ICS 29.240.10
CCS F23
中华人民共和国电力行业标准
DL/T 2271—2021
高压电缆局部放电在线监测系统技术规范
Technical specification of partial discharge on-line monitoring systemfor high voltage power cables
2021-04-26发布
2021-10-26实施
国家能源局 发布
高压电缆局部放电在线监测系统技术规范
1 范围
本文件规定了高压电缆局部放电在线监测系统的结构组成、工作条件、技术要求、试验项目及要求、检验规则及标志、包装、运输、贮存等。
本文件适用于额定电压110 ky(66 kV)及以上交联聚乙烯绝缘交流电力电缆线路局部放电在线监测系统的设计、生产、采购、应用和检验，其他电压等级交联聚乙烯绝缘交流电力电缆线路局部放电在线监测系统可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过女中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中注日期的引用文件，仅该日期对应的版 用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 191包装储运图示标志
GB/T 2423.18环境试验 第2部分：试验方法 试验Kb:盐雾，交变(氯化钠溶液)GB/T 4208外壳防护等级(IP代码)GB/T₄943(所有部分)信息技术设备 安全GB/T 7354—2018=高电压试验技术局部放电测量GB/T9361计算机场地安全要求GB/T 11463电子测量仪器可靠性试验
DLT 846.4—2016电压测试设备通用技术条件第4部分：脉冲电流法局部放电测量仪DL/T 860(所有部分)电力自动化通信网络和系统DLT 1506—2016高交流电缆在线监测系统通用技术规范
3术语和定义
GB/T 7354—2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
高频电流传感器high frequeney current transformer; HFCT
用于将脉冲电流信号转换为电压信号的基于电磁感应原理的传感器，其主要工作频率为1MHz～30 MHz。
3.2
参考相位传感器reference phase sensor用于获取局部放电脉冲电压信号参考相位的工频电信号传感器。
3.3
高压电缆局部放电在线监测系统partial discharge on-line monitoring system for high voltage ACpower cables
对运行状态下额定电压110kV(66kV)及以上交联聚乙烯绝缘交流电力电缆线路中频率介于1 MHz~30 MHz区间的局部放电信号进行连续或周期性自动检测、分析、诊断和异常报警的一种在线监测系统。DL/T 2271—2021
3.4
户外装置outdoor device
安装在隧道、沟道、变电站夹层、户外终端站、综合管廊电力舱、桥梁等高压电缆线路运行现场的在线监测系统功能部件，如高频电流传感器、参考相位传感器、信号采集单元等。
3.5
户内装置indoor device安装在监控室内的在线监测系统功能部件，如室内传输通道、监控主机等。
3.6
传输阻抗transfer impedance
Z(f)
当输入是正弦电流时，输出电压幅值和一恒定输入电流幅值的比，Z(f)是频率f的函数。[来源：GB/T 7354—2018,3.9.1]
4系统结构组成
高压电缆局部放电在线监测系统采用分层、分布式结构，由高频电流传感器、参考相位传感器、信号采集单元、传输通道和监控主机组成，典型结构见附录A。局部放电传感器、参考相位传感器和信号采集单元分布安装在现场，用于感知、采集局部放电状态量及工频电流相位信号。高压电缆局部放电在线监测系统的传感器典型安装方式见附录B。监控主机是装设在监控室内的计算机设备，用于处理、分析状态参量数据和管控信号采集单元，并与综合监测分析系统进行通信。
5工作条件
5.1 户外装置正常工作条件
户外装置应符合高压电缆线路的运行工况，并能在以下条件下长期运行：
a)环境温度：-40℃～50℃;
b)环境相对湿度：5%～99%。
5.2户内装置正常工作条件
户内装置应在以下条件下长期运行：
a)环境温度：-5℃～40℃;
b)环境相对湿度：≤85%;
c)场地安全要求：符合GB/T9361中B类安全规定；
d)系统安全要求：符合GB/T4943(所有部分)中的相关规定；
e)工作电源要求：额定电压为AC220V(1士15%),频率为(50±0.5)Hz,谐波含量小于5%。
5.3特殊工作条件
当在线监测系统正常工作条件超出5.1、5.2规定的要求时，应由用户与生产厂商协商确定。
6技术要求
6.1 基本功能要求
在线监测系统的基本功能应符合DL/T 1506—2016中6.3的规定。
