開關(guān)柜超聲波局部放電測試儀概述

系統(tǒng)介紹

LYPCD-4000局部放電檢測儀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(qiáng)，便于現(xiàn)場使用。

其配置軟件具有實(shí)時(shí)波形圖、大峰值顯示、定位等功能，軟件也可以詳查分析某個(gè)相位波形，窗口隨意放大和縮小，也可以對(duì)該段數(shù)據(jù)進(jìn)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，全面統(tǒng)計(jì)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，減少試驗(yàn)中非穩(wěn)定性因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。

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

開關(guān)柜超聲波局部放電測試儀技術(shù)參數(shù)

開關(guān)柜超聲波局部放電測試儀引用標(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(yàn)技術(shù) *部分：一般試驗(yàn)要求 GB/T 16927.1

高電壓試驗(yàn)技術(shù) 第二部分：測量系統(tǒng) GB/T 16927.2

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

各種高壓設(shè)備測量

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(hào)時(shí)，除產(chǎn)生放電脈沖電流沿容性回路傳輸外，同時(shí)還會(huì)激發(fā)出機(jī)械波（超聲波）信號(hào)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(gè)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(hào)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(hào)。

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(shí)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(shí)，其產(chǎn)生的高頻信號(hào)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(duì)于幾百千赫茲以上的高頻信號(hào)相當(dāng)于通路，所以放電信號(hào)就會(huì)向所有與放電點(diǎn)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(hào)。

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(shí)，不僅輻射出電磁波信號(hào)，也會(huì)出現(xiàn)聲波發(fā)射現(xiàn)象，局部放電部分能量會(huì)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(hào)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(huì)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(hào)能夠被人耳聽到，而高于這一頻率的超聲波信號(hào)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）

當(dāng)開關(guān)柜的對(duì)地絕緣部分發(fā)生局部放電時(shí)，高壓帶電導(dǎo)體對(duì)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(diǎn)是電量很?。◣渍追种粠靷悾?，持續(xù)時(shí)間很短（幾納秒）。由于放電點(diǎn)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(hào)。實(shí)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(shí)，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(shí)在開關(guān)柜的金屬箱體上產(chǎn)生一個(gè)暫態(tài)對(duì)地電壓（一般在幾十毫伏到幾伏，而且時(shí)間只能維持幾納秒），可以在運(yùn)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(gè)信號(hào)。

暫態(tài)對(duì)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(duì)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(duì)地電壓法檢測部位可參考圖 5進(jìn)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(shí)產(chǎn)生超聲波和電磁波，并以故障點(diǎn)為中心向四周輻射，其中電磁波傳播速度遠(yuǎn)大于超聲波，在距離故障點(diǎn)一定距離測量時(shí)，電磁波信號(hào)與超聲波信號(hào)有時(shí)間差，根據(jù)時(shí)間差計(jì)算放電位置，組合探測器利用這一原理，同時(shí)測量電磁波信號(hào)和超聲波信號(hào)，根據(jù)信號(hào)時(shí)間差計(jì)算當(dāng)前故障點(diǎn)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(duì)高頻信號(hào)為良導(dǎo)體。因此，高頻的局放信號(hào)由分布電容對(duì)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(hào)，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*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(duì)準(zhǔn)測量窗口，就能取出GIS內(nèi)部放電信號(hào)。

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(gè)點(diǎn)。

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(shí)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(duì)于絕大多數(shù)常見故障是比較高的。對(duì)于移動(dòng)中的顆粒，這個(gè)方法比傳統(tǒng)的局放測量法和UHF、VHF更*。對(duì)檢測來自位于絕緣子上的顆粒引起的放電時(shí)，這個(gè)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(hào)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(shí)，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(dòng)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(jī)：將“電源開關(guān)”按下，電源指示燈（藍(lán)色）長亮，儀器啟動(dòng)，進(jìn)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(jìn)入測量界面。

關(guān)機(jī)：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(jī)。注：一定要關(guān)掉電源開關(guān)，否則會(huì)造成電池能量耗盡，影響下次使用。

充電：使用充電器，將充電插頭插入充電口，一次需7個(gè)小時(shí)。注：當(dāng)電池耗盡時(shí)，需充電20分鐘可開機(jī)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(yàn)建立試驗(yàn)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(duì)應(yīng)起來。

當(dāng)軟件*次啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)“試驗(yàn)設(shè)置”對(duì)話框，提醒用戶填寫試驗(yàn)信息，同時(shí)可以對(duì)試驗(yàn)列表進(jìn)行查看和刪除某個(gè)試驗(yàn)，當(dāng)單擊試驗(yàn)列表中某個(gè)試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)信息區(qū)將顯示對(duì)應(yīng)試驗(yàn)信息。

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

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

試驗(yàn)名稱為：     TEST1

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

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

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

試驗(yàn)設(shè)置對(duì)話框：

當(dāng)上述參數(shù)均設(shè)置完畢后，點(diǎn)擊開始試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)。

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(dòng)之后，狀態(tài)欄就會(huì)顯示當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)，如記錄存儲(chǔ)狀況、系統(tǒng)時(shí)間、運(yùn)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(shí)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(duì)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(xiàng)可對(duì)所選通道供電；

注：當(dāng)外接有源傳感器時(shí)把“供電”對(duì)話框選中，未接有源傳感器的通道“供電”對(duì)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(dòng)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(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出嘀嘀嘀嘀報(bào)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(jī)導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)丟失。

顯示界面：

顯示界面為獨(dú)立四通道顯示，可同時(shí)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(xiàng)

（1）退出功能鍵

退出按鍵，當(dāng)實(shí)驗(yàn)完畢時(shí)單擊此按鍵退出試驗(yàn)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(dòng)定位按鍵

自動(dòng)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(shí)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(jī)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：