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电力技术
PMDT 手持电缆局放带电检测仪
时间:2022-09-10

中试控股技术研究院鲁工为您讲解:PMDT 手持电缆局放带电检测仪( 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



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
用于电力系统的局部放电检测,电缆、变压器(包括干式变压器)、GIS、架空线路、高压开关柜、环网柜、电压/电流互感器、电缆终端、电缆分支箱、绝缘子等绝缘状态检测,通过以下几项指标来衡量电气设备的放电程度:
局部放电强度检测:通过测量 1 个工频周期内的放电信号,根据放电脉冲序列中大值(dB)来表征局部放电的强度。
局部放电频度检测:通过测量 1 个工频周期内的放电信号,提取放电脉冲并根据放电脉冲数量来表征局部放电的频度。
配置不同传感器实现几乎所有的高压电气设备的局部放电检测;
提供时域波形、PRPD、PRPS等多种放电图谱,实现不同放电类型的分析;
人性化的人机界面方便不同设备的数据管理;
内置超声波传感器和暂态地电压(以下简称TEV)传感器,可外接变压器、GIS、架空线路、电缆等专用传感器;
采用非侵入式检测方式,测试过程中无需停电,无需额外配置高压源,比传统的脉冲式局部放电检测仪使用更加方便;
测试带宽范围为30kHz ~ 2.0GHz,适用各种频段的检测原理。
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
电气设备检修技术的发展大致可以分为三个阶段,即故障检修、定期检修和状态检修,状态检修以可靠性为主,它是根据设备的状态而执行的预防性作业。作为电力系统运行的首要要求,供电可靠性日益凸显其重要性,因此状态检修逐步取代了以往的定期预防性检修。状态检修通过对设备关键参数的测量来识别其已有的或潜在的劣化迹象,可在设备不停运的情况下对其进行状态评估。
ZSJF-9209A局部放电巡检仪(电缆、变压器)针对带电巡检的特点,采用高频电流及超声波两种检测法,其体积小,性能优异,易于操作。可对电缆、变压器(电抗器)等接地线进行测量。本系统采用现代电子和计算机综合技术,实现信号放大(模拟、电子、数字)、滤波、数据采集、数据处理、图形显示、试验报告自动生成,从而完成局部放电的测量、分析。
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3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
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。
ZSPD-2000超声波局放巡检仪(架空线路巡检)是通过采集电力线路异常超声波信号并经过软件分析来诊断电力线路故障隐患的检测装置。此装置是在不停电的状态下实现判断故障隐患的位置和故障类型。装置通过超声波探测器(超声波传感器)采集超声波异常信号后,传输到主机,同时通过主机内置的分析软件准确诊断出故障隐患类型及严重等级,并转换为可听声音信号及波形输出,帮助巡检人员准确发现线路故障隐患,预防恶性故障的发生,避免了不必要的停电,提高了供电可靠性,同时也提高了巡检人员工作效率和降低了巡检人员劳动强度。


