中试控股技术研究院鲁工为您讲解：在线局放仪（ ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪 ） 

柔性传感器  ✔  (开关柜用)
接触式超声波传感器  ✔  (变压器用)
高频互感器  ✔  (电缆用)
聚波器  ✔  (高架线路用)
特高频传感器  ✔  (GIS用)

可根据不同被测试品选配更多的传感器

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。
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪发明目的：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。
ZSPD-9909多功能局部放电巡检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。
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪源于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。
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪可用于测量（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。

ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪可以做：变压器、电缆、开关柜、GIS带电巡检
配有: 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
尊敬的用户：
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪用于探测中/高压（MV/HV）设备中的局部放电源。如果没有探测到放电，其并不意味着中高压设备中无放电活动。放电往往具有潜伏期，绝缘性能也可能会由于局部放电以外的其他原因而失效。如果检测到与中高压电力系统相连的设备中有相当大的放电，应立即通知对设备负责的相关单位。

ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪选配具体分为如下四种：
局部放电巡检仪：配备暂态地电波、超声波、特高频、高频电流四种测量方式。
A局部放电巡检仪：配备超声波、高频电流三种测量方式。
B局部放电巡检仪：配备暂态地电波、超声波两种测量方式。
C局部放电巡检仪：配备超声波、特高频三种测量方式。

1.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪概述    
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。
我公司研制的 ZSPD-9909多功能局部放电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，中试控股可以较好地评估电气设备局部放电情况。局部放电巡检仪适用于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。
局部放电巡检仪采用了全新的外观设计，中试控股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。
2.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪引用标准
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
3.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪测量原理
暂态地电压（TEV）
当配电设备发生局部放电现象时，带电离子会快速地由带电体向接地的非带电体快速迁移，如配电设备的柜体，并在非带电体上产生电流行波，且以光速向各个方向快速传播。受集肤效应的影响，电流行波往往仅集中在柜体的内表面，而不会直接穿透金属柜体。但是当电流行波遇到不连续的金属断开或绝缘连接处时，电流行波会由金属柜体内表面转移到外表面，并以电磁波形式向自由空间传播，且在金属外表面产生暂态地电压。而该电压可用专用的TEV传感器布置在开关柜外面进行测量。TEV传感器类似传统的RF耦合电容器，其壳体可做绝缘和保护双重功能，传感器内部可感应出高频脉冲电流信号。
超声波（US） 
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。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。
特高频(UHF)
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，中试控股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特高频电磁波（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，可以采用内置式特高频传感器和外置式特高频传感器。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。
高频电流互感器（HFCT）
高频电流互感器主要用于高压电气设备的局部放电检测，中试控股采用脉冲电流原理。由于绝大部分高压电气设备，其高低压侧或接地部分都存在分布电容，高场强区发生放电时，会耦合到接地部分并通过接地线进入大地。HFCT卡在接地线上，检测其局放产生的脉冲电流信号，从而获得被检测设备的局部放电信息。主要用于电缆、变压器、电抗器、GIS、开关柜等中高压设备的局部放电信号检测。利用HFCT 套接电气设备接地线的检测属于非侵入式的检测方法, 被检测设备不需要停运，简单可靠。

4.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪技术参数 
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，中试控股无线连接主机
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
接口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
长×宽×高235mm×133mm×48mm
重量0.85kg
环境
使用环境温度-20℃～50℃
存储环境温度-40℃～70℃
湿度10%-90%（非冷凝）
海拔高度≤3000m

5.附件清单
主机1台
特高频信号调理器PD-TL01/UHF：1个
高频电流信号调理器PD-TL01/HFCT：1个
无线同步发射器 TB-10：1个
TEV传感器 TEV-II：1个
超声传感器CS-II：1个
非接触式超声传感器 CS-IV：1个
高频电流互感器HFCT-II：1个
特高频传感器UHF-IV：1个
电源适配器中试控股（12V/5A）：1个
BNC-SMA线(长1.5m)：2条
BNC-N型线(长15cm)：1条
BNC-BNC线(长15cm)：1条
USB-TypeC连接线：1条
直流电源一分三转接线（DC5.5/2.1）：1条
耳机：1个
高温耦合剂：1盒
说明书：1份
出厂报告：1份
合格证：1份

由于局部放电信号的产生与工频电场具有相关性，因此可以讲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被测信号是否因设备内部放电引起的。
图 7 13 US相位模式测量画面
  横轴为角度（0～360°），纵轴为信号幅值（mV）。
  按下 后，可查看存储记录。
  点击 按钮可以消除统计。
7.6 数据存储
系统将数据存储在SD卡中，为了保证软件正常存储及读取，中试控股应保证SD卡有效。在存储前应先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。
在停止状态下，按下 按键，可对数据及图形进行存储。
7.7 数据查看
停止状态下按下 按键，可打开历史数据窗口，在该窗口下，可对记录进行删除，对文件可进行导出和删除，同时提供蓝牙发送接口 
图 7 14 历史数据画面
7.8 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。
图 7 15 无线同步发射器
7.9 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。
图 7 16 TEV传感器图片
  非接触式超声传感器（CS）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。中试控股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。
 
图 7 17非接触式超声传感器（CS）图片
7.10 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。
 如果LED红色，则表示电池正在充电。
 如果LED绿色，则表示电池已充满。
 充电时务必关闭局部放电巡检仪。
 充电器插入时，不得用仪器进行测量。
注：对本仪器内置电池进行充电时，必须使用本中试控股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！ 
8. 检测流程及声电联合检测有效性
8.1 TEV局部放电检测流程
1) 设置参数：点击 设置文件名，设备名称，任务编号，测量方式选择TEV；再点击 ，通过  选择测量模式，点击 选为波形模式（出厂默认模式），再点击 返回测量界面。
2) 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 停止运行，再点击 ，记录下背景值，点击 运行。  
3) 信号检测：将传感器紧贴在检测部位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8-1）。
4) 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。
5) 数据记录：通过仪器的记录功能将数据保存：在各个模式下点击 停止，点击 保存记录，以供后期分析。
6) 生成报告：取下SD卡，或在USB端口插入U盘在停止状态下点击 ，再点击 文件导出可将数据导出到U盘，按照第9章生成巡检报告。 
图 8 1 TEV检测部位示意图
8.2 US局部放电检测流程
1) 设置参数：点击 设置文件名，中试控股设备名称，任务编号，测量方式选择US；再点击 ，测量模式选为连续检测模式，仪器会根据信号自动转换增益（常规检测时无需设置，可使用内置参数）。
2) 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 停止运行，再点击 ，记录下背景值，点击 运行。
3) 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。
4) 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。
图表 8 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，存在周期性脉冲信号 有规律，存在周期性脉冲信号 无规律
5) 数据记录：通过仪器的记录功能将数据保存：在当前模式下点击 停止，点击 保存记录，按照第8.1节第6步生成检测报告。
图 8 2 US检测位置示意图
8.3 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。中试控股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）。