在線(xiàn)局放分析儀性能特點(diǎn)概述

系統介紹

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(xiàn)檢測變壓器、高壓開(kāi)關(guān)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，便于現場(chǎng)使用。

其配置軟件具有實(shí)時(shí)波形圖、*大峰值顯示、定位等功能，軟件也可以詳查分析某個(gè)相位波形，窗口隨意放大和縮小，也可以對該段數據進(jìn)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，全方位統計分析試驗數據，減少試驗中非穩定性因素對試驗結果的影響。

本儀器采用自動(dòng)或手動(dòng)記錄保存試驗數據和瞬態(tài)放電波形，提供后期數據分析參考。

在線(xiàn)局放分析儀性能特點(diǎn)技術(shù)參數

在線(xiàn)局放分析儀性能特點(diǎn)引用標準

高壓開(kāi)關(guān)設備和控制設備標準的共用技術(shù)要求 DL/T 593

3.6kV～～40.5kV 交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設備和控制設備 DL/T 404

3.6kV～～40.5kV 交流金屬封閉開(kāi)關(guān)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場(chǎng)測量導則 DL/T 417

高電壓試驗技術(shù) **部分：一般試驗要求 GB/T 16927.1

高電壓試驗技術(shù) **部分：測量系統 GB/T 16927.2

高電壓試驗技術(shù) 第3 部分: 現場(chǎng)試驗的定義及要求 GB/T 16927.3

各種高壓設備測量

在線(xiàn)局放分析儀性能特點(diǎn)變壓器測量

1、超聲波法檢測原理

當變壓器內部產(chǎn)生放電信號時(shí)，除產(chǎn)生放電脈沖電流沿容性回路傳輸外，同時(shí)還會(huì )激發(fā)出機械波（超聲波）信號通過(guò)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(gè)器身內充滿(mǎn)了變壓器油，而繞組、絕緣材料、支撐、夾件、引線(xiàn)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(chǎn)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(shí)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(shí)，其產(chǎn)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(huì )向所有與放電點(diǎn)有容性關(guān)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(xiàn)上安裝高頻電流互感器可有效接收變壓器內放電信號。

在線(xiàn)局放分析儀性能特點(diǎn)開(kāi)關(guān)柜測量

1、開(kāi)關(guān)柜超聲波法檢測原理

局部放電現象存在多樣性特征，發(fā)生放電時(shí)，不僅輻射出電磁波信號，也會(huì )出現聲波發(fā)射現象，局部放電部分能量會(huì )以聲波的形式向周?chē)鷤鞑?。利用超聲波傳感器即可測試這些聲脈沖，從而也可反映局部放電的狀況。通過(guò)測試局部放電信號中聲波特征的方法稱(chēng)為超聲波法。開(kāi)關(guān)柜內部放電過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生聲波。放電產(chǎn)生的聲波的頻譜很寬，可以從幾十赫茲到幾十兆赫茲，其中頻率低于20 kHz 的信號能夠被人耳聽(tīng)到，而高于這一頻率的超聲波信號必須用超聲波傳感器才能接收到。

2、 地電波法檢測原理（開(kāi)關(guān)柜專(zhuān)用）

當開(kāi)關(guān)柜的對地絕緣部分發(fā)生局部放電時(shí)，高壓帶電導體對接地金屬殼之間就有少量電容性放電電量，這種電容性放電電量的特點(diǎn)是電量很?。◣渍追种粠靷悾?，持續時(shí)間很短（幾納秒）。由于放電點(diǎn)在開(kāi)關(guān)柜內部，電磁波產(chǎn)生的電壓脈沖在金屬外殼內表面傳播，被金屬外殼所屏蔽。如果屏蔽層是連續的，則無(wú)法在外部檢測到放電信號。實(shí)際上，屏蔽層通常在金屬箱體的接縫處、氣體開(kāi)關(guān)的絕緣襯墊、墊圈的連接處、電纜絕緣終端等部位因破損而導致不連續。當電壓脈沖通過(guò)這些不連續處時(shí)，將通過(guò)這些通道傳播出去，然后沿著(zhù)金屬殼外表傳到大地，同時(shí)在開(kāi)關(guān)柜的金屬箱體上產(chǎn)生一個(gè)暫態(tài)對地電壓（一般在幾十毫伏到幾伏，而且時(shí)間只能維持幾納秒），可以在運行中的開(kāi)關(guān)柜金屬外箱殼上放置電容耦合式傳感器來(lái)檢測這個(gè)信號。