常见的几种局部放电检测方法

1.超声检测法
用固定在变压器油枕壁上的超声传感器可以接受到变压器内部局部放电产生的超声波,由此来检测局部放电的大小及位置。通常采用的超声波传感器是压电传感器,选用的频率范围为7O—l50KHz,目的是为了避开铁心的磁噪声和变压器的机械振动噪声。由于超声法受电气干扰小以及它在局部放电定位上的广泛应用,人们对超声法的研究较为深入。但变压器内部绝缘结构复杂,各种声介质对声波的衰减及对声速的影响都不一样。目前使用的检测超声波传感器抗电磁干扰能力较差,灵敏度也不高,这就增加了检测难度。近年来,由于声电换能元件效率的提高和电子放大技术的发展,超声检测的灵敏度有了较大的提高,因而该方法的发展应用是非常有希望的。
2.光测法
它是用局部放电产生的光辐射进行的。在变压器油中,各种放电发出的光波长不同。研究表明,通常在500"~700mm之间。光电转换后通过检测光电流特性,可以实现局部放电的识别。虽然,在实验室中利用光测法来分析局部放电特征及绝缘劣化机理等方面取得了很大进展,但由于光测法设备复杂昂贵,灵敏度低,且需要被检测物质对光来说是透明的,因而不可能在实际中得以广泛应用。
3.化学检测法
当变压器中发生局部放电时,各种绝缘材料会发生分解破坏,产生新的生成物,通过检测生成物的组成和浓度,可以判断局部放电的状态。目前,该方法已广泛应用于变压器的在线故障诊断中。故障类型不同,故障程度也不同,气体的组成和浓度也不相同,由此建立起来的模式识别系统可实现故障的自动识别。但直到目前,仍然没有形成统一的判断标准。因为它对发现早期潜伏性故障较灵敏,但不能反映突发性故障。
4.脉冲电流法
脉冲电流法是通过检测阻抗、检测变压器套管接地线、外壳接地线、铁心接地线以及绕组中由于局部放电引起的脉冲电流来获得实在放电量。是研究最早、应用最广泛的一种检测方法。国际专门机构对此也制定了专门的标准,该电流传感器通常按频带可分为窄带和宽带两种。窄带传感器一般在10KHZ左右,具有高灵敏度、抗干扰能力强等优点,但输出波形严重畸形。宽带传感器带宽为IOOKHZ左右,具有脉分辨率高的优点,但信噪比低。该方法的主要缺点:一是由于检测阻抗和放大器对测量的灵敏度、准确度、分辨率以及动态范围等都有影响。因此,当试样的电容量比较大时,受耦合阻抗的限制,直流电阻快速测试仪,灵敏度也受到了一定的限制。二是测试频率低,一般小于1MHZ,因而包含的信息量少。三是在离线状态其灵敏度较高,而现场中易受外界干扰噪声的影响,抗干扰能力差。
5.射频检测法
它从变压器的中性点处测取信号。测量的信号频率可以达30MHZ,大大提高了局部放电的测量频率。同时测试系统安装方便,检测设备不改变电力系统的运行方式,对于三相局部放电信号的总合无法进行分辨,而且信号易受外界干扰。但随着数字化滤波技术的发展,射频检测法在局部放电在线检测中得到了广泛的应用。
6.超高频局部放电检测
由于传统检测方法存在不足,继而出现了新的检测方法一超高频检测。变压器局部放电所产生的超高频(300-3000MHZ)电信号实现了电力变压器局部绝缘放电的检测和定位,并实现了抗干扰。采用超高频检测变压器局部放电主要优点有:一是局部放电脉冲能量几乎与频带宽成正比,当只考虑检测元件的热噪声对灵敏度的影响时,用超频宽带检测有更高的灵敏度;二是研究表明在变压器使用现场,变电站的背景、噪声和空气中电晕产生的电磁干扰频率一般很低,可用宽频法对其进行有效的抑制,用窄频法将其与局部放电信号加以区别。由此可见,用合适的超高频传感器可以测量真实的变压器绝缘中局部放电的性质和物理过程。








便携式局部放电测试仪常用的三种检测方法
今天就给大家科普一下,关于便携式局部放电测试仪的常用的三种检测的方法。话不多说,我们一起来看看吧。
① 脉冲电流法:(国外称ERA法)
原理:放电时电荷搬迁,在试品两头引起电压动摇,发生与外界的电荷转移,引起脉冲电流,该脉冲电流经过检测阻抗取样,放大,得到代表视在放电量的 可测电压。
② 无线电搅扰法(RIV法)
部分放电发生的频谱很宽,从几千周到千兆周,因而,用无线电搅扰仪,丈量由试品两头直接耦合,或经过无线耦合列测验回路上的放电脉冲信号。
③ 电桥法,部分放电引起试样在外界额定的能量交换,其间部分能量丢失了,导 致 添加,用电桥测出 的改变,由此估量局放放电强度。
现在,在我国电缆职业广泛运用的部分分电实验仪均以脉冲电流法为根底。 ZSJF-9900便携式便携式局部放电测试仪首要技术性能及PD测验控制操作。
便携式局部放电测试仪选用ERA脉冲电流法电气原理,参照英国罗宾逊公司MODLE-5(TYPE 700)局放仪技术研发出产,根本坚持其悉数功用及技术指标,为运用方添加PC及KV数显功用,为进步局放量超标的电缆定位便利,添加了定位的信号便利大器,放电量10PC的电缆能够定位,其精度仍在电缆长的1%左右。
便携式局部放电测试仪采用先进的抗干扰组件和*的门显示电路,并具有四种高频椭圆扫描,适用于高压产品的型式、出厂试验,新产品研制试验,电机、互感器、电缆、套管、电容器、变压器、避雷器、开关及其它高压电器局部放电的定量测试。可供制造厂、科研部门、电力部门现场使用。


