中试控股技术研究院鲁工为您讲解：局放测试系统（  ZSJF-9900局部放电综合试验仪  ） 

局部放电发生时，产生超声波、热、光、磁等物理现象，其中超声波会以声源为中心，以球面波形式向周围传播。ZSJF-9000D高压开关柜局放测试仪用接收局放产生超声波的信号来判断局部放电的存在和位置，并结合实时显示的图像和数据，快速诊断局部放电状况。该测试仪集成了暂态对地电压、超声波两种检测方式。
GIS以结构紧凑、可靠性高等优点已成为超、特高压电力系统中的主流设备。随着GIS的广泛应用，GIS设备运行可靠性引起了国际社会和电力部门的普遍关注。从近40年运行经验来看，绝缘故障始终是影响GIS可靠性的重要原因之一，局部放电是导致GIS设备绝缘劣化直至闪络故障发生的主要表现形式。GIS内部一旦出现绝缘故障，极易造成设备故障，将破坏电力系统正常运行，给国民经济和社会正常秩序造成不良影响。
实现对GIS局部放电在线检测意义重大。UHF局部放电巡检仪是中试控股总结多年局部放电测量经验，采用特高频(UHF)测量和超声波(US)测量两种新兴技术设计的数字化局部放电带电检测专用仪器。本系统采用现代电子和计算机综合技术，实现信号放大、滤波、数据采集、数据处理、局部放电参数计算，图谱绘制，试验报告自动生成，从而完成局部放电的智能化测量与分析。本设备采用手持式设计、Wince系统开发；设备轻巧、携带方便、测量快速、便于现场使用；界面友好、操作简单、刷新速率高；功能完善、抗干扰能力强、测量准确。本仪器在检测过程中对待检测电力设备没有任何损害，且对设备的运行没有任何影响。根据UHF和US方法的多种检测模式得到的图谱对检测电力设备绝缘缺陷或隐患进行诊断分析，可清楚的判断该电力设备的运行状态。
引用标准
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 第一部分：一般试验要求 GB/T 16927.1
高电压试验技术 第二部分：测量系统 GB/T 16927.2
高电压试验技术 第三部分: 现场试验的定义及要求 GB/T 16927.3


用于电力系统的局放检测，包括高压开关柜、环网柜、电压/电流互感器、变压器(包括干式变压器)、GIS、架空线路、电缆等设备的绝缘状态检测
电气设备的局部放电现象对电气设备的本身和电网都会产生不同程度的影响，严重的甚至导致设备报废和电网崩溃，因此对电气设备的早期局放监测，准确的掌握设备的运行状况，及时有效的消除设备存在的故障隐患，把设备的故障消灭在萌芽状态，对保证设备和电网本身的安全起着至关重要的作用。电气设备局放检测的方法有很多，诸如：脉冲电流法、DGA法、超声波检测法、RIV法、光测法、射频检测法和化学方法等。各种检测方法各有所长，但相比较而言超声波检测方法简便易用，非常适合日常设备点巡检，实时掌握电气设备的运行状况。常见的电气设备局放故障一般会有：电晕、电弧和电痕。电晕和初期的电痕不会产生热量，并且环境高温也会掩饰了这些现象，用日常的红外热像仪无法检测，但它却会产生超声波信号，用超声波局放巡检仪可以远距离进行检测；电弧和严重的电痕在产生超声波的同时也会产生高热量，因此用红外和超声波的方法都可以进行测试；但当局放发生在设备内部时，用红外的方法则无法发现，用超声波局放巡检仪在电气设备的表面或结合面处可以进行检测。

具有TEV、UHF、AA、AE、HFCT测量功能，局放仪通过灵活达配超声波传感器、地电波传感器、特高频传感器、超声波聚波器，可实现对高压开关柜、环网柜、变压器、GIS、架空线路、电缆终端、电缆分支箱等设备的绝缘状态检测与评估。通过配置不同的传感器可以灵活实现多种电气设备局放部电测试。

