4.3工作原理4.3.1超高频传感器原理局部放电过程会产生宽频带的电磁暂态和电磁波。不同类型局部放电的电击穿过程不尽相同，从而产生不同幅值和陡度的脉冲电流，因此产生不同频率成分的电磁暂态和电磁波。例如：空气中电晕放电所产生的脉冲电流具有比较低的陡度，能够产生比较低频率的电磁暂态，主要分布在200MHz以下；相比之下，变压器油、SF6气体中局部放电所产生的脉冲电流具有比较高的陡度，所产生的电磁暂态的频率能够达到1GHz以上。GZPD-3004ZX所采用的传感器由超高频信号接收天线构成，传感器天线采用希尔波特分形天线，它是一种非频变天线，其电性能与频率无关，具有宽频率，圆极化，尺度小，效率高，可嵌装等优点。放大器采用低噪音、高增益（40db）超高频信号。传感器工作频带300～1500MHz，能够有效避开了现场电晕等干扰，具有较强的抗干扰能力。GZPD-3004ZX局部放电监测系统工作原理。高抗局部放电故障电弧
硬件配置GIS以110KV室内站为例，共计9个间隔，其中进线间隔2个，出线间隔5个，母联间隔1个，保护间隔1个。其配置组成如下表所示：项目单位数量描述备注局放在线监测IED台4GZPD-3004ZX——IED主机箱6通道内置UHF传感器个24300～1500[MHz]噪音传感器个4300～3000[MHz]机柜面1可按现场实际需求和客户要求进行配置局放在线监测软件套1安装于后台服务器上工控机套1安装在线软件同轴电缆米长度按现场实际，匹配阻抗50Ω按需其他通信配件IEC61850规约转换器可选（可选）变压器以220kv主变站为例，其配置如下表：项目单位数量描述备注局放在线监测IED台1GZPD-3004ZX——IED主机箱6通道油阀式传感器只3300～1500[MHz]手孔式传感器只3300～1500[MHz]噪音传感器个4300～3000[MHz]局放在线监测软件套1安装于后台服务器上工控机套1安装在线软件同轴电缆米长度按现场实际，匹配阻抗50Ω按需其他通信配件IEC61850规约转换器可选（可选）超高频局部放电测试器GZXJ-03型手持式多功能巡检仪应用场景。
波束形成根据麦克风阵列结构和接收的数据，在某一准则下滤出感兴趣方向或位置的信号，并抑制来自其他方向的信号干扰。延迟求和是波束形成一种常用的处理算法，可以使用在任意阵型上。通过对每个通道麦克风进行延时补偿接收过程中产生的时间差，使得各个通道的声信号同步，然后再经过加权求和输出最大值。在随后的发展中，时域波束形成逐渐被频域波束形成取代，从时域的延时补偿变成频域的相移。波束形成算法实现简单、计算快速，在麦克风阵列传感器的声学成像中发挥重要作用。波束形成原理简图如下图2所示：
声成像原理简介声音中蕴含着丰富的信息，具有典型的非线性、非平稳、强耦合特征，面临着采集难、分离难、诊断难等问题；声音传播路径复杂，而且衰减快，难以通过人耳或者单个得声音传感器实现所有声音信息的***感知。可视化声学成像技术：通过测量二维全息面上的声压，运用重构算法重建被测设备表面的声场，***将声场以图像或视频的形式显示出来。可视化声学成像技术**空间、时间及频率多维信息，具有非接触式测试、结果直观等优点，可以有效实现电力设备的故障分析及缺陷定位。视听融合：通过传声器阵列同步接收到多个通道的声音信号，依据相控阵波束形成原理计算得到设备基准发射面上的声场分布云图。测量中同步记录设备的可见光图像，以其为背景，通过几何配准将声场分布云图与可见光图像叠加显示，获得声学成像结果。声学成像结果中直观显示了声源空间位置、强度和频谱等特征。GZPD-K/1配电房空间局放采集装置技术参数。
GZPD-K/1为我公司结合多年研发及技术服务经验而研制出的配电房空间局放采集装置，装置适用于配电房、开闭所、环网柜等单元局部放电在线监测及绝缘状态评估。装置由特高频传感器及采集主机构成，采集主机内置放大、滤波、检波等信号调理电路、A/D转换及采样电路、FPGA预处理单元、RS485及LoRa(470MHz)通信单元等**部件，支持Modbus传输协议及输变电设备物联网节点设备无线组网协议。装置主要功能特性如下：l采用非接触式特高频局部放电检测方式，具备高灵敏度、高准确度；l支持不停电安装，不影响其他设备正常运行；l采集主机采样率达200MS/s、带宽达100MHz、分辨率达12bit，确保采集信号准确不失真；l支持无线及有线通信方式，无线通信采用基于LoRa的470MHz频段无线通信，满足输变电设备物联网节点设备无线组网协议；l从机响应主机“背景噪音检测”、“信号采集”、“参数读取”等控制，读取参数包括背景噪音值、放电幅值、放电次数、放电与否、放电类型等；l软件内置典型放电**数据库，自动识别缺陷类型及噪音；l采集主机通道数量、传输协议、报文格式等功能可根据客户需求定制。GZPD-3004ZX局部放电监测系统介绍。分布式局部放电超声波判断
GZPD-4D型分布式电缆局放监测与评估系统构成。高抗局部放电故障电弧
2.1主要技术性能1测量方法——局放在线监测采用UHF传感器，对局放进行定位和故障类型识别。2监测频率——超高频电磁波（UHF）测量频率：300MHz~1.5GHz。3局放传感器——UHF内置或外置式传感器。4灵敏度——内置传感器≤0.5pc，外置传感器≤0.5pc。5故障识别类别——电晕放电、悬浮电位放电、自由粒子放电、空隙放电等。6故障预警方式——采用符合IEC局放定义对变压器局放进行PC量化，根据局放量化指标给出运行中变压器局放故障预警，并给出局放故障位置、类型及局放强度。7传感器位置——传感器的位置分布会影响局部放电检测灵敏度，在线监测装置的传感器布置应满足于比较大限度覆盖所监测的设备。8现场监测单位——不锈钢外壳，通过油阀插入变压器腔体，或者通过与入孔法兰对接GIS，现场可以查看监测数据。9通信网络——现场传感器和本地单元间采用低衰减50欧同轴电缆；——本地单元和主处理单元采用同轴电缆连接；——主处理单元和服务器、诊断系统采用串口通信或TCP/IP方式通信；——系统和变电站综自系统之间可采用IEC61850方式连接通信。10噪音辨别——高压同步信号噪音抑制；——可直接根据宽频带波形特征进行判断；高抗局部放电故障电弧
