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TKHD-2020安装使用说明书山东泰开自动化有限公司2012年7月GIS局部放电在线监测系统TKHD-2020GIS局部放电在线监测系统山东泰开自动化有限公司TKHD-2020GIS局部放电在线监测系统使用说明书1.基本原理支持当GIS内部发生局部放电时，能激励起1GHz以上的超高频电磁信号。由于GIS具有同轴谐振腔结构，使得超高频电磁波信号在GIS内部传播时衰减较小，因此可以方便的用超高频探头接收。由于GIS外壳良好的屏蔽作用，外部信号很难进入GIS内部，即使少量的干扰信号进入GIS，其频率也远低于超高频（300~3000MHz）的范围，因此，在超高频的范围内提取局部放电信号时，大大减少了外界干扰信号。同时本系统采用独特的窗口式检测方式，安装检测方便，灵敏度更高。当GIS设备内部有局部放电信号产生时，系统通过采集局部放电产生的超高频电磁信号，对数据自动进行分析处理，及时对局部放电类型及放电位置进行识别、记录。从而向用户实时提供设备的局放状态，以便及时制定检修方案。2.产品综述本装置用于将高速数字采集卡采集到的局部放电信号传送到计算机中，实时显示单个工频周期或多个的局部放电信号，并对数据进行统计计算，计算结果按日期进行保存。可调出在线监测系统保存的数据，以便技术人员作进一步分析和诊断，确定GIS内的局部放电情况。软件配有通讯报警功能，可根据放电情况开启远方的放电报警模块，使值班人员及时查看报警情况。软件同时配有网络通讯功能，可以将数据实时传到中控室，以方便值班人员进行查看。软件具有实时的局部放电智能模式识别及放电定位功能，可以使值班人员及时了解局放模式情况及局放位置。3.软件运行软硬件环境本软件支持操作系统为Windows2000/XP及以上系统;硬件环境：高性能工控机3.0GHZCPU,1GB内存,80GB硬盘，鼠标键盘，高速网卡，高速数字采集卡等。硬盘分区注意：要求数据存放盘空间大些，并格式化为NTFS格式，历史数据文件夹采用压缩内容以便节省磁盘空间。4.系统操作说明4.1单周波局部放电信号界面监测模式-单周波局部放电信号单周波局部放电实时信号，可进行多周期检测，最多50个周期。同时还可提供局部放电的V-Φ-t和N-Φ-t实时三维谱图。TKHD-2020GIS局部放电在线监测系统山东泰开自动化有限公司1最大的这个黑色背景区域为实时波形曲线绘制区域，纵坐标为电压伏值刻度，横坐标为相位刻度。在连续采集过程中每次波形曲线逗留时间将根据每次采集周期个数的不同将有所不同，一般在0.1s-1s不等，当然这个时间也可进行延长设置。相位信息在采多个周期的情况下，相位信息标注为360的整数倍；只采1个周期的情况下，相位信息标注较详细，如下图所示：电压数据幅值微调：可以更改当前实时周期波形的高度。根据现场放电情况设定，以能较易看清最强信号为易。TKHD-2020GIS局部放电在线监测系统山东泰开自动化有限公司2通道参考幅值微调：对触发通道波形或参考正弦线进行高度调整，以触发通道正弦波接近充满绘图区为易。或用户根据自己的视觉好感进行设定。采集卡显示选择：指右上角的下拉框，多采集卡的情况下可以对采集卡进行选择，以将选中的采集卡采到的信号调入前台系统进行实时显示。未选中的其它采集卡数据处理都将在后台进行实时处理。通道显示：可以选定某个通道波形是否在绘图区进行显示，或对波形颜色进行更改。其中参考正弦线可以用来对比触发通道波形，看其是否标准，以检测触发器是否正常工作。在触发器正常工作的情况下，参考正弦线或触发通道波形只有一个显示即可。如触发通道波形不是很正规，如非触发点毛刺明显或非触发点存在相位不平衡（或正负幅值不平衡），此时并不影响正常数据采集，如波形有碍视觉，可屏蔽此通道显示，而显示参考正弦线即可。单次局放警示灯：显示4个通道的局放情况，有放电时为红色，无放电时为绿色。