ZSJF-9900局部放电综合试验仪功能

1、对运行变压器、GIS等高压一次设备不接触扫描，发现并定位外部放电；
2、对变压站开放（露天）设备带电扫描，发现并定位各种放电（电晕、电弧、闪络、爬电、断线、拉弧等）；
3、对运行中的高压开关柜扫描，发现并定位局部放电、螺丝松动等故障；
4、发现并定位铁塔上的绝缘子放电，露天电缆头的爬电，地下电缆的局部放电；
5、在电力系统的交接及预防性试验中，主变及GIS的局放试验中，用该装置配合局放仪使用，如有局部放电，可区分是内部放电还是外部放电，如是外部放电，可定位具体的放电点；
6、大型油渍式变压器及GIS等生产厂家的出厂试验中，该装置在局放试验中配合局放仪使用，如有放电，在局放仪的屏幕上不能看出是内部放电还是外部放电，用手持式巡检定位仪进行扫描。可很快发现并定位外部放电，如无外部放电则判断为内部放电。对干式变压器的出厂局放试验，用该装置配合局放试验仪使用，能很快区分是内部放电还是外部放电。另外对带电运行的干式变压器进行扫描，无论是内部放电还是外部放电，都能准而快地发现并定位；
7、大型机械设备轴承，因润滑不良产生的机械故障，用该装置可检测并定位；
8、高压密封气体液体的泄漏检测。

ZSJF-9900局部放电综合试验仪特点
1、手持式、非接触、可视化、可听并存储显示波形、带电不接触检测；
2、信号接收范围：最远可达50m；
3、信号放大倍数大、灵敏度高；
4、强度适中的绿色激光描准，阳光下人眼易跟踪；
5、天线为雷达式军用环焦天线，聚焦能力强；
6、显示器可时时显示波形，并可存储有价值的波形；
7、定位准确，安全可靠，简单实用；
8、功能强大，使用范围广，适用于电力系统，铁路及石化冶金等行业的电力监测、机械故障监测、高压密封气体液体等泄露监测；
9、除对铁路系统的变电站的放电进行巡检定位外，特别适合铁路电力系统的接触网的各种绝缘及连接故障，查找及定位。详见后面说明；
10、安全先进，状态检修的好帮手。

ZSJF-9900局部放电综合试验仪参数

TEV测量：测量范围0-60 dBmV，分辨率1dB，精度±1dB，每周期最大脉冲1400，测量频带3~100MHz。

AE测量：测量范围-6dBμV 至 68dBμV，分辨率1dB，精度±1dB，频率范围20~200 kHz。
AA测量：测量范围-6dBμV~68dBμV，分辨率1dB，精度±1dB，传感器中心频率40 kHz。
UHF测量：检测频段300-2000MHz，测量范围0-60 dBmV，灵敏度＜1dBm，传感器频段300-2000MHz。
HFCT测量：传感器传输阻抗5mV/mA，检测频率1～30MHz，灵敏度≤50pC。

