高压局部放电测试仪的研究与选型

产品简介

摘要：本文对局部放电测量仪器的分配、测量原理及主要技术指标进行了深入阐述，重点分析了局部放电测试仪的选型验收，除了关注仪器的精准度、灵敏度外，还应关注其频带、稳定性和阻抗等技术指标。

关键词：局部放电 测量 选型 验收

文章出处：辽宁省电力科学研究院

1、概述

2、局放测试仪的分类及测量原理

2.1  局放测试仪的分类

(1)模拟式局放测量仪   

模拟式局放测量仪采用示波管显示试验波形，高频椭圆扫描（摄取功率小于1VA），指针式或数字式表头显示放电量，一般采用旋钮、开关操作，实用而简单。

国内第一代局部放电测量仪是上海电动工具研究所20世纪80年代研制的JF系列模拟式局部放电测量仪。此后通过技术转让、合作等方式，陆续有其他厂家和研究机构生产同类产品，并至今仍继续着产品的升级换代。模拟式局放测量仪虽然操作简单，但是对信号的显示、处理能力比较差，而且不能同时反应信号的更多信息，对试验人员的素质要求较高。

(2)数字式局放测量仪

 随着计算机应用技术和数字信号处理技术的发展，国内外开始研制生产数字式局部放电测试仪。数字局部放电测试仪，保留了原有模拟式局放仪的特点，并采用程控增益、滤波等现代技术提高信号处理分析功能，不仅可以测量局放量大小，还可以测量放电次数、相位等其它重要参数，可以任意保存读取放电数据，重现放电波形，同时还具有丰富的二、三维图谱分析功能，可以更好的辨别干扰，评估绝缘状况。数字式局放仪代表着先进的科技，越来越被更多的用户接受并使用。

2.2局放测试仪的测量原理

在试验电压下产生局部放电时，经耦合电容Ck产生脉冲电流，由输入单元拾取得脉冲讯号，经低噪声前置放大、滤波放大器选择所需频带及主放放大后，在示波屏的椭圆扫描基线上显示出放电脉冲，同时也送到脉冲峰值表（对数表）显示其峰值。时间窗单元控制试验电压每一周期内脉冲峰值表的工作时间，并在这段时间内将显示屏的显示加亮，宽度与位置可以改变，进一步加强了抗干扰能力。   

局部放电测试仪是研制开发生产的一种新型仪器。该仪器具有灵敏度高、放大器系统动态范围大、测试的试品范围广、操作简便等优点。仪器采用先进的抗干扰组件和独特的门显示电路，抗干扰能力强，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。

3、主要技术指标和参数要求

3.1 一般要求

(1)使用条件

局部放电测量仪的额定使用条件如表1所示。在条件下，局部放电测量仪应能正常工作。

(2)外观质量

局部放电测量仪机箱外壳应无明显缺陷，电镀、氧化层、漆层等涂层良好，不应有起层、剥落现象。同时外壳应无锐口、尖角等。面板上各种量与单位的文字符号应符合GB 3100及GB 3101的要求，印刷或刻字应清晰，且不易被擦掉。应具有与机壳可靠连接的单独的接地端子。   

(3)示波屏显示特性

调节聚焦旋钮应能使示波屏上时基扫描线及脉冲信号清晰可辨。调节亮度旋钮应能使示波屏上时基扫描线及脉冲信号有足够的亮度（在正常使用情况下易于观察）。本条规定仅针对模拟式局部放电测量仪。

(4)系统软件

系统软件应能正常启动，所有功能模块应能正确无误的运行，并符合产品说明书中的规定。本条规定仅针对数字式局部放电测量仪。

(5)机械强度

局部放电测量仪应具有足够的机械强度，应能承受跌落试验和冲击锤试验而无损伤。

3.2技术要求

(1)频带与截止频率

中试控股详细讲解局部放电测量仪的频带与截止频率和产品说明书中的规定值之间的误差不应超过士10%。

(2)视在电荷量q的测量基本误差

线性度误差δ1应不大于±10%；

对正负脉冲响应的不对称度误差δs应不大于±10%；

量程换档误差δr应不大于±10%：

低重复率脉冲响应误差δd不大于±10%。

(3)脉冲分辨时间

局部放电测量仪的脉冲分辨时间不应超过100μs。在相关技术文件中应提供此数据。

(4)脉冲重复率n

局部放电测量仪的脉冲重复率测量误差δn应不大于±10%。本条规定仅针对有此测量功能的局部放电测量仪。

(5)测量灵敏度qs

中试控股详细讲解局部放电测量仪的有关技术文件中应提供仪器自噪声水平及对特定试品电容量所能达到的测量灵敏度值。

(6)测量阻抗

技术文件中应标明其Zui大允许工作电流。测量阻抗在通以该电流时连续工作1h应无任何损坏：应有过电压保护装置，能承受雷电标准冲击电压100V而不损坏。

(7)稳定性

局部放电测量仪连续工作8h后，注入恒定幅值的校准脉冲信号时，其脉冲响应值的变化应不超过±3%。

(8)校准脉冲发生器

校准脉冲电压波形的上升时间tr应不大于0.1μs，下降时间tf应不小于100μs;

校准电荷量允许误差δq为±10%：  

校准脉冲发生器的内阻应不大于100Ω（对应100pF的校准电容）。

(9)安全要求

局部放电测量仪应满足GB 4793.1-1995规定中I类仪器的要求；局部放电测量仪的电源变压器一次侧与仪器主接地极间的绝缘电阻应不小于2MΩ，并能耐受1.5kV工频电压1min，不应飞弧和击穿。

4、选型及验收时应关注的问题

虽然目前局放测试仪的制造技术发展很快，市场不同生产商在设计思路、制造能力和工艺水平等方面参差不齐，导致产品间的质量差异很大。因此，在进行局放测试仪的选型和验收工作时应着重考虑局放测试仪的相关技术参数及质量要求应严格符合DL/T 846-4《高电压测试设备通用技术条件第4部分：局部放电测量仪》的要求，具体要求如表2所示。

5、结语

目前市场上高压局放测试仪型号及生产厂家较多，在选型时应注意调查研究，在广泛搜集设备及厂家信息资料的基础上，详细了解设备的性能指标、可靠性、安全性、维修性、技术寿命以及包括是否有型式试验报告等方面情况。此外制造商的信誉和服务质量、各用户对产品的反映和评价、货源及供货时间、订货渠道、价格及随机附件等情况也需要引起足够的关注。特别是在选型和验收时除了关注仪器的准确度、灵敏度外，还应重点关注仪器的频带与截止频率、稳定性和阻抗等技术指标。结合实际情况，以满足使用要求为准，根据以上要点进行分析比较选择，从而做好高压局放测试仪的选型及验收工作。

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