在線局放分析儀性能特點概述

系統(tǒng)介紹

可配合使用特高頻傳感器、TEV傳感器、聲電組合傳感器、超聲傳感器和寬頻帶電流互感器（HFCT）在線檢測變壓器、高壓開關(guān)柜、GIS、電纜接頭等高壓設(shè)備的局部放電情況。攜帶方便、測量快速，抗干擾能力強，便于現(xiàn)場使用。

其配置軟件具有實時波形圖、*大峰值顯示、定位等功能，軟件也可以詳查分析某個相位波形，窗口隨意放大和縮小，也可以對該段數(shù)據(jù)進行頻譜分析，分析放電波形的頻譜含量，使放電波形之間更具可比性，全方位統(tǒng)計分析試驗數(shù)據(jù)，減少試驗中非穩(wěn)定性因素對試驗結(jié)果的影響。

本儀器采用自動或手動記錄保存試驗數(shù)據(jù)和瞬態(tài)放電波形，提供后期數(shù)據(jù)分析參考。

在線局放分析儀性能特點技術(shù)參數(shù)

在線局放分析儀性能特點引用標(biāo)準(zhǔn)

高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求 DL/T 593

3.6kV～～40.5kV 交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 DL/T 404

3.6kV～～40.5kV 交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 GB 3906

局部放電測量GB/T 7354

電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場測量導(dǎo)則 DL/T 417

高電壓試驗技術(shù) **部分：一般試驗要求 GB/T 16927.1

高電壓試驗技術(shù) **部分：測量系統(tǒng) GB/T 16927.2

高電壓試驗技術(shù) 第3 部分: 現(xiàn)場試驗的定義及要求 GB/T 16927.3

各種高壓設(shè)備測量

在線局放分析儀性能特點變壓器測量

1、超聲波法檢測原理

當(dāng)變壓器內(nèi)部產(chǎn)生放電信號時，除產(chǎn)生放電脈沖電流沿容性回路傳輸外，同時還會激發(fā)出機械波（超聲波）信號通過變壓器油向四周輻射傳播。雖然電力變壓器的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但是變壓器的整個器身內(nèi)充滿了變壓器油，而繞組、絕緣材料、支撐、夾件、引線等部件均浸在油中，由于變壓器油為超聲波的良好傳播媒介，這為在箱壁外側(cè)檢測局放產(chǎn)生的超聲信號提供了有力條件。所以，在變壓器的箱壁外側(cè)安放超聲波傳感器可以接收到內(nèi)部較大的放電信號。

2、 脈沖電流法檢測原理(HFCT)

由電力變壓器的結(jié)構(gòu)所決定，其繞組除匝間電容外還與鐵心之間存在幾百甚至幾千皮法的分布電容，同時繞組與油箱間也存在上百皮法的分布電容。當(dāng)變壓器的繞組等主絕緣回路中發(fā)生局部放電時，其產(chǎn)生的高頻信號覆蓋了從幾十千赫茲到幾十兆赫茲，甚至到千兆赫茲，由于幾百皮法電容對于幾百千赫茲以上的高頻信號相當(dāng)于通路，所以放電信號就會向所有與放電點有容性關(guān)系的回路中傳播，其中一條回路必然包括鐵心接地回路。所以在鐵心接地線上安裝高頻電流互感器可有效接收變壓器內(nèi)放電信號。

在線局放分析儀性能特點開關(guān)柜測量

1、開關(guān)柜超聲波法檢測原理

局部放電現(xiàn)象存在多樣性特征，發(fā)生放電時，不僅輻射出電磁波信號，也會出現(xiàn)聲波發(fā)射現(xiàn)象，局部放電部分能量會以聲波的形式向周圍傳播。利用超聲波傳感器即可測試這些聲脈沖，從而也可反映局部放電的狀況。通過測試局部放電信號中聲波特征的方法稱為超聲波法。開關(guān)柜內(nèi)部放電過程中會產(chǎn)生聲波。放電產(chǎn)生的聲波的頻譜很寬，可以從幾十赫茲到幾十兆赫茲，其中頻率低于20 kHz 的信號能夠被人耳聽到，而高于這一頻率的超聲波信號必須用超聲波傳感器才能接收到。