ZSJF-9900局部放电综合试验仪硬件：
外壳ABS；显示：4.0 寸RGB液晶屏 分辨率800*480；采样精度：12bit；同步方式：内同步、外同步；连接器：USB 接口(兼充电器输入)；3.5mm： 立体声耳机插孔；外部传感器输入接口：无线 wifi；耳机：最小 8 欧姆；SD卡：标配 16G ~ 64G；内置电池：3.7V/5000mAh 锂电池；工作时间：约 6 小时；充电器：AC 90-264V 或 DC 5V；使用温度：-20 ~ 50℃；湿度：20-85% 相对湿度；体积、重量：210*100*35(mm) 0.4KG(主机)。
通道数 独立4通道；
采样速率 1M、5M、10M可选；采样精度 12bit；量程切换 -40dB，-20dB，0dB，20dB，40dB，60dB共6档；测量频带 3dB 带宽 10kHz～1MHz；数字滤波 10kHz～1MHz 任意选择；程控滤波器分段 低端频率：10kHz，20kHz，40kHz，80kHz ；高端频率：100kHz，200kHz，300kHz，400kHz；本量程非线性误差 10%；测量范围 0.1pC~100,000pC；灵敏度 0.1pC；可测试品的电容量范围 6pF～250μF；试验电源频率范围 50～500Hz；显示屏 12” TFT真彩色触摸液晶显示屏；分辨率 1024×768；USB 3路，可外接鼠标键盘，以及外接移动存储设备；电源模式 AC 220V；频率50Hz；功率300W；电信号接口 4路BNC接口，用于信号输入；光信号接口 4路，用于信号输入；网口 1路；接地钮 外部接地；CPU 主频1.60GHz；内存 2.0GB；硬盘 128GB固态硬盘；系统 Windows Xp；工作环境 环境温度：-10～45℃ 相对湿度：≤95%；尺寸 长×宽×高：474mm × 288mm × 370mm；重量 15.8kg。

历史记录查看
点击【历史记录】键，中试控股可以进入保存数据界面，记录包含每条数据的所有图谱以及记录类型、同步方式、设备名称、任务编号、时间、单位局放值、背景以及背景阈值所有详细信息。通过操作按钮可以对历史记录进行一系列操作。
5.9外同步的使用
在现场试验时，为了得到稳定而且准确的相位，可以采用外同步触发方式，在系统设置里，将触发方式改成外同步，将无线同步发射器接到试验电源上，点击运行，此时放电相位为稳定而准确的相位。
注意：无线同步连接试验电源时，应严格按照LNE的表示进行接线。
5.10 传感器的使用
  TEV传感器
TEV传感器能够感应出开关柜金属柜体上的暂态电压形成一定的高频感应电流。使用时将TEV传感器紧贴在金属柜体上。
TEV传感器
  非接触式超声传感器使用
非接触式超声传感器是对发生局放时在空气中传播的超声波进行检测。要求放电源与传感器之间必须有良好的空气路径，对于封闭良好，无气孔及空气间隙的开关柜将无法检测。使用时将传感器吸附在开关柜体上，防止超声移动产生干扰信号，并将超声探头对准设备的缝隙处进行检测。
非接触式超声传感器
  接触式超声传感器
接触式超声传感器使用时在超声传感器上涂抹耦合剂，将传感器放到传感器支架内，并用绷带固定在GIS上的被测位置。
接触式超声传感器
  高频电流互感器（HFCT）
高频电流互感器（HFCT）是放电测量的一种前端耦合装置，一次电缆穿缆的原则为：根据HFCT上的箭头标识从高频电流互感器的正面（有标牌面）穿入，背面穿出接地。通过BNC连接 HFCT信号调理单元。
高频电流互感器（HFCT）


