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

随着国民经济的发展，停电越来越难，随着状态检修的严格性，带电测试越来越重要，已成为电网安全运行的重要保障手段。运行中的电力设备局部放电的监测是状态检修的重要组成部分。电力设备局部放电发生时，产生声光电热磁等物理现象。其中声为超声波，超声波是20kHz以上的声波，人耳听不到，它以声源为中心，以球面波的形式向周围传播。超声波为机械波，不受电磁环境的影响。用接收超声波信号来判断局放存在及定位的方法，比红外摄像仪、紫外摄像仪更易优先发现局放故障，因为局放发生时往往先有振动产生超声后才有热光磁等物理信号。

高频电流互感器HFCT，超声传感器CS，TEV传感器 TEV，非接触式超声传感器 CS，特高频传感器UHF，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局部放电综合巡检仪简介

ZSJF-9900局部放电综合试验仪用于高压开关柜、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。
局部放电是一种脉冲放电，它会在电力设备内部和周围空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化学变化。这些伴随局部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。当高压电气设备内部出现绝缘缺陷时，会伴随有局部放电信号的产生。通过对局放信号的检测和分析，能判断高压电气设备内部是否存在绝缘隐患，防止潜在事故的进一步扩大。
ZSJF-9900局部放电综合巡检仪是一种多功能的手持仪器，其基于地电波、超声波、特高频及高频电流检测方法，测试设备的局部放电情况，可读出局部放电幅度及图谱波形，可以提供二维、三维图谱的存储以及读出功能等，可以较好地评估电气设备局部放电情况。ZSJF-9900局部放电综合巡检仪适用于GIS、开关柜、变压器及电力电缆等电气设备的局放检测。设备采用便携式，操作简单，所有的检测对高压设备的运行不产生任何影响。该产品可以对测量信号多周期观察，对放电进行频率识别，并通过多种模式进行分析，能够清楚地判断故障。
ZSJF-9900局部放电综合巡检仪采用了全新的外观设计，使用了目前较为流行的Android系统，更易于操作使用，另外集成了500万摄像头拍照功能方便进行巡检记录；RFID利于扩展物联网的应用；内部集成了放电类型库，便于对放电情况的对比核实。

ZSJF-9900局部放电综合巡检仪功能

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。

主机参数
可检测通道数 4通道：1个TEV，1个US， 1个UHF（无线），1个HFCT（无线）
采样精度 12bit同步方式 内同步，外同步，光同步。TEV 检测带宽 3M-100MHz ，测量范围 0～60dB，测量误差 ±2dB，分辨率 1dB，每周期最大脉冲数 720个，最小脉冲频率 10Hz，输出接口：标准SMA连接主机，非接触US，中心频率 40kHz，分辨率 0.1uV，精度 ±0.1uV，测量范围 0.5uV～1mV，输出接口 标准SMA连接主机，接触US ，频率范围 20kHz～300kHz ，输出阻抗 50Ω，检测灵敏度 0.1mV，测量范围 0.1mV～1V，输出接口 标准SMA连接主机，UHF检测带宽 300MHz～1.5GHz，输出方式 BNC接口-信号调理单元，无线连接主机，接收方式 天线接收，传输方式 同轴电缆，检测灵敏度 <-60dBm，HFCT，检测带宽 1M-30MHz，传输阻抗 >5mV/mA(10MHz ) ，输出阻抗 50Ω
测量范围 -20~80dB，测量误差 ±1dB，分辨率 1dB，输出接口 BNC接口-信号调理单元，无线连接主机，硬件，显示屏 5.0寸TFT真彩色液晶显示屏，分辨率 800×480，操作 触摸/按键，存储 TF卡，接口 中试控股3.5mm立体声耳机插孔，电源 DC-12V/2A直流电源，扩展功能 USB-TypeC/500万摄像头/RFID/WIFI/蓝牙，电源 ，内部电源 电池供电（4800mAH 7.4V），
正常工作时间 约7小时，充满时间约3小时，