2、 地電波法檢測原理（開關(guān)柜專用）

當(dāng)開關(guān)柜的對地絕緣部分發(fā)生局部放電時，高壓帶電導(dǎo)體對接地金屬殼之間就有少量電容性放電電量，這種電容性放電電量的特點是電量很?。◣渍追种粠靷悾?，持續(xù)時間很短（幾納秒）。由于放電點在開關(guān)柜內(nèi)部，電磁波產(chǎn)生的電壓脈沖在金屬外殼內(nèi)表面?zhèn)鞑?，被金屬外殼所屏蔽。如果屏蔽層是連續(xù)的，則無法在外部檢測到放電信號。實際上，屏蔽層通常在金屬箱體的接縫處、氣體開關(guān)的絕緣襯墊、墊圈的連接處、電纜絕緣終端等部位因破損而導(dǎo)致不連續(xù)。當(dāng)電壓脈沖通過這些不連續(xù)處時，將通過這些通道傳播出去，然后沿著金屬殼外表傳到大地，同時在開關(guān)柜的金屬箱體上產(chǎn)生一個暫態(tài)對地電壓（一般在幾十毫伏到幾伏，而且時間只能維持幾納秒），可以在運行中的開關(guān)柜金屬外箱殼上放置電容耦合式傳感器來檢測這個信號。

暫態(tài)對地電壓法檢測部位主要是母排（連接處、穿墻套管，支撐絕緣件等）、斷路器，CT、PT、電纜接頭等部件所對應(yīng)到開關(guān)柜柜壁的位置，這些部件大部分位于開關(guān)柜前面板中部及下部，后面板上部、中部及下部、側(cè)面板的上部、中部及下部。開關(guān)柜暫態(tài)對地電壓法檢測部位可參考圖 5進行測試。

電纜及附件測量

1、聲電組合探測器檢測原理

電纜發(fā)生局部放電時產(chǎn)生超聲波和電磁波，并以故障點為中心向四周輻射，其中電磁波傳播速度遠大于超聲波，在距離故障點一定距離測量時，電磁波信號與超聲波信號有時間差，根據(jù)時間差計算放電位置，組合探測器利用這一原理，同時測量電磁波信號和超聲波信號，根據(jù)信號時間差計算當(dāng)前故障點所處位置。

2、脈沖電流法檢測原理(HFCT) 

在電纜中，導(dǎo)線和金屬屏蔽之間由絕緣材料隔開形成分布電容，該電容只有幾百皮法，對高頻信號為良導(dǎo)體。因此，高頻的局放信號由分布電容對接地引線構(gòu)成回路傳輸，在電纜接頭屏蔽接地線上安裝寬頻帶電流互感器（HFCT）可檢測到放電脈沖信號，并能夠確定局部放電的量值。

GIS測量

1、UHF檢測原理

UHF檢測法的下限頻率在300MHz以上，上限頻率在1000MHz或以上，因而可把電暈放電引起的干擾排除掉，其抗干擾性能是*優(yōu)越的。UHF測量將UHF傳感器（超高頻傳感器）凹面部分緊貼在GIS盆式絕緣子上，有的GIS盆式絕緣子有屏蔽層，但是開有測量窗口，將UHF傳感器對準(zhǔn)測量窗口，就能取出GIS內(nèi)部放電信號。

GIS巡檢部位一般取GIS內(nèi)部容易放電位置，例如斷路器、高壓套管下側(cè)等，母線可以間隔一段距離檢測一個點。

2、超聲波檢測原理

超聲波法就是在GIS外部安放傳感器，傳感器的靈敏范圍為20KHz-100KHz。用該方法可以檢測、識別和定位GIS中的故障，而不需要預(yù)先在GIS上安裝內(nèi)部耦合器和傳感器。提高頻率可降低環(huán)境噪聲的影響，這種方法的靈敏度對于絕大多數(shù)常見故障是比較高的。對于移動中的顆粒，這個方法比傳統(tǒng)的局放測量法和UHF、VHF更優(yōu)越。對檢測來自位于絕緣子上的顆粒引起的放電時，這個方法還存在一些問題，由于在環(huán)氧樹脂絕緣中超聲波信號衰減很大，所以這種方法不能測量環(huán)氧樹脂絕緣中的缺陷（例如氣泡)。

使用超聲波測量法測量GIS局部放電時，需將超聲波傳感器探頭部分涂抹超聲耦合劑，然后將超聲波傳感器貼到GIS金屬外殼上，在測量期間不能震動傳感器，以免造成測量數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。

儀器操作

面板介紹

開機：將“電源開關(guān)”按下，電源指示燈（藍色）長亮，儀器啟動，進入WINDOWS界面，在桌面有SCJF-2H.EXE快捷方式，雙擊，根據(jù)操作指示進入測量界面。

