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电力技术
通道局放仪
时间:2022-09-10

中试控股技术研究院鲁工为您讲解:通道局放仪( 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





开机
先打开仪器主电源开关,仪器自动进入主界面。或者点击桌面图标 进入。
5.3试验信息设置
打开试验列表界面,输入或选择试验名称及试验其他相关信息,系统默认试验名称为QuickTest。
5.4系统设置
点击主界面[系统设置]按钮,进入“系统设置”界面,进行您需要的设置;
[同步]:内同步(默认)、外同步
[触发源]:通道1、2、3、4和数字(默认),软件
[工作方式]:测量(默认)、定位
[显示模式]:直线(默认)、椭圆、正弦
其他设置按照自己习惯进行设置如[电压变比]、[电压]、[自动记录]、[自动增益]等
5.5 测量带宽选择
程控滤波器由低端频率和高端频率组成,低端频率分为10kHz、20kHz、40kHz、80kHz四个档位,高端频率分为100kHz、200kHz、300kHz、400kHz四个档位。测量带宽任意组合建议您使用40-200kHZ或40-400kHz。
5.6量程选择
5.6.1 手动调节增益
本仪器的每个通道都有6个增益档位,分别为-40dB、-20dB,0dB,20dB,40dB,60dB。若信号幅值过大(超过量程幅值),在显示的检测数值前面出现“★”,则表示信号超出当前量程,需要衰减档位,即将“增益”档位换成数值较大的档位。若信号幅值过小,最大幅值小于量程的约5%以下,就需要提高档位,即将“增益”档位换成数值较小的档位。
5.6.2自动调节增益
本仪器具有自动调节增益功能,在“系统设置”对话框中的“自动增益”区域,可以选中“自动增益”,并对此区域的其他参数进行相应设置,本仪器就会根据设置进行自动调节增益。
5.7 试验回路校准
仪器在每次接线完毕后开始试验前,都必须先进行校正以获得准确的检测结果。
  校准的过程如下:
a) 将校准脉冲发生器按规定方法接入试验回路,并施加适当的放电脉冲。
b) 打开“系统设置”界面,选择需要校正的通道。
c) 根据施加在被测试产品两端的已知电荷量,在通道设置区域的“校正量”内输入需要校准的放电(pC)值(应与校准脉冲发生器选择的数值相等)。
d) 点击通道设置区域的“校正”按钮,校正过程开始,同时,校正按钮变为“保存”按钮。
e) 选择合适的增益档位。
f) 持续几秒后,观察“电量值”(主画面1)与校准脉冲发生器所选数值是否相等,待其显示数据稳定后按“保存”按钮,保存所选择通道的校准结果。
g) 重复上述过程校准其他通道。
h) 校正完毕后应拆除校准脉冲发生器,准备正式检测。
可以根据现场的实际情况,在校准的过程中,有选择的进行如下操作,以便使校准更加准确:
如果出现固定频率的干扰信号,可以选择合适的低频和高频滤波档位将其滤除。改变滤波频带后,必须重新进行校准。或采用静态抗干扰、动态抗干扰等各种抗干扰技术对干扰进行排除。
根据显示对“增益”档位进行调节,若在显示的数值前面出现“★”则表示超出量程,需要衰减档位,在不超出量程的情况下,应选择数值较小的档位,使校正信号的幅值尽可能大而且不出现“★”为宜。
5.8 检测
  基本检测步骤:
a) 校正完毕后,即可进入检测阶段。
b) 按下主界面中的“运行”按钮,进入测量状态,运行按钮此时显示为“停止”。这时在主界面的波形显示区应该可以观察到仪器的背景。如未拆除校准脉冲发生器,则在最后校准通道的波形显示区将出现均匀规则的波形,此时,拆除校准脉冲发生器后,即可进行正常测试。
c) 当待测试产品具备施加试验电压的条件后,开始加压。(注意在加压前一定要取下校准脉冲发生器!)
d) 加压后,若有局部放电发生,波形显示区出现局部放电波形,同时在波形显示区左上方显示本通道的局部放电量峰值。若没有局部放电发生,波形显示区出现的是该试验回路的背景波形,在波形显示区上方显示本通道的背景读数。
e) 在运行过程中,可根据需要,随时选用如下功能:
f) 开窗技术、手动保存数据、保存图形、自动保存数据、各种抗干扰、波形暂停、波形详细观察、频谱分析和波形缩放等 (各功能的操作方法见“高级功能”章节)。
g) 如果要结束测量,只需按下主画面“停止”按钮即停止实验,或直接按“退出”按钮,退出检测程序。
6.高级功能
6.1基本操作介绍
6.1.1开关相位窗
每一个通道的波形显示窗口内,可以同时开两个不同时刻的子窗口(相位窗)。此功能,一般用来避开某些相位的干扰,对所开窗相位内的波形进行读数,以下简称开窗。
  开相位窗操作
将鼠标的光标放置在图形显示区的适当位置,按下鼠标左键,在保持按下的同时拖动鼠标到另一位置释放鼠标左键,可以形成框住基线的红色矩形框,即完成开窗操作。在同一通道的图形显示区,最多显示两个相位窗,重复以上操作。有相位窗时,读数显示的是相位窗口内的最大放电量。
  关闭相位窗操作
需要关闭哪一个相位窗口,就将鼠标的光标放置在哪一个相位窗(红色矩形框)内,单击鼠标左键,即可关闭该窗口。在存在两个相位窗口的情况下,进行开窗操作可以关闭前两个相位窗口。
6.1.2数据保存
主要用于事后查看波形、pC值、详察波形、频谱分析及试验报告的生成。此时的备注对话框可以输入相应次数的描述,如当时电压情况等。
  手动数据保存
手动存数的操作非常简单,可随时进行,使用方法:鼠标左键单击显示屏幕右上方的[手动存储]按钮即可。此操作的效果是将当前采集数据、时间、视在放电量、出现最大放电时的相位和试验条件等保存。
  自动数据保存
自动存数只是用鼠标的左键单击“系统设置”界面[自动记录]按钮即可。此操作的效果是:根据参数设置界面中自动记录的时间间隔自动保存数据,保存内容与手动保存数据相同。
6.1.3图片的保存
存图类似于照相,将屏幕上两个通道的试验波形同时保存,保存的图形可以用于生成试验报告。
  试验波形图保存
保存了若干次采集数据后,在停止状态下,选择“记录浏览”框内相应记录,便将其保存时的pC值及波形显示在屏幕上,此时用鼠标左键单击主界面控制按钮中的“屏幕捕获”按钮即可存图,此图与此时的记录次数相对应。
在运行并采集了数据(或事后先选择[记录浏览]中相应的记录)才可详细观察波形,即对已经采集的数据进行详细观察。在详察波形窗口可以详细查看波形形状,从而分析放电波形的性质。
在波形显示区(主界面),移动鼠标指针到要详细观察的波形处,单击“分析”按钮弹出波形详细观察画面(在运行时,可以按“停止”按钮,使波形暂时停止刷新),包括一个图形画面、六个功能按钮(左移、右移、压缩、拉伸、频域/时域、关闭)以及幅值压缩拉伸条。
在窗口内按[频域]按钮就进入频谱分析窗口。它是分析窗口内波形的频谱展开分析。
按[频域]/[时域]按钮,就可在波形分析窗口和频谱分析窗口之间切换。

 

 

 

 

 

 

 

 

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