暫態(tài)對地電壓法檢測部位主要是母排（連接處、穿墻套管，支撐絕緣件等）、斷路器，CT、PT、電纜接頭等部件所對應到開(kāi)關(guān)柜柜壁的位置，這些部件大部分位于開(kāi)關(guān)柜前面板中部及下部，后面板上部、中部及下部、側面板的上部、中部及下部。開(kāi)關(guān)柜暫態(tài)對地電壓法檢測部位可參考圖 5進(jìn)行測試。

電纜及附件測量

1、聲電組合探測器檢測原理

電纜發(fā)生局部放電時(shí)產(chǎn)生超聲波和電磁波，并以故障點(diǎn)為中心向四周輻射，其中電磁波傳播速度遠大于超聲波，在距離故障點(diǎn)一定距離測量時(shí)，電磁波信號與超聲波信號有時(shí)間差，根據時(shí)間差計算放電位置，組合探測器利用這一原理，同時(shí)測量電磁波信號和超聲波信號，根據信號時(shí)間差計算當前故障點(diǎn)所處位置。

2、脈沖電流法檢測原理(HFCT) 

在電纜中，導線(xiàn)和金屬屏蔽之間由絕緣材料隔開(kāi)形成分布電容，該電容只有幾百皮法，對高頻信號為良導體。因此，高頻的局放信號由分布電容對接地引線(xiàn)構成回路傳輸，在電纜接頭屏蔽接地線(xiàn)上安裝寬頻帶電流互感器（HFCT）可檢測到放電脈沖信號，并能夠確定局部放電的量值。

GIS測量

1、UHF檢測原理

UHF檢測法的下限頻率在300MHz以上，上限頻率在1000MHz或以上，因而可把電暈放電引起的干擾排除掉，其抗干擾性能是*優(yōu)越的。UHF測量將UHF傳感器（超高頻傳感器）凹面部分緊貼在GIS盆式絕緣子上，有的GIS盆式絕緣子有屏蔽層，但是開(kāi)有測量窗口，將UHF傳感器對準測量窗口，就能取出GIS內部放電信號。

GIS巡檢部位一般取GIS內部容易放電位置，例如斷路器、高壓套管下側等，母線(xiàn)可以間隔一段距離檢測一個(gè)點(diǎn)。

2、超聲波檢測原理

超聲波法就是在GIS外部安放傳感器，傳感器的靈敏范圍為20KHz-100KHz。用該方法可以檢測、識別和定位GIS中的故障，而不需要預先在GIS上安裝內部耦合器和傳感器。提高頻率可降低環(huán)境噪聲的影響，這種方法的靈敏度對于絕大多數常見(jiàn)故障是比較高的。對于移動(dòng)中的顆粒，這個(gè)方法比傳統的局放測量法和UHF、VHF更優(yōu)越。對檢測來(lái)自位于絕緣子上的顆粒引起的放電時(shí)，這個(gè)方法還存在一些問(wèn)題，由于在環(huán)氧樹(shù)脂絕緣中超聲波信號衰減很大，所以這種方法不能測量環(huán)氧樹(shù)脂絕緣中的缺陷（例如氣泡)。

使用超聲波測量法測量GIS局部放電時(shí)，需將超聲波傳感器探頭部分涂抹超聲耦合劑，然后將超聲波傳感器貼到GIS金屬外殼上，在測量期間不能震動(dòng)傳感器，以免造成測量數據的不準確。

儀器操作

面板介紹

開(kāi)機：將“電源開(kāi)關(guān)”按下，電源指示燈（藍色）長(cháng)亮，儀器啟動(dòng)，進(jìn)入WINDOWS界面，在桌面有SCJF-2H.EXE快捷方式，雙擊，根據操作指示進(jìn)入測量界面。

關(guān)機：退出測量界面，關(guān)閉WINDOWS系統，然后按下“電源開(kāi)關(guān)”，電源指示燈熄滅，完成關(guān)機。注：一定要關(guān)掉電源開(kāi)關(guān)，否則會(huì )造成電池能量耗盡，影響下次使用。