關(guān)機：退出測量界面，關(guān)閉WINDOWS系統(tǒng)，然后按下“電源開關(guān)”，電源指示燈熄滅，完成關(guān)機。注：一定要關(guān)掉電源開關(guān)，否則會造成電池能量耗盡，影響下次使用。

充電：使用專用充電器，將充電插頭插入充電口，一次需7個小時。注：當(dāng)電池耗盡時，需充電20分鐘可開機使用。

軟件操作說明

用戶可以根據(jù)自己的需求，利用系統(tǒng)軟件，為每次試驗建立試驗檔案，填寫檢測說明信息，保存檢測數(shù)據(jù)，以便將檢測數(shù)據(jù)與檢測信息對應(yīng)起來。

當(dāng)軟件**次啟動時，系統(tǒng)會出現(xiàn)“試驗設(shè)置”對話框，提醒用戶填寫試驗信息，同時可以對試驗列表進行查看和刪除某個試驗，當(dāng)單擊試驗列表中某個試驗時，試驗信息區(qū)將顯示對應(yīng)試驗信息。

如果你點擊取消按鈕，不建立自己的試驗檔案，系統(tǒng)軟件也可以快速建立默認數(shù)據(jù)庫quik_test.db3，保證完成試驗數(shù)據(jù)的存儲。

軟件會在硬盤D:TESTV2.X\test中建立存儲目錄以保存數(shù)據(jù)，例如：

試驗名稱為：     TEST1

則 檢測數(shù)據(jù)存儲路徑為：D:TESTV2.0\test\test1

所有的檢測原始數(shù)據(jù)都以二進制方式保存以節(jié)省存儲空間，所有的記錄數(shù)據(jù)都存儲在SQLite數(shù)據(jù)庫中，以備生成報告使用。

利用本系統(tǒng)進行檢測檢測數(shù)據(jù)都存儲在硬盤中，也可以導(dǎo)出到PC機進行備份。歷史數(shù)據(jù)可以被加載入系統(tǒng)進行追蹤分析。

試驗設(shè)置對話框：

當(dāng)上述參數(shù)均設(shè)置完畢后，點擊開始試驗進行試驗。

系統(tǒng)軟件主窗口

系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)

當(dāng)系統(tǒng)軟件啟動之后，狀態(tài)欄就會顯示當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)，如記錄存儲狀況、系統(tǒng)時間、運行狀況、觸發(fā)方式以及設(shè)備電池電量。

水平：當(dāng)前窗口每格顯示時間長度；

豎直：

（1）當(dāng)前操作通道選擇：如選擇“CH1”當(dāng)前所有參數(shù)設(shè)置對象為1通道。

（2）通道打開/關(guān)閉：可將選種通道打開/關(guān)閉。

（3）通道供電選擇：標(biāo)記該選項可對所選通道供電；

注：當(dāng)外接有源傳感器時把“供電”對話框選中，未接有源傳感器的通道“供電”對話框選擇空白狀態(tài)；

（4） 通道量程設(shè)置：更改當(dāng)前通道量程；

（5）校正參數(shù)設(shè)置：通過標(biāo)準(zhǔn)源校準(zhǔn)儀器；

（6）校正按鈕：在儀器暫停情況下按下執(zhí)行校正功能；

觸發(fā)：

觸發(fā)模式：提示當(dāng)前觸發(fā)方式，從而保證系統(tǒng)根據(jù)觸發(fā)方式正確的使用。

觸發(fā)方式：可選擇自動觸發(fā)、單次觸發(fā)；

電池電量：提示當(dāng)前電池剩余電量，當(dāng)剩余電量小于5%時，系統(tǒng)會發(fā)出嘀嘀嘀嘀報警聲，提示用戶應(yīng)連接適配器充電，或保存數(shù)據(jù)關(guān)閉系統(tǒng)，防止因電池沒電關(guān)機導(dǎo)致試驗數(shù)據(jù)丟失。

