LYPCD-3500便攜式局放監(jiān)測裝置產(chǎn)品概述

開關(guān)柜的故障類型一般可分為拒動/誤動故障、絕緣故障、開斷與關(guān)合故障、載流故障、外力及其他故障。中國電力科學(xué)院對1989～1997年和2004年40.5KV以下開關(guān)設(shè)備的故障進(jìn)行了統(tǒng)計，其中絕緣與載流性故障占30%～53%。而廣東電網(wǎng)公司對1992～2002年開關(guān)設(shè)備故障類型的統(tǒng)計結(jié)果顯示，絕緣與載流性故障的比例甚至高達(dá)66%  .以上兩種故障均與放電現(xiàn)象有關(guān)。近年來，英國電力企業(yè)對國內(nèi)使用中壓真空開關(guān)進(jìn)行故障統(tǒng)計：其中誤操作和機(jī)械性兩類故障占30%～38% ；放電互感器和電纜箱類故障占26%～44% 。這些故障都會伴隨著局部放電現(xiàn)象的產(chǎn)生。采用傳統(tǒng)方法檢測需浪費大量的財力，造成巨大的損失。

LYPCD-3500 TEV局部放電巡檢儀采用暫態(tài)對地電壓(TEV)測量和超聲波(US)測量兩種新興技術(shù)對開關(guān)柜進(jìn)行故障檢測。 設(shè)備采用便攜式，操作簡單，TEV傳感器貼在箱壁，US傳感器沿著開關(guān)柜上的縫隙掃描檢測，對高壓開關(guān)及開關(guān)柜無任何損害，所有的檢測對高壓開關(guān)及開關(guān)柜設(shè)備的運行不產(chǎn)生任何影響。該產(chǎn)品可以對測量進(jìn)行信號多周期觀察，對放電進(jìn)行頻率識別，并通過多種模式進(jìn)行分析，能夠清楚地判斷出開關(guān)柜是否出現(xiàn)故障。

引用標(biāo)準(zhǔn)

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) 第二部分：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

LYPCD-3500便攜式局放監(jiān)測裝置產(chǎn)品簡介

本產(chǎn)品主要由以下幾部分組成：

LYPCD-3500 TEV局部放電巡檢儀一臺。

主機(jī)充電器一套

LYTEV-II傳感器1個。

LYCS-Ⅳ非接觸式超聲傳感器1個

BNC-SMA 50Ω同軸電纜2條。

LYTX-03無線同步發(fā)射器及電源線一套。

讀卡器1個。

后臺報告生成軟件光盤1個

                                               圖 3-1系統(tǒng)組成

暫態(tài)地電壓（TEV）測量原理

當(dāng)配電設(shè)備發(fā)生局部放電現(xiàn)象時，帶電離子會快速地由帶電體向接地的非帶電體快速遷移，如配電設(shè)備的柜體，并在非帶電體上產(chǎn)生電流行波，且以光速向各個方向快速傳播。受集膚效應(yīng)的影響，電流行波往往僅集中在柜體的內(nèi)表面，而不會直接穿透金屬柜體。但是當(dāng)電流行波遇到不連續(xù)的金屬斷開或絕緣連接處時，電流行波會有金屬柜體內(nèi)表面轉(zhuǎn)移到外表面，并以電磁波形式向自由空間傳播，且在金屬外表面產(chǎn)生暫態(tài)地電壓。而該電壓可用的TEV傳感器布置在開關(guān)柜外面進(jìn)行測量。TEV傳感器類似傳統(tǒng)的RF耦合電容器，其殼體可做絕緣和保護(hù)雙重功能，傳感器內(nèi)部可感應(yīng)出高頻脈沖電流信號。其測量原理如圖：