局部放电测试仪主要检测手段
局部放电是个复杂的物理过程,当局部放电发生时,放电空间内的电荷会产生移动,使试品两端出现脉动电流。局部放电还伴随着电磁波的辐射,这些射线能量大,在其作用下会使得高分子分解为单体,而某些射线会让分子间产生交联而导致材料发脆;同时,电子、正负离子等粒子的反复撞击和复合会发射声波和光。周围介质因受局部放电作用而分解出许多新的生成物,例如如果在支撑导体的固体绝缘子填充剂中有硅元素存在时,可能生成SiF4,这种生成物具有导电性,污染SiF6,从而降低其击穿场强,终造成击穿或闪络。另外局部放电过程中生成的许多活性生成物,如臭氧、各种游离基因等,遇到水分就化合成硝酸和草酸等腐蚀绝缘体,进一步劣化了绝缘性能。
局部放电能引起产生脉冲电流、超高频的电磁波、超声波以及多种气态物质,正是这一系列的物理效应和化学反应,使得人们可以通过对这些物理量实施监测以及对探测信息的融合分析就可以对局部放电进行定位、故障分析等。
①脉冲电流法是目前技术成熟应用广泛的一种局部放电测试方法,电工委员会(IEC)于2000年专门针对此法制定了局部放电测量的相关标准,这也是wei一个有标准的测量方法。脉冲电流法通过检测外围测量回路的脉冲电流实现对局部放电的测量,测试电路主要有并联法、串联法和平衡法三种,受现场的实验条件限制,通常采用并联法[f}l。该法可测得多种放电值来表征局部放电,包括视在放电电荷量、放电相位、放电次数、放电平均电流、放电能量和功率等,还可进一步进行数据处理,得到各种二维和三维放电谱图,能够较全面的描述局部放电的状态,因此广泛应用于各种电力设备的局放检测。其优点是测量的灵敏度高,局放量可以参照标准进行标定,能得到放电的各种具体指标。但脉冲电流法易受测量回路中检测阻抗和放大器的影响,抗干扰能力较差;另外测量的频率较低、频带较窄、包含的信息量较少,通常被用于绝缘器件的出厂试验以及其他离线测试。


②电磁波法通过天线传感器接收局部放电过程辐射出的超高频电磁波,早在20世纪20年代就已经开始使用。人们早认识到局部放电的危害,并不是它对绝缘性能的破坏,而是对无线电通信系统的干扰,初的无线电干扰电压法(RIV法)能定性的检测出局放是否发生,这种方法被用于检测电机线棒的局放情况和对没有屏蔽层的长电缆进行局放定位。RIV法测量的频率较低,一般用窄频测试,频带约为10kHz,除了西欧一些工厂由于历史的原因继续采用该法外,其他地方已经使用得很少了。现在的甚高频(VHF)或超高频(UHF)测试方法测量频带非常宽,可达几GHz,这样就有效地避开了工业现场中电晕、开关操作等多种电气干扰,而且检测的灵敏度也很高,能识别故障类型和定位。UHF法已成功应用于GIS的局部放电在线监测,VHF法也在发电机的局部放电在线监测上得到使用。该法由于信号频率较高,对数据采集设备和相应的信号调理电路要求很高,造价不菲,作为一个开关柜功能单元来讲并不经济适用,不便于推广应用;另外受信号处理技术的限制,超高频局放信号的调理难度较大,处理的数据量多,而嵌入式芯片的处理速度和存储容量有限,目前还无法作为一种嵌入式监测单位固化在开关柜上。


③气相色谱法(DGA)是一种基于油中气体成分分析的化学检测方法,广泛应用于变压器故障类型和故障程度的诊断。局部放电会使周围的介质分解出很多新的生成物,如SiF4、臭氧等,通过色谱柱、气体传感器检测这些新的生成物的成分和浓度,进而就能判别局部放电的程度。该方法简单有效,准确度高,能避开电磁干扰,在变压器的故障诊断中得到大量使用。但气相色谱法检测过程耗时较长,不能监测突发性故障;而且目前该法只能检测局放是否发生,还不能反应局部放电的类型和位置。


④超声波法是利用局放产生的超声波信号来对检测局放的程度和位置,其常用频带是20k-220kHz,可以避开机械振动噪声,受电磁干扰小,而且灵敏度高,检测时不用嵌入到设备内部,不影响开关柜的正常运行,比较适合在线监测局部放电。另外随着数据采集技术的发展,现在的数据采集卡完全可以满足采集超声波信号的要求,因此本文选择用超声波来监测开关柜局部放电。局部放电产生时可以当成是一个点声源向四周发射球面波,此时超声波会向多个角度传播,传播路径复杂,加上电气设备内部构造复杂,导致超声信号衰减严重而影响检测灵敏度。这些问题的存在也为超声波局部放电的检测带来一定的困难。


