流规婆，使用高采樣率，在系統(tǒng)觸發(fā)的時(shí)候采集
13蝉稳、參數(shù)13：線纜連接處的局放?(0 to 1000 pC, 500 MHz; PicoScope 6000 Series)
在線纜連接處用內(nèi)置的傳感器測(cè)量局放數(shù)值
二抒蚜、界面可視化
人機(jī)交互接口基于Techimp的TiSCADA軟件，可以讓客戶控制整個(gè)系統(tǒng)耘戚，看到波形和異常的事件記錄嗡髓，并且與發(fā)生地點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。
所有的波形都以異常事件作為索引收津，每次采集的事件都記錄下來它的發(fā)生時(shí)間和一個(gè)歸一化數(shù)值饿这，這個(gè)數(shù)值可以簡(jiǎn)單的描述波形的特征浊伙，所有事件連接起來可以看到一條趨勢(shì)曲線，點(diǎn)開每個(gè)點(diǎn)就能夠查看詳細(xì)的事件對(duì)應(yīng)的波形蛹稍、參數(shù)和發(fā)生位置吧黄。
三、事件追蹤
事件還可以按照區(qū)位來查看唆姐，從地理信息圖上直接瀏覽或者在查看異常事件在整個(gè)輸電線上的分布拗慨。
結(jié)論
以上系統(tǒng)是2015年上線的，這套儀器還曾在2013年安裝到了一套和PCMONS類似的系統(tǒng)里面奉芦，至今沒有產(chǎn)生任何偏差赵抢，測(cè)量結(jié)果始終完美地保持一致。請(qǐng)?jiān)L問：pico示波器了解更多產(chǎn)品信息