其中放电报警灯为当前系统的总报警灯，只要检测到有放电，此灯都会变为红色，并非只指当前选中的采集卡采集到放电信号，而是指当前系统中所有采集卡中，有一采集卡（或多卡）的一通道或多通道采集到了放电信号。运行/停止按钮：显示运行时，说明系统还未进行数据采集；显示停止时，说明系统正在进行数据采集；数据进行正常采集时，可以看到实时波形。统计模式识别：显示局部放电的模式识别的大体情况。模式识别详细情况：显示局部放电的详细情况，显示各模式的识别相似度。实时三维谱图曲线：显示局部放电的V-Φ-t和N-Φ-t实时三维谱图，F11键为其显示与隐藏开关键。系统开启默认不显示实时三维谱图。模式识别详细情况的查看及每次采集周期个数的设置，将在后文中进行详细介绍。4.2Vmax-Φ和N-Φ谱图界面此界面为实时统计结果的Vmax-Φ和N-Φ二维谱图及Vmax-N-Φ和N-Vmax-Φ三维谱图。逗留时间为最少为20s左右，具体逗留时间根据单周期的设置有所不同。当某一通道的放电次数超过统计报警阈值时，此通道对应的文本框将会变为红色，以报警提示。TKHD-2020GIS局部放电在线监测系统山东泰开自动化有限公司3在二维界面中可以移动鼠标定位以查看放电处的大体相位区间及大体放电值或放电次数（根据鼠标的位置进行计算，其准确程度取决了鼠标位置放置的准确程度）。为了避免显示区域遮挡有用的查看区，相位及放电值的显示采用四角显示法。如下图：在此主界面，如有一通道的相位与触发通道相位关系不确定，可在此界面按F8键打开相移开关进行相移，分别查看相位关系不确定通道分别在0度、120度、240度处的二维谱图和三维谱图（如通道相位已确定，则此通道将不进行相位查看偏移，即此处的相移开关对其不起作用）。如下图：在改变二维的幅值时，三维的也会根据二维幅值的变化进行相应的变化。TKHD-2020GIS局部放电在线监测系统山东泰开自动化有限公司44.3通道相位校准参数设置-通道相位校准只有经过通道相位校准的通道采集波形的相位才是准确的。如探头装在分相上，请尽量进行通道校准以确定相位关系。如探头装在母线上，可根据需要设置相位，并设为相位关系不确定，同时记住相移后A、B、C分别相应的相移相位度。在设置时要注意，所有采集通道都以触发通道为相移基准，滞后信号为正（需前移以得到正确相位），超前为负（需后移以得到正确相位），由于系统只支持正值，所以负值要再加360度转换为正值。在通道已校准的情况下，放电的相位信息才是准确的。4.4采集参数设置参数设置-采集参数设置参数设置包括对采集卡采样率和采样通道的设置，保存设置、显示设置以及放电参考值的设置。参数设置的界面见上图。TKHD-2020GIS局部放电在线监测系统山东泰开自动化有限公司5采集卡采样率最大可设置20M，高采样率有利于信号峰值的准确获得，但与此同时会带来数据量的增加及系统运行负担，默认采样率为1M，采样通道默认为4.触发方式，触发电平触发源以及触发极性的设置均可根据需要进行组合，一般取默认值即可。保存设置主要对保存路径及保存方式进行设置。保存路径默认为D：\GIS放电数据，程序运行后将单周期波形，统计结果以及历史趋势等数据按日期保存到相应文件，为节约空间只有在有放电信号的情况下程序才进行保存。（注：历史数据存储盘要求容量大些，同时格式化为NTFS文件系统格式，并要求采用压缩内容以便节省磁盘空间（属性-高级）。）历史数据量一般如下：一年的统计数据容量大概为100GB左右（在FAT32下约为100GB左右）；需单周波一天的容量（假设每个波都保存的话）约为140GB(当然，如使用压缩内容以便节省磁盘空间的话，这个值将会缩为50GB左右)；其它数据量相对而言都是较小的。因此本系统的保存策略为：对统计结果全部保存或只保存具有放电数据的统计（并设有保存最新天数，过期的天数将自动清空），单周波一般不保存，用户需要时进行设置后再保存，且只保存具有放电的单周波或超过保存阈值的单周波。如为客户端，此处保存策略可能受服务端保存策略的影响。统计信息一览相当于指统计信息日志，存有所有统计的保存状态、各通道最大放电幅值及各通道放电次数。