中试控股技术研究院鲁工为您讲解:电缆带电局放测试仪( ZSJF-9900局部放电综合试验仪 )
ZSJF-9900局部放电综合试验仪已经成功运用于:电力电缆、发电机组、开关柜、变压器、传输线、发电厂整体检测,灵活配超声波传感器、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新型局部放电检测仪分发明目的:本发明要解决的技术问题是提供一种局部放电检测方法及系统,具有应用范围广泛、测量精准、信噪比高、实用性强、操作简单的特点,突破了传统局部放电信号检测的局限性,可广泛应用于局部放电信号检测。
ZSJF-9900新型局部放电检测仪随时观测电力设备的“健康”状况,为管理者安排生产及检修、合理调度和分配有限资源提供有效依据,能提高电力系统运营能力和规避风险能力、提高整体经营管理水平。
ZSJF-9900新型局部放电检测仪源于IEC 但远高于IEC 标准,可以大大提高用户及国内电力设备检测管理水平,也可以为改进国家电力检测规范提供依据。
ZSJF-9900新型局部放电检测仪可用于离线测量(如制造厂出厂检测,设备现场安装调试后并网前检测)、在线测量(被试设备无需退出运行或停电),或在线监测(在主控室或调度中心直接监测)。在线测量可以减少用户停电时间,提高生产运营能力。
特高频(UHF)法检测原理
电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高,当局部放电在很小的范围内发生时,击穿过程很快,将产生很陡的脉冲电流,其上升时间小于1ns,并激发频率高达数GHz 的电磁波。局部放电检测特高频(UHF)法基本原理是通过UHF 传感器对电力设备中局部放电时产生的超高频电磁波(300MHz ≤ f ≤ 3GHz )信号进行检测,从而获得局部放电的相关信息,实现局部放电监测。根据现场设备情况的不同,可以采用内置式超高频传感器和外置式超高频传感器。如图4-1所示为特高频检测法基本原理示意图。由于现场的电晕干扰主要集中300MHz 频段以下,因此UHF 法能有效地避开现场的电晕等干扰,具有较高的灵敏度和抗干扰能力,可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。
4.2 超声波(US)法检测原理
局部放电发生前,放电点周围的电场力绝缘介质的机械应力和粒子力处于相对平衡状态。局部放电发生时电荷的快速释放或迁移使电场发生改变,打破了平衡状态,引起周围粒子发生震荡性机械运动,从而产生声音或振动信号,如图4-2所示。超声波法通过在设备腔体外壁上安装超声波传感器来测量局部放电信号。该方法特点是传感器与地理设备的电气回路无任何联系,不受电器方面的干扰,但在现场使用时容易受周围环境噪声或设备机械振动的影响。由于超声信号在电力设备常用绝缘材料中的衰减较大,超声波检测法的检测范围有限,但具有定位准确度高的优点。局部放电产生的声波的频谱很宽,可以从几十Hz 到几MHz,其中频率低于20kHz的信号能够被人耳听到而高于这一频率的超声波信号必须用超声波传感器才能接收到。通过测量超声波信号的声压大小,推测放电的强弱。此外超声波法还具有可探测不同类型的故障,如悬浮、尖端、沿面等,可在线检测不影响设备正常运行,具有很高的灵敏度,良好的抗电磁干扰能力以及具有定位准确度高等优点
5. 技术参数
表5-1 技术参数表
主机参数
可检测通道数 2个通道,1个UHF通道,1个US通道
采样精度 12bit
同步方式 内同步,外同步,光同步
UHF参数
检测带宽 300MHz-1.5GHz
输出方式 SMA头输出
接收方式 天线接收
传输方式 同轴电缆
检测灵敏度 <-60dBm
US参数
频带 20-120kHz
增益 40dB±1dB
峰值灵敏度 >70dB
均值灵敏度 >50dB
动态范围 >80dB
硬件
显示屏 4.3” TFT真彩色液晶显示屏
分辨率 480×272
操作 薄膜按键
存储 SD卡标配16G卡,最大支持32G
接口 3.5mm立体声耳机插孔
DC-005低压直流充电器输入口
充电LED指示灯
RS232调试口
USBD同步口
USB2.0
网口
SD卡插槽
电源
内部电源 电池供电(16.8V锂电池)
正常工作时间 约7小时,充满时间约3小时
尺寸
长×宽×高 235mm×133mm×48mm
重量 0.85kg
环境
使用环境温度 -20℃至50℃
存储环境温度 -40℃~70℃
湿度 10%-90%(非冷凝)
海拔高度 ≤3000m
6.3 自检及系统信息
仪器启动后,系统会进行自检,自检完成后,显示屏会显示下列信息:
自检测试结果-显示加电自检测试结果,显示正常或失败。如果仪器自检失败,则列出故障点,请根据故障类型相应处理,若无法处理,则应将仪器返厂修理。
设备型号—显示设备型号名称。
设备编号—显示设备编号信息。
软件版本号—显示仪器上安装的当前软件的版本。
测量通道—显示当前测量连接的通道。
测量模式—显示当前选择的测量模式。
同步方式—显示当前选择的同步方式,内同步、外同步、光同步。
运行状态—显示当前试验的运行状态,运行、停止。
USB—显示当前USB接口有无接外接鼠标键盘或移动存储设备。
日期时间—显示当前的日期时间,年月日时分秒。
电池状态—显示当前电池电量的百分比。
测试背景—显示被测仪器所在环境的信号。
峰值读数—显示数据的采样峰值,用dBmW表示。
报警历史—显示38个周期内测得数值的大小。
历史最大读数—显示38个周期内测得数值的最大值。
PRPD图
二维图谱,放电相位分布图谱,显示放电水平、相位以及峰值频次的关系,其中纵轴代表放电水平,横轴代表相位0-360度,不同的像素颜色代表不同的峰值频次。
PRPS图
三维图谱,脉冲序列图谱,显示时间、相位及放电水平的关系,纵轴代表放电水平,横轴代表相位,Z轴代表时间,脉冲不同颜色代表放电水平的大小不同,右侧颜色标识代表纵轴不同的百分比所使用的不同颜色。通过该模式可以区分干扰和放电,以及随时间变化不同相位信号的变化。
背景(mV)—显示被测仪器所在环境的信号。
有效值—显示被测信号在一个周期内的有效值。
峰值—显示被测信号滤波后的周期峰值,分别用mV和dB 值表示。
50Hz—显示被测信号50Hz频率成分。
100Hz—显示被测信号100Hz频率成分。
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。
6.13 仪器充电
第一次使用前,应为该装置充电。完全充电所需时间大约4小时;但是,如果该装置已经部分充电,则应减少充电时间。一旦电池充满,指示灯变为绿色。充电状态由靠近充电器插孔旁边的LED指示。
如果LED熄灭,该装置未充电,如果接入电源适配器后充电指示灯不亮,表示充电线路有故障,请检查电源适配器是否通电。