充電：使用專(zhuān)用充電器，將充電插頭插入充電口，一次需7個(gè)小時(shí)。注：當電池耗盡時(shí)，需充電20分鐘可開(kāi)機使用。

軟件操作說(shuō)明

用戶(hù)可以根據自己的需求，利用系統軟件，為每次試驗建立試驗檔案，填寫(xiě)檢測說(shuō)明信息，保存檢測數據，以便將檢測數據與檢測信息對應起來(lái)。

當軟件**次啟動(dòng)時(shí)，系統會(huì )出現“試驗設置”對話(huà)框，提醒用戶(hù)填寫(xiě)試驗信息，同時(shí)可以對試驗列表進(jìn)行查看和刪除某個(gè)試驗，當單擊試驗列表中某個(gè)試驗時(shí)，試驗信息區將顯示對應試驗信息。

如果你點(diǎn)擊取消按鈕，不建立自己的試驗檔案，系統軟件也可以快速建立默認數據庫quik_test.db3，保證完成試驗數據的存儲。

軟件會(huì )在硬盤(pán)D:TESTV2.X\test中建立存儲目錄以保存數據，例如：

試驗名稱(chēng)為：     TEST1

則 檢測數據存儲路徑為：D:TESTV2.0\test\test1

所有的檢測原始數據都以二進(jìn)制方式保存以節省存儲空間，所有的記錄數據都存儲在SQLite數據庫中，以備生成報告使用。

利用本系統進(jìn)行檢測檢測數據都存儲在硬盤(pán)中，也可以導出到PC機進(jìn)行備份。歷史數據可以被加載入系統進(jìn)行追蹤分析。

試驗設置對話(huà)框：

當上述參數均設置完畢后，點(diǎn)擊開(kāi)始試驗進(jìn)行試驗。

系統軟件主窗口

系統狀態(tài)參數

當系統軟件啟動(dòng)之后，狀態(tài)欄就會(huì )顯示當前系統狀態(tài)，如記錄存儲狀況、系統時(shí)間、運行狀況、觸發(fā)方式以及設備電池電量。

水平：當前窗口每格顯示時(shí)間長(cháng)度；

豎直：

（1）當前操作通道選擇：如選擇“CH1”當前所有參數設置對象為1通道。

（2）通道打開(kāi)/關(guān)閉：可將選種通道打開(kāi)/關(guān)閉。

（3）通道供電選擇：標記該選項可對所選通道供電；

注：當外接有源傳感器時(shí)把“供電”對話(huà)框選中，未接有源傳感器的通道“供電”對話(huà)框選擇空白狀態(tài)；

（4） 通道量程設置：更改當前通道量程；

（5）校正參數設置：通過(guò)標準源校準儀器；

（6）校正按鈕：在儀器暫停情況下按下執行校正功能；

觸發(fā)：

觸發(fā)模式：提示當前觸發(fā)方式，從而保證系統根據觸發(fā)方式正確的使用。

觸發(fā)方式：可選擇自動(dòng)觸發(fā)、單次觸發(fā)；

電池電量：提示當前電池剩余電量，當剩余電量小于5%時(shí)，系統會(huì )發(fā)出嘀嘀嘀嘀報警聲，提示用戶(hù)應連接適配器充電，或保存數據關(guān)閉系統，防止因電池沒(méi)電關(guān)機導致試驗數據丟失。

顯示界面：

顯示界面為獨立四通道顯示，可同時(shí)顯示波形、放電量值。

設置界面：

在主顯示窗口上方有一排設置選項

（1）退出功能鍵

退出按鍵，當實(shí)驗完畢時(shí)單擊此按鍵退出試驗界面

（2）單位轉換按鍵

顯示單位轉換功能，顯示單位在mV和dB之間轉換

（3）自動(dòng)定位按鍵

自動(dòng)定位功能

（4）暫停/開(kāi)始按鍵

開(kāi)始/暫停功能

（5）保存功能

錄波和保存圖片功能

（6）頻域分析功能

將當前所選通道時(shí)域波形轉換為頻域波形

（7）屏幕鍵盤(pán)

調取軟件盤(pán)

