在广州南沙区大岗先进制造业基地的施工现场，一辆挖掘机不小心闯进广州南沙供电局大岗供电所设定的电力设施保护区，触发了报警模式，高清摄像头通过5G实时回传现场画面。一台无人飞机收到命令后，立即从机巢起飞，通过后台远程操控，对挖掘机进行喊话制止。
这是南方电网广东广州供电局基于5G技术“天眼系统”，在防治电力设施外力破坏方面的应用场景探索，也是该局5G智能电网建设成果的一个缩影。据了解，南方电网公司在南沙区明珠湾区域建立的国内*大5G智能电网应用示范区，应用场景达51个，目前已完成上线业务14个，业务场景数量及验证进度领跑行业。
系统介绍（WBPCD-4000TEV在线局放仪工作原理及结构）
WBPCD-4000局部放电检测仪可配合使用特高频传感器、TEV传感器、声电组合传感器、超声传感器和宽频带电流互感器（HFCT）在线检测变压器、高压开关柜、GIS、电缆接头等高压设备的局部放电情况。携带方便、测量快速，抗干扰能力强，便于现场使用。
其配置软件具有实时波形图、*大峰值显示、定位等功能，软件也可以详查分析某个相位波形，窗口随意放大和缩小，也可以对该段数据进行频谱分析，分析放电波形的频谱含量，使放电波形之间更具可比性，全方位统计分析试验数据，减少试验中非稳定性因素对试验结果的影响。
WBPCD-4000TEV在线局放仪工作原理及结构采用自动或手动记录保存试验数据和瞬态放电波形，提供后期数据分析参考。
技术参数（WBPCD-4000TEV在线局放仪工作原理及结构）
|
技术特性
|
|
|
通道数
|
2/4个电信号接口，1个外同步接口
|
|
采样率
|
*大200MSa/s
|
|
采样精度
|
12bit
|
|
量程范围
|
100dB
|
|
量程切换
|
0-9共10档
|
|
频带范围
|
1Hz-60MHz
|
|
本量程非线性误差
|
5%
|
|
检测灵敏度
|
≥5pC（实验室条件下）；≥10pC（现场条件下）
|
|
图谱显示方式
|
二维PPRS显示、三维PRPD显示、正弦显示、统计、频谱（AE）5种显示
|
|
电源模式
|
内置锂电池/AC 220V
|
|
显示
|
|
|
显示屏
|
6.5寸 TFT真彩色触摸液晶显示屏
|
|
分辨率
|
640×480
|
|
存储
|
|
|
物理存储
|
4GB
|
|
硬盘
|
32G固态硬盘 用于存储试验记录及试验数据
|
|
接口
|
|
|
RS232*1
|
用于与PC机同步传输接口
|
|
USB*2
|
可外接鼠标键盘，以及外接移动存储设备
|
|
电源模式
|
电池供电（16.8V锂电池）+外置电源（220V AC）
|
|
电信号接口
|
2/4路BNC接口，用于信号输入
|
|
E-Trig接口
|
外同步接口
|
|
网口*1
|
用于连接网络
|
|
接地钮
|
外部接地用
|
|
通用说明
|
|
|
CPU
|
主频1.6GHz
|
|
系统
|
WIN7
|
|
使用环境温度
|
-20℃至60℃
|
|
存储环境温度
|
-20℃至85℃
|
|
尺寸
|
280*190*80 mm
|
|
重量
|
3.5kg
|
|
配置清单
|
|
主机
|
用于信号采集、波形显示、数据处理、存储
|
|
超声波传感器
|
用于测量局部放电产生的超声波信号
|
|
检测频带
|
20～200kHz
|
|
灵敏度
|
≤10 pC
|
|
增益
|
100dB
|
|
超高频传感器（UHF）
|
用于测量GIS中局部放电产生的超高频信号
|
|
检测频率
|
300～1500MHz
|
|
HFCT（高频电流互感器）
|
用于测量设备接地线中通过的局部放电信号
|
|
检测波段
|
500kHz～30MHz
|
|
检测灵敏度
|
-100dB/10pC
|
|
TEV传感器
|
用于测量开关柜等高压设备局部放电、定位
|
|
信号采集
|
电容式