  特高频传感器（UHF）
特高频传感器可以感应特高频无线电信号，中试控股使用时通过绑带(或人工)将特高频传感器固定在盆式绝缘子上。通过BNC连接 UHF信号调理单元。
特高频传感器UHF-IV 
5.11 仪器充电
测量主机：使用DC12V的电源适配器，使用前，应为该装置充电。完全充电所需时间大约4小时。一旦电池充满，指示灯熄灭。充电器插入时，不建议用仪器进行测量。
信号调理单元：使用DC12V的电源适配器，充电时在面板上有相应电量指示。
注：对本仪器内置电池进行充电时，必须使用本仪器配带的专用电源适配器充电，不得使用其它电源，否则可能造成电池或仪器损坏！ 
6. 检测流程
6.1 TEV局部放电检测流程
1) 设备连接：连接测试仪的各个部件，固定传感器。
2) 开机检测：开机后系统自检，确认各个检测通道正常工作。
3) 设置参数：点击【系统设置】，通过设置存储目录功能新建一个保存试验数据的文件名，后期所有测量数据均存储在此文件中；再返回【TEV】模块进入测量界面，点击右上角图标可以对TEV测量过程进行详细的参数设置。
4) 背景检测：连接TEV传感器，将传感器贴在接地的金属体上（非测量源）当信号稳定时按下【停止】按键，再点击【记录背景】，记录下背景值。  
5) 信号检测：将传感器紧贴在检测部位。中试控股开关柜发生放电的主要部位为母排（连接处、穿墙套管，支撑绝缘件等）、断路器，CT、PT、电缆等设备所对应到开关柜柜壁的位置，这些设备大部分位于开关柜前面板中部及下部，后面板上部、中部及下部、侧面板的上部、中部及下部（开关柜TEV检测部位如图6-1）。
6) 异常诊断：当通过波形模式检测到信号时，应对局部放电进行诊断与分析，观察信号的周期性通过改变测量模式记录和分析信号。
7) 数据记录：通过仪器的记录功能将数据保存：在首页中的【检测记录】模块可查看对应的试验数据，以供后期分析。
8) 生成报告：连接Type-c数据线，运行随机附带的报告生成软件，点击导出数据功能，即可将试验过程中所有数据导出到pc端，根据数据库以及图文信息生成巡检报告。


6.2 US局部放电检测流程
1) 设备连接：连接测试仪的各个部件，固定传感器。
2) 开机检测：开机后系统自检，确认各个检测通道正常工作。
3) 设置参数：点击【系统设置】，通过设置[存储目录]功能新建一个保存试验数据的文件名，后期所有测量数据均存储在此文件中；通过设置[超声类型]功能，中试控股可以配置试验过程中对数据的处理方式。再返回【US】模块进入测量界面，点击右上角图标可以对US测量过程进行详细的参数设置。
4) 背景检测：将传感器对着空旷的地方，当信号保持稳定时按下【停止】按键，再点击【记录背景】，记录下背景值。
5) 信号检测：将超声波传感器探头沿着柜体上的缝隙进行扫描检测，观察波形变化。
6) 异常诊断与分析：当检测到周期性信号时进行分析，观察在连续检测模式下50Hz频率成分，100Hz频率成分的大小，并与背景信号比较，看是否有明显变化。并且开展局部放电诊断与分析，包括通过应用相位检测模式，时域波形检测模式判断放电类型；或是挪动传感器位置，寻找信号最大值，查明可能的放电位置。
表 6 1 US检测缺陷判据
参数 局部放电缺陷 电晕缺陷 正常（无放电）
连续
检测
模式 有效值 高 较高 低
周期峰值 高 较高 低
50Hz频率相关性 有 有 无
100Hz频率相关性 有 弱 无
相位检测模式 有规律，一周波两簇信号，且幅值相当 有规律，一周波一簇大信号，一簇小信号 无规律
波形检测模式 有规律，中试控股存在周期性脉冲信号 有规律，存在周期性脉冲信号 无规律
7) 数据记录：连接Type-c数据线，运行随机附带的报告生成软件，点击导出数据功能，即可将试验过程中所有数据导出到pc端，根据数据库以及图文信息生成巡检报告。
6.3 声电联合检测
为了更加有效地检测出高压开关柜和工频试验变压器的局部放电及其放电类型，应将超声波（US）测量法与暂态地电压（TEV）测量法联合使用。经过长期实验室物理模拟开关柜放电现象，发现了其各自的特点（见下表）。
表 6 2声电检测技术的区别
放电模型 暂态地电压检测技术 超声波检测技术
沿面放电模型 不敏感 敏感、有效
绝缘子表面放电模型 不敏感 敏感、有效
尖端放电模型 敏感、有效 更敏感、有效
电晕放电模型 敏感、有效 敏感、有效
绝缘子内部缺陷模型 敏感、有效 不敏感