（8）三維圖顯示功能

N-Q-φ三維圖

4. 局部放電檢測儀配置

     該設備配置主機可共用不同傳感器可測量不同設備，不同傳感器使用方法不同，其主要區別是是否需要供電，區別如下表：

采用先進(jìn)的抗干擾組件和獨特的門(mén)顯示電路，并具有四種高頻橢圓掃描，適用于高壓產(chǎn)品的型式、出廠(chǎng)試驗，新產(chǎn)品研制試驗，電機、互感器、電纜、套管、電容器、變壓器、避雷器、開(kāi)關(guān)及其它高壓電器局部放電的定量測試?？晒┲圃鞆S(chǎng)、科研部門(mén)、電力部門(mén)現場(chǎng)使用
1、局部放電測量法的理論分析
局部放電測量方法分為電測法和非電測法兩大類(lèi)。電測法應用較多的是脈沖電流法和無(wú)線(xiàn)電干擾電壓法。電測法已廣泛用于局部放電的定量測量。
脈沖電流法的測試原理是試品產(chǎn)生一次局部放電，在其兩端就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)的電壓變化，此時(shí)在被試品、耦合電容和檢測阻抗組成的回路中產(chǎn)生一脈沖電流。脈沖電流經(jīng)過(guò)檢測阻抗會(huì )在其兩端產(chǎn)生一脈沖電壓，將此脈沖電壓進(jìn)行采集、放大、顯示等處理，就可產(chǎn)生局部放電的一些基本量，尤其是局部放電量。
2、局部放電測量?jì)x常用的名詞術(shù)語(yǔ)
（1）局部放電
局部放電是指在絕緣的局部位置放電，它并不構成整個(gè)絕緣的貫通性擊穿。它包含三種放電形式：內部放電（在介質(zhì)內部）、沿面放電（在介質(zhì)表面）、電暈放電（在電極**）。
（2）電荷量q
在試品兩端瞬時(shí)注入一定電荷量，使試品端電壓的變化和由局部放電本身引起的端電壓的變化相同，此注入量即為局部放電的視在電荷量。
（3）視在放電量校準器
視在放電量校準器是一標準電量發(fā)生器，試驗前它以輸出某固定電量加之試品兩端，模擬該試品在此電量下放電時(shí)局部放電測試儀的響應，此時(shí)調整刻度系數，確定局部放電檢測儀的量程，以便在試驗時(shí)測量該試品在額定電壓下的視在放電量。因該放電量時(shí)以標準電量發(fā)生器比較后間接測出，而非直接測出，故此放電量稱(chēng)為“視在放電量”。
校正電量發(fā)生器是測量局部放電時(shí)必備的儀器，它的性能參數直接關(guān)系到測試結果的準確性。
視在放電量校準器由校準脈沖電壓發(fā)生器和校準電容串聯(lián)組成，其參數主要包括：脈沖波形上升時(shí)間、衰減時(shí)間、內阻、脈沖峰值、校準電容值等。
校準脈沖電壓發(fā)生器電壓波形上升時(shí)間為從0.1U0到0.9U0的時(shí)間，衰減時(shí)間定義為從峰值下降到0.1U0的時(shí)間。
（4）檢測阻抗
檢測阻抗是拾取檢測信號的裝置，在使用中，應根據不同的測試目的，被試品的種類(lèi)來(lái)選擇合適的檢測阻抗，以提高局部放電測量的靈敏度、分辨能力、波形特性及信噪比。
（5）時(shí)間窗(門(mén)單元)
時(shí)間窗是為防止大于局部放電的干擾信號進(jìn)入峰值檢波電路而設計的一種電路裝置。因在實(shí)際試驗時(shí)，尤其是在現場(chǎng)做試驗時(shí)，不可避免地會(huì )引入一些干擾，所以，時(shí)間窗的使用更顯得重要。
時(shí)間窗的工作原理是把橢圓掃描時(shí)基分成導通(加亮區域)和截止(未加亮區域)兩部分,通過(guò)改變時(shí)間窗的位置和寬度將放電脈沖置于導通(加亮區域)，干擾脈沖置于截止(未加亮區域)，此時(shí)儀表讀數即為放電脈沖數值，而干擾則不論大小，皆不會(huì )影響放電脈沖數值。若此時(shí)兩個(gè)時(shí)間窗同時(shí)關(guān)閉，則儀表讀數為整個(gè)橢圓上脈沖之峰值。