操作指示表
当前状态 操作 按键 说明
运行 停止 F1 停止测量
运行 清除历史 F2 清除报警历史、历史最大读数以及报警指示
运行 设置 F4 设置试验以及通道项目
运行 幅值缩放 ↑↓ ↑幅值放大，↓幅值缩小
运行 切换显示 ←→ 切换不同的模式
运行 查看记录 取消 查看保存的测量数据的记录
停止 运行 F1 开始测量
停止 保存数据 F2 保存当前采样数据的信息
停止 设置 F4 设置试验以及通道项目
停止 幅值缩放 ↑↓ ↑幅值放大，↓幅值缩小
停止 查看记录 取消 查看保存的测量数据的记录
停止 保存背景 确认 将当前测量数值保存为背景值
  连续模式
连续模式用于考察仪器并定位超声信号的来源，是局部放电超声波检测中应用最为广泛的一种检测方法。可迅速检测被测信号特征，显示直观，响应速度快。该模式通过不同参数值的大小组合判断被测设备是否存在局部放电以及可能的放电类型。                                                                                                       图6-13 US连续模式图
  相位模式
由于局部放电信号的产生与工频电场具有相关性，因此可以将工频电压作为参考量，通过观察被测信号的发生相位是否具有聚集效应来判断局部放电是否因设备内部放电引起的。
图6-14 US相位模式图
说明横轴为角度（0～360°），纵轴为信号幅值（mV）。
  脉冲模式
微粒每碰撞壳体一次，就发射一个宽带瞬态声脉冲，中试控股它在壳体内来回传播。这种颗粒的声信号是颗粒端部的局部放电和颗粒碰撞壳体的混合信号。脉冲模式可记录微粒每次碰撞壳体时的时间和产生的脉冲幅值，并以飞行图的形式显示出来。 
图6-15 US脉冲模式图
说明横轴为周期（ms），纵轴为信号幅值（mV）。
  US—监测模式
监测模式是保证GIS长期可靠运行的有效手段。通过对30个周期内设备状态的实时监测，和对一定时间段内设备运行状态的查看，可及时准确的发现问题。
图6-16 US监测模式图
表6-5 操作指示表
当前状态 操作 按键 说明
运行 停止 F1 停止测量
运行 设置 F4 设置试验以及通道项目
停止 运行 F1 开始测量
停止 保存数据 F2 保存监测数据信息
停止 设置 F4 设置试验以及通道项目
停止 保存背景 确认 将当前测量数值保存为背景值
6.8 数据存储
系统将数据存储在SD卡/USB中，为了保证软件正常存储及读取，应保证SD卡/USB有效。存储前应先在系统设置中设置文件名称、设备名称、任务编号，以作为日后查看标识。
保存数据—在停止状态下，按【保存数据】 键，可对数据和当前显示的图谱进行存储，数据存储在SD卡或USB设备中。
6.9 数据查看
按【查看记录】 键，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。   
图6-17 历史记录图
表6-6 操作表
操作 按键 说明
删除本条 F1 中试控股进入删除当前记录模式，通过取消和确认是否删除记录
删除文件 F2 删除当前保存记录的文件 
文件导出 F3 将数据文件导出到USB中
蓝牙发送 F4 把数据发送到链接平台
切换记录 ↑↓ ↑↓切换上下条记录
翻页 ←→ ←上一页，→下一页 ，每页10条
切换图谱 取消 切换当前记录的图谱
返回 确认 返回到之前的测量模式
6.10 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，设置【触发方式】→外同步，并将短天线接到主机外同步SMA端口，再将无线同步发射器接到试验电源上，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的标识进行接线；无线接收器在主机内部。
图6-18 无线同步发射器
6.11 传感器的使用
  特高频传感器 
特高频传感器可以感应特高频无线电信号，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。 

局放应用（ZSJF-9900局部放电综合试验仪）
高压输电线路和配电系统的故障检测工作是对绝缘维护人员的一大挑战。主要问题是电晕现象，导体周围的空气分子带电或电离产生电晕放电。更换高压传输线操作过程中的能量损失以及绝缘子的变质退化直至最终衰竭是维护人员的两大顾虑。
电场强度电离绝缘子周围的空气分子时，会产生化学反应，腐蚀金属部件，削弱绝缘化合物能力。中试控股电晕放电产生的高能量将导致机械部件的严重损坏，造成非预期性停运和对成千上万客户的服务损失，严重的可导致火灾和爆炸现象的出现。工厂中由电气原因引起的火灾和爆炸根据其现场危险化学物和有毒化学物的状况将产生严重的连锁反应。应用传统的红外成像技术可以发现肉眼所无法察及的热点现象，但电晕、电弧、电痕等现象并不一定伴随明显的升温，并且环境高温也会掩盖这些现象，中试控股同时控制柜中的设备也无法用红外热像仪发现。但是，这些现象却会产生明显的超声波噪音，可利用SDT电气设备局部放电巡检仪进行检测。超声波检测系统完善了绝缘检测工作，使人类可以探听绝缘子、线套、变压器、端套、避雷针等故障声响。
应用SDT超声波诊断技术的超声波电晕示踪器是专为电气和绝缘检测人员设计的仪器。该中试控股手持式仪器使用电池作为电源，结构坚固、结果精确、操作简便。操作人员几乎不需任何培训就可操作该仪器。用于检测电晕放电、电弧、电痕等电气现象过程中产生的高频超声噪音。ZSJF-9900局部放电综合试验仪使用高灵敏度抛物面传感器检测局放信号，并将其转化为可听得见的声音，使用消音耳机进行局放探听。同时，泄漏信号使用有效值滤波技术进行处理。仪器将模拟输入信号转化为稳定的线性波形数据，然后以数字形式显示于液晶显示屏上，数据可以进行存储或通过RS232接口下载到电脑。