顯示界面：

顯示界面為獨立四通道顯示，可同時顯示波形、放電量值。

設(shè)置界面：

在主顯示窗口上方有一排設(shè)置選項

（1）退出功能鍵

退出按鍵，當(dāng)實驗完畢時單擊此按鍵退出試驗界面

（2）單位轉(zhuǎn)換按鍵

顯示單位轉(zhuǎn)換功能，顯示單位在mV和dB之間轉(zhuǎn)換

（3）自動定位按鍵

自動定位功能

（4）暫停/開始按鍵

開始/暫停功能

（5）保存功能

錄波和保存圖片功能

（6）頻域分析功能

將當(dāng)前所選通道時域波形轉(zhuǎn)換為頻域波形

（7）屏幕鍵盤

調(diào)取軟件盤

（8）三維圖顯示功能

N-Q-φ三維圖

4. 局部放電檢測儀配置

     該設(shè)備配置主機可共用不同傳感器可測量不同設(shè)備，不同傳感器使用方法不同，其主要區(qū)別是是否需要供電，區(qū)別如下表：

采用先進的抗干擾組件和獨特的門顯示電路，并具有四種高頻橢圓掃描，適用于高壓產(chǎn)品的型式、出廠試驗，新產(chǎn)品研制試驗，電機、互感器、電纜、套管、電容器、變壓器、避雷器、開關(guān)及其它高壓電器局部放電的定量測試?？晒┲圃鞆S、科研部門、電力部門現(xiàn)場使用
1、局部放電測量法的理論分析
局部放電測量方法分為電測法和非電測法兩大類。電測法應(yīng)用較多的是脈沖電流法和無線電干擾電壓法。電測法已廣泛用于局部放電的定量測量。
脈沖電流法的測試原理是試品產(chǎn)生一次局部放電，在其兩端就會產(chǎn)生一個瞬時的電壓變化，此時在被試品、耦合電容和檢測阻抗組成的回路中產(chǎn)生一脈沖電流。脈沖電流經(jīng)過檢測阻抗會在其兩端產(chǎn)生一脈沖電壓，將此脈沖電壓進行采集、放大、顯示等處理，就可產(chǎn)生局部放電的一些基本量，尤其是局部放電量。
2、局部放電測量儀常用的名詞術(shù)語
（1）局部放電
局部放電是指在絕緣的局部位置放電，它并不構(gòu)成整個絕緣的貫通性擊穿。它包含三種放電形式：內(nèi)部放電（在介質(zhì)內(nèi)部）、沿面放電（在介質(zhì)表面）、電暈放電（在電極**）。
（2）電荷量q
在試品兩端瞬時注入一定電荷量，使試品端電壓的變化和由局部放電本身引起的端電壓的變化相同，此注入量即為局部放電的視在電荷量。
（3）視在放電量校準(zhǔn)器
視在放電量校準(zhǔn)器是一標(biāo)準(zhǔn)電量發(fā)生器，試驗前它以輸出某固定電量加之試品兩端，模擬該試品在此電量下放電時局部放電測試儀的響應(yīng)，此時調(diào)整刻度系數(shù)，確定局部放電檢測儀的量程，以便在試驗時測量該試品在額定電壓下的視在放電量。因該放電量時以標(biāo)準(zhǔn)電量發(fā)生器比較后間接測出，而非直接測出，故此放電量稱為“視在放電量”。
校正電量發(fā)生器是測量局部放電時必備的儀器，它的性能參數(shù)直接關(guān)系到測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
視在放電量校準(zhǔn)器由校準(zhǔn)脈沖電壓發(fā)生器和校準(zhǔn)電容串聯(lián)組成，其參數(shù)主要包括：脈沖波形上升時間、衰減時間、內(nèi)阻、脈沖峰值、校準(zhǔn)電容值等。
校準(zhǔn)脈沖電壓發(fā)生器電壓波形上升時間為從0.1U0到0.9U0的時間，衰減時間定義為從峰值下降到0.1U0的時間。
（4）檢測阻抗
檢測阻抗是拾取檢測信號的裝置，在使用中，應(yīng)根據(jù)不同的測試目的，被試品的種類來選擇合適的檢測阻抗，以提高局部放電測量的靈敏度、分辨能力、波形特性及信噪比。
（5）時間窗(門單元)
時間窗是為防止大于局部放電的干擾信號進入峰值檢波電路而設(shè)計的一種電路裝置。因在實際試驗時，尤其是在現(xiàn)場做試驗時，不可避免地會引入一些干擾，所以，時間窗的使用更顯得重要。
時間窗的工作原理是把橢圓掃描時基分成導(dǎo)通(加亮區(qū)域)和截止(未加亮區(qū)域)兩部分,通過改變時間窗的位置和寬度將放電脈沖置于導(dǎo)通(加亮區(qū)域)，干擾脈沖置于截止(未加亮區(qū)域)，此時儀表讀數(shù)即為放電脈沖數(shù)值，而干擾則不論大小，皆不會影響放電脈沖數(shù)值。若此時兩個時間窗同時關(guān)閉，則儀表讀數(shù)為整個橢圓上脈沖之峰值。