此外,光测法、射频检测法和介质损耗分析法等也是电力设备常用的局部放电检测方法,但由于受相关技术发展的限制和自身的局限,未能得到广泛的应用。
局部放电检测仪的局部放电测试原理是,高频脉冲电流测量法(即ERA法) 。试品Ca在试验电压下产生局部放电时,放电脉冲信号经耦合电容Ca送入输入单元,由输入单元拾取得脉冲信号,经低噪声前置放大器放大,滤波放大器选择所需频带及主放大器放大(达到所需幅值与产生零标志脉冲)后,在示波屏的椭圆扫描基线上产生可见的放电脉冲,同时也送至脉冲峰值表显示其峰值。
??时间窗单元控制试验电压每一周内脉冲峰值表的工作时间,并在这段工作时间内将示波屏的相应显示区加亮,用它可以排除固定相位的干扰。
??试验电压表经电容分压器产生试验电压过零标志讯号,可在示波屏上显示零标脉冲,试验电压大小由数字电压表指示。
局部放电检测仪测试操作
??接通高压试验回路电源,零标开关至“通”位置,缓缓升高试验电压,椭圆上出现两个零标脉冲。
??旋转“椭圆旋转”开关“16”,使椭圆转到预期的放电处于最有利于观察之处,通常这个位置是零标脉冲分别处于椭圆上部左侧及下部右侧之处。连续升高电压,注意第一次出现持续放电,当放电量超过规定的最低值时电压即为局部放电起始电压。
??在规定的试验电压下,观察到放电脉冲后,调节放大器粗调开关“6”(注意细调旋转“7”不可变动!)。数字表上的PC读数有效数字不能超过120.0,则数字表头的读数(乘以或除以10:粗调开关换档倍率)即为放电量值读数。
??局部放电检测仪试验操作注意:


??局部放电检测仪使用数字表头显示放电量,其满度值定为100.0超过该值即为过载,不能保证精度,超过该值需拨动增益粗调开关转换到低增益档。例如,此时数字表上的读数为100.0PC,放大器粗调开关“6”在“3”档上,如将放大器粗调开关“6”拔到“2”档上时,此时数字表上读数为10.0PC,实际应为100.0PC,即10.0PC×10=100.0PC。如此时数字表上的读数为10.0PC,放大器粗调开关“6”在“3”档上,如将放大器粗调开关“6”拔到“4”档上时,此时数字表上读数为100.0PC,实际应为10.0PC,即100.0PC-10=10.0PC。
??局部放电检测仪测试中常会发现有各种干扰,对于固定相位的干扰,可用时间窗装置来避开。合上开关“10”、“11”,用一个或两个时间窗并用电位器“12”“13”来改变椭圆上加亮区域的位置与宽度,使其避开干扰脉冲之处,用时间窗装置可以分别测量产生于两个半波内的放电量。
??频率高于50HZ的局部放电试验:
??当须进行高于50HZ的局部放电试验时,可将频率选择开关18接于相应频率档上,从高频试验电源中取13V275V电压送入插座28上,将椭圆大小调节旋钮15转动到相应的电压位置。


局部放电测试仪系统现场干扰及处理方法
1) 户外架空线的强电晕干扰会对开关室的进线柜及相邻柜的超声波和暂态对地电压测试值造成影响。
2) 主变冷却器等大电机运转时由于内部线圈的转动会在外壳产生较高的暂态对地电压测试值,进而对开关室的进线柜及相邻柜的超声波和暂态对地电压测试值造成影响。
3) 蓄电池屏柜和直流屏柜由于内部的整流电路,其暂态对地电压测试值会异常高,但影响范围小,在2、3 米开外即可忽略。
4) 靠近灯源会使超声波测试值异常大。
5) 屋顶日光灯损坏后镇流器不停启动会导致暂态对地电压测试值提高很多,其影响范围较大,可以覆盖一个主控室或高压开关室。
6) 开关柜背面的带电指示器会造成暂态对地电压测试值偏高。
7) 有些电子电路版、控制箱等会产生一定的干扰,对暂态对地电压测试值产生影响,但影响范围仅限于与其连接的金属面,且不超过0.5m 的距离,如消防控制箱、开关柜就近控制保护屏等。
8) 闹市区的构架暂态对地电压测试值受车辆等原因影响很大,但存在房屋的屏蔽措施时,内部的设备受影响较小。
9) 人耳可听的声音等会对超声波测试带来极大干扰。
10) 电晕放电可明显增大超声测试法的数值,且其声响与开关柜内部产生的声音基本类同。
11) 超声测试法的干扰源影响距离一般较小,且有一定的方向性。
现场干扰的处理:
1) 关闭干扰源,如一些室内的排风扇、日光灯等。
2) 采用不同的时间进行测试。
3) 避开无线电及其它电子装置的干扰信号。
4) 通过局部放电定位仪确定信号的传播方向来确定与被测设备相距较远的放电干扰源等方法实现。

 

 

 

 

 

 

 

 

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