|
|
检测频率
|
3～100MHz
|
|
测量范围
|
-20～60dB/mV
|
|
声电组合探测器
|
用于测量电缆接头局部放电
|
|
超声波传感器
|
用于测量电缆接头局部放电产生的超声波信号
|
|
中心频率
|
40kHz
|
|
灵敏度
|
≤10 pC
|
|
电信号传感器
|
用于测量电缆接头局部放电产生的电磁波信号
|
|
检测频带
|
20k～1MHz
|
|
灵敏度
|
≤10 pC
|
引用标准（WBPCD-4000TEV在线局放仪工作原理及结构）
高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 DL/T 593
3.6kV～～40.5kV 交流金属封闭开关设备和控制设备 DL/T 404
3.6kV～～40.5kV 交流金属封闭开关设备和控制设备 GB 3906
局部放电测量GB/T 7354
电力设备局部放电现场测量导则 DL/T 417
高电压试验技术 第1部分：一般试验要求 GB/T 16927.1
高电压试验技术 第2部分：测量系统 GB/T 16927.2
高电压试验技术 第3 部分: 现场试验的定义及要求 GB/T 16927.3
各种高压设备测量（WBPCD-4000TEV在线局放仪工作原理及结构）
变压器测量
1、超声波法检测原理
当变压器内部产生放电信号时，除产生放电脉冲电流沿容性回路传输外，同时还会激发出机械波（超声波）信号通过变压器油向四周辐射传播。虽然电力变压器的结构较为复杂，但是变压器的整个器身内充满了变压器油，而绕组、绝缘材料、支撑、夹件、引线等部件均浸在油中，由于变压器油为超声波的良好传播媒介，这为在箱壁外侧检测局放产生的超声信号提供了有力条件。所以，在变压器的箱壁外侧安放超声波传感器可以接收到内部较大的放电信号。
2、 脉冲电流法检测原理(HFCT)
由电力变压器的结构所决定，其绕组除匝间电容外还与铁心之间存在几百甚至几千皮法的分布电容，同时绕组与油箱间也存在上百皮法的分布电容。当变压器的绕组等主绝缘回路中发生局部放电时，其产生的高频信号覆盖了从几十千赫兹到几十兆赫兹，甚至到千兆赫兹，由于几百皮法电容对于几百千赫兹以上的高频信号相当于通路，所以放电信号就会向所有与放电点有容性关系的回路中传播，其中一条回路必然包括铁心接地回路。所以在铁心接地线上安装高频电流互感器可有效接收变压器内放电信号。
广州南沙是粤港澳大湾区的地理中心，“在南沙区明珠湾试点5G+智能电网，有利于发挥辐射作用，为电网服务粤港澳大湾区建设提供良好的示范效应。”
该示范区以南沙明珠湾为中心，辐射周边重要变电站及输电线路，形成空间上点、线、面多维一体，业务上源、网、荷、储全场景覆盖，并以此为基础承接国家发改委2020年新基建工程等多个重点任务，是南方电网公司关于5G虚拟专网建设的顶层设计的具体落地和实践。
目前，广州供电局已经在该示范区开展了两栖作业机器人、变电巡检机器人、配电自动化（三遥）、PMU、智能配电房、计量自动化业务14个场景下业务终端与5G通信模块的联调测试。
值得一提的是，5G技术正好满足了智能电网尤其是配电网现阶段进一步发展的需求，为配网“*后一公里”难题提供更好的解决方案。
“我们测试中发现，现有商用5G条件下，PMU（配电网广域同步向量测量）达到对时300纳秒级别。网络延时平均14毫秒，远远低于4G技术下的100毫秒，非常了不起。”南网科研院配电技术研究所配网自动化与物联网研究室研究员徐全介绍道，PMU是安装在配网的高精度微型同步相量测量装置，具备高频率采集、高精度测量的优点，对网络通信延时的要求非常高。
如果5G可以满足配网PMU业务对通道带宽、时延、时间同步等严苛的要求，理论上它就可以满足绝大多数电力业务需求。
扬州万宝转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。