在廣州南沙區(qū)大崗先進制造業(yè)基地的施工現(xiàn)場，一輛挖掘機不小心闖進廣州南沙供電局大崗供電所設定的電力設施保護區(qū)，觸發(fā)了報警模式，高清攝像頭通過5G實時回傳現(xiàn)場畫面。一臺無人飛機收到命令后，立即從機巢起飛，通過后臺遠程操控，對挖掘機進行喊話制止。
這是南方電網(wǎng)廣東廣州供電局基于5G技術“天眼系統(tǒng)”，在防治電力設施外力破壞方面的應用場景探索，也是該局5G智能電網(wǎng)建設成果的一個縮影。據(jù)了解，南方電網(wǎng)公司在南沙區(qū)明珠灣區(qū)域建立的國內*大5G智能電網(wǎng)應用示范區(qū)，應用場景達51個，目前已完成上線業(yè)務14個，業(yè)務場景數(shù)量及驗證進度領跑行業(yè)。
系統(tǒng)介紹（WBPCD-4000TEV在線局放儀工作原理及結構）
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(xiàn)場使用。
其配置軟件具有實時波形圖、*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(shù)據(jù)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(tǒng)計分析試驗數(shù)據(jù)，減少試驗中非穩(wěn)定性因素對試驗結果的影響。
WBPCD-4000TEV在線局放儀工作原理及結構采用自動或手動記錄保存試驗數(shù)據(jù)和瞬態(tài)放電波形，提供后期數(shù)據(jù)分析參考。
技術參數(shù)（WBPCD-4000TEV在線局放儀工作原理及結構）
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技術特性
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通道數(shù)
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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(xiàn)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(tǒng)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(tài)硬盤 用于存儲試驗記錄及試驗數(shù)據(jù)
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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(wǎng)口*1
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用于連接網(wǎng)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(tǒng)
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WIN7
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使用環(huán)境溫度
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-20℃至60℃
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存儲環(huán)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(shù)據(jù)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-4000TEV在線局放儀工作原理及結構）
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(xiàn)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(tǒng) GB/T 16927.2
高電壓試驗技術 第3 部分: 現(xiàn)場試驗的定義及要求 GB/T 16927.3
各種高壓設備測量（WBPCD-4000TEV在線局放儀工作原理及結構）
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(fā)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(fā)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。
廣州南沙是粵港澳大灣區(qū)的地理中心，“在南沙區(qū)明珠灣試點5G+智能電網(wǎng)，有利于發(fā)揮輻射作用，為電網(wǎng)服務粵港澳大灣區(qū)建設提供良好的示范效應。”
該示范區(qū)以南沙明珠灣為中心，輻射周邊重要變電站及輸電線路，形成空間上點、線、面多維一體，業(yè)務上源、網(wǎng)、荷、儲全場景覆蓋，并以此為基礎承接國家發(fā)改委2020年新基建工程等多個重點任務，是南方電網(wǎng)公司關于5G虛擬專網(wǎng)建設的頂層設計的具體落地和實踐。
目前，廣州供電局已經(jīng)在該示范區(qū)開展了兩棲作業(yè)機器人、變電巡檢機器人、配電自動化（三遙）、PMU、智能配電房、計量自動化業(yè)務14個場景下業(yè)務終端與5G通信模塊的聯(lián)調測試。
值得一提的是，5G技術正好滿足了智能電網(wǎng)尤其是配電網(wǎng)現(xiàn)階段進一步發(fā)展的需求，為配網(wǎng)“*后一公里”難題提供更好的解決方案。
“我們測試中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有商用5G條件下，PMU（配電網(wǎng)廣域同步向量測量）達到對時300納秒級別。網(wǎng)絡延時平均14毫秒，遠遠低于4G技術下的100毫秒，非常了不起。”南網(wǎng)科研院配電技術研究所配網(wǎng)自動化與物聯(lián)網(wǎng)研究室研究員徐全介紹道，PMU是安裝在配網(wǎng)的高精度微型同步相量測量裝置，具備高頻率采集、高精度測量的優(yōu)點，對網(wǎng)絡通信延時的要求非常高。
如果5G可以滿足配網(wǎng)PMU業(yè)務對通道帶寬、時延、時間同步等嚴苛的要求，理論上它就可以滿足絕大多數(shù)電力業(yè)務需求。
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