DL/T 2271—2021
6.2 专项功能要求
6.2.1 监测功能
监测功能要求如下：
a)在线监测系统应能对运行状态下高压电缆线路的局部放电状态量进行连续或周期性自动监测；
b)信号采集单元应具备工频电流相位采集功能，可使用参考相位传感器从高压电缆本体或接地引出线上采集工频电流相位，特殊情况下也可采用其他参考相位获取方式，如从现场供电电源上采集工频电压相位等；
c)信号采集单元应具备至少3路局部放电和1路工频电流相位的自动同步采集和数据预处理功能；
d)信号采集单元的信号采样频次应可设置，采样频次不宜低于每分钟1次，每次采样时长不应低于40ms或2个工频周期；
e)信号采集单元的信息上传频次应可设置，采用现场工业控制总线或光纤传输时上传频次不宜低于每10分钟1次，采用无线传输时上传频次不宜低于每60分钟1次。
6.2.2数据记录功能
数据记录功能要求如下：
a)信号采集处理单元应能实现局部放电信号幅值、相位、频次等基本特征参量和监测时间、监测相别等辅助监测信息的本地存储和转发；
b)监控主机应能自动记录与存储监测数据，满足6.2.1 c)、d)和e)及现场实际监测节点数等要求时，监测数据存储时长不应小于2年；
c)监控主机的数据记录与存储宜采用专用数据库；
d)监控主机应具备数据掉电保护功能，不应因供电电压中断、快速或缓慢波动及跌落丢失已存储的监测数据；
e)监控主机应具有数据管理功能，应能实现自动检索、数据浏览、历史数据回放和数据导出。
6.2.3数据分析功能
数据分析功能要求如下：
a)在线监测系统应具备对局部放电幅值、相位、频次等基本特征参量进行处理和显示的功能，可提供局部放电信号幅值及频次变化等趋势图；
b)在线监测系统应能提供局部放电相位分布图谱(PRPD)、脉冲序列相位分布图谱(PRPS)或幅值(Q)、相位(φ)、放电频次(N)等表征参数的二维图谱(Q-1、N-t等)、三维图谱(Q-
φ-N、Q-φ-t等),以及等效时频图等用于描述放电特征的图谱信息；
c)在线监测系统提供的局部放电图谱相位分辨率不应低于每个工频周期内120个点或120个点的整数倍，图谱应以数据描述方式上传至综合监测分析系统；
d)在线监测系统应具备局部放电脉冲波形的时域和频域特性分析功能；
e)在线监测系统应具备放电类型识别功能，可判定高压电缆线路的典型局部放电类型，或给出各类局部放电发生的可能性，诊断依据和结论应清晰、明确；
f)在线监测系统监测到异常放电信号时，宜能切换至人工带电检测与专家经验分析模式；
g)在线监测系统监测宜具备可拓展性，可支持高端应用二次开发，实现监测数据分析软件工具的添加、删除和修改操作。
6.2.4抗干扰功能
在线监测系统应具备干扰抑制功能，可抑制高压电缆线路内部和外界的干扰信号，如连续性窄带干扰、固定相位脉冲干扰、随机性脉冲干扰等。
6.2.5报警功能
报警功能要求如下
a)在线监测系统应能设定报警条件，可实现局部放电状态量异常报警，报警信息应能上传至综合监测分析系统，宜能同时由监控主机发送至用户的手持式移动终端；
b)在线监测系统运行出现故障时应能自动提示故障信息并建立事件日志。
6.2.6通信功能
通信功能要求如下：
a)信号采集单元和监控主机之间通信应满足监测数据交换需要的、标准的、可靠的现场工业控制总线、光纤或无线网络的要求；
b)监控主机应将经过处理的数据发送至综合监测分析系统，监控主机与综合监测分析系统之间通信协议宜采用DL/T860(所有部分)或用户要求的其他标准通信协议；
c)在线监测系统应满足信息安全防护方面的相关要求；
d)在线监测系统应具备与综合监测分析系统或其他状态量在线监测系统对时功能。
6.2.7人机交互
应能通过监控主机完成参数设置、监测控制、界面显示、数据记录与管理、报表生成、系统校验与调试等人机交互功能。
6.3通用技术要求
通用技术要求如下
a)在线监测系统的安全性能、可靠性、绝缘性能、电磁兼容性能、环境适应性能、机械性能、结构和外观、连续通电、接地要求和可扩展性要求应符合DL/T 1506—2016中6.1、6.2、6.5、
6.6、6.7、6.8、6.10、6.11、6.12、6.13的规定；
b)耐腐蚀性能应满足GB/T2423.18中第6章要求；
c)户内装置的外壳防护性能应满足GB/T 4208中规定的外壳防护等级IP42要求；
d)户外装置的外壳防护性能应满足GB/T4208中规定的外壳防护等级IP65要求；
e)当接地电流传感器、复合电流传感器与信号采集单元安装现场有浸水可能时，应由生产厂和用户协商，选取合适的防护等级，不应低于GB/T4208中规定的外壳防护等级IP67要求。
6.4专项技术要求
6.4.1 传感器传输阻抗
高频电流传感器在1 MHz～30 MHz频率范围内的传输阻抗不应小于5mV/mA。
6.4.2检测频率
采用高频电流传感器的高压电缆局部放电在线监测系统，其最大输出对应的频率应位于1MHz～30 MHz范围内，带宽不应小于2 MHz。
6.4.3检测灵敏度