以月为单位进行保存，通过对统计信息一览文件的查看可以较易获得各统计的的放电信息及模式识别结果。采集卡设置：名称：如三个通道分对应探头都是某一间隔的某相，此名称可设定为间隔名称，在多卡时，较易区别信号是采自何间隔。长度不易过长，以完全显示为易。通道设定：具有1通道模式，2通道模式和4通道模式。通道*名称：可设为对应探头采集点的名称，如A相等，以标识数据源。长度不易过长，以完全显示为易。卡号：是指采集卡的地址号，在同一工控机内插有多个采集卡时，各卡卡号不同，从0开始，依次递增，与PCI插槽有关（从工控机后面看，从右侧卡开始数）。连在同一个网络中的各工控机内的采集卡卡号是具有重复性的。因此卡号具有局部性。ID：是指文件标识及网络地址标识。各个采集卡采集的数据保存在工控机内，以ID进行识别，连在同一网络中的每个采集卡都应分配唯一的一个ID，不可重复。因此ID具有全局性。网口采集：是此卡在远程服务器，本端为客户端。有效时将不再检测此卡的本地存在性。采样率：默认1M，4个通道时，本系统最大支持10M，1个或2个通道时，可支持到20M。采样率越大，对捕获放电信号越精确，同时带来数据量的增大及系统负担的加重。触发模式中SoftwareTrigger为无触发模式，可用在无触发器的情况下，4通道可全用，不过相位无法校准；PostTrigger为后触发模式，Pre-Trigger为前触发模式，在有触发器的情况下，这两个模式可用，一般使用PostTrigger模式；DelayTrigger为延迟触发模式，MiddleTrigger为中触发模式，在使用时需要配合PostCnt使用。建议有触发器时使用PostTrigger触发模式。放电参考设置主要是对放电幅值和放电次数的阈值进行设置，根据背景噪声的峰值不同可改变放电幅值的设置，默认为15mv。通过此值设置可以将噪声或小信号屏蔽为非放电信号。DoubleBufferMode指采集时按双缓冲模式采集。SyncMode指采集时按同步模式采集默认是采集时按非双缓冲非同步采集模式，可以根据情况进行选择。报警阈值：此处指统计报警阈值。统计中如单通道放电次数超过此值将会引起统计报警。统计次数文本框底色将变为红色。TKHD-2020GIS局部放电在线监测系统山东泰开自动化有限公司6量程：可分为±1V和±5V，在使用时，请尽量与采集卡内量程设置一致，否则可能会有一定的显示偏差。可以用以下方法测量采集卡内量程设置的是对应哪一量程：软件量程设为±5V，无触发采集模式（有触发也可以），将某一通道接在某一1.5V小电池上，如此通道采集到的电压为1.5V左右，说明采集卡量程为±5V，如满量程则说明是采集卡量程为±1V。为保险测试，可加串联电阻，用电压表测采集通道，看两者电压是否大体一致。也可查看采集卡相应的焊点是否焊通，如焊通则为±5V，如没焊通则为±1V，采集卡默认为±1V。4.5定位参数设置参数设置-定位参数设置变比系数：在理想情况下变比系数为1，但由于每个放大器的增益不同，有的相差较大，因此此处的变比系数为，在相同的输入信号的情况下，各放大器的输出相对于某一放大器的输出比值，可组内算比值，也可为某一恒定放大器作为比对对象。组内员：一个组内员对应于一个局放探头。联合组:由多个组内员即局放探头组成，这些探头为比较临近的相关的探头，联合定位只在这一个联合组内展开。4.6定位显示界面分析模式-在线定位由定位结果可知局放点在哪个探头附近。TKHD-2020GIS局部放电在线监测系统山东泰开自动化有限公司74.7通讯参数设置通讯服务-通讯参数设置本地为服务端：设置为当前程序可提供服务功能，可向客户端提供实时数据及历史数据传输。本机IP：设置为本机IP地址。注：本程序暂不支持多网卡。此处设置暂为虚设置。开始服务/停止服务：打开或关闭服务端口，只有打开了服务端口才能进行服务。服务端口为1022和1033。自启动：如选取，则程序开启后，自动打开服务端口；如未选取则需要进行手动打开服务