                                 圖 4-1 TEV檢測原理

超聲波（US）測量原理

局部放電發(fā)生前，放點點周圍的電場力絕緣介質(zhì)的機(jī)械應(yīng)力和粒子力處于相對平衡狀態(tài)。局部放電發(fā)生時電荷的快速釋放或遷移使電場發(fā)生改變，打破了平衡狀態(tài)，引起周圍粒子發(fā)生震蕩性機(jī)械運動，從而產(chǎn)生聲音或振動信號。超聲波法通過在設(shè)備腔體外壁上安裝超聲波傳感器來測量局部放電信號。該方法特點是傳感器與地理設(shè)備的電氣回路無任何，不受電器方面的干擾，但在現(xiàn)場使用時容易受周圍環(huán)境噪聲或設(shè)備機(jī)械振動的影響。由于超聲信號在電力設(shè)備常用絕緣材料中的衰減較大，超聲波檢測法的檢測范圍有限，但具有定位準(zhǔn)確度高的優(yōu)點。局部放電產(chǎn)生的聲波的頻譜很寬，可以從幾十Hz 到幾MHz，其中頻率低于20kHz 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。通過測量超聲波信號的聲壓大小，推測放電的強(qiáng)弱。

               圖 5-1 US測量原理

LYPCD-3500技術(shù)參數(shù)

LYPCD-3500基本操作

                          圖 7-1 整機(jī)接口圖

儀器開啟/關(guān)閉

按下按鈕，等待1秒，接通儀器電源。1秒后，開機(jī)畫面顯示在屏幕中。

                     圖 7-2 開機(jī)畫面

若要關(guān)閉儀器，長按 按鈕3秒鐘。

自檢及系統(tǒng)信息

儀器啟動后，系統(tǒng)會進(jìn)行自檢，自檢完成后，顯示屏?xí)@示下列信息：

·自檢測試結(jié)果-顯示加電自檢測試結(jié)果，顯示正常或失敗。如果儀器自檢失敗，則列出故障點，請根據(jù)故障類型相應(yīng)處理，若無法處理，則應(yīng)將儀器返廠修理。

·設(shè)備型號—顯示設(shè)備型號名稱。

·設(shè)備編號—顯示設(shè)備編號信息。

·軟件版本號—顯示儀器上安裝的當(dāng)前軟件的版本。

另外也可以從系統(tǒng)設(shè)置中按來瀏覽系統(tǒng)信息顯示屏。

設(shè)置

進(jìn)入系統(tǒng)主畫面后，使用按鍵進(jìn)入設(shè)置畫面，使用和按鍵選擇想要修改的項目，選中項目后使用和按鍵對項目進(jìn)行修改。

其中特殊項：系統(tǒng)設(shè)置中的設(shè)備名稱、任務(wù)編號、日期時間對其進(jìn)行修改時首先使用和按鍵選擇該項，然后使用和按鍵來選擇要修改的具體位置，當(dāng)要修改的位置閃爍后使用和按鍵對該位置進(jìn)行修改，修改完畢后使用和按鍵調(diào)整到?jīng)]有閃爍區(qū)域后，使用和按鍵選擇想要修改的其他項目。

LYPCD-3500系統(tǒng)設(shè)置

                 圖7-3 系統(tǒng)設(shè)置畫面SZ

文件名稱—顯示數(shù)據(jù)存儲文件的名稱，顯示當(dāng)前存儲狀態(tài)。

設(shè)備名稱—被檢測設(shè)備的編號。

任務(wù)編號—試驗任務(wù)編號。

測量通道—當(dāng)前工作通道。

同步方式—選擇同步方式，內(nèi)同步、光同步、外同步。

內(nèi)同步：可檢測電力設(shè)備是否存在放電及其放電大小。

光同步：在室內(nèi)或其他無陽光直射地點檢測時，需打開白熾燈，可將同步方式改為光同步。

外同步：為了得到穩(wěn)定而且準(zhǔn)確的相位。

按鍵聲音—按鍵聲音開、關(guān)控制。

日期時間—系統(tǒng)日期時間設(shè)置。

圖片存儲位置—設(shè)置圖片存儲路徑，可存儲在SD卡內(nèi)，也可通過USB口存儲到終端設(shè)備。

US設(shè)置

                   圖 7-4 US設(shè)置畫面

預(yù)警值（黃色）—設(shè)定黃色“交通燈”門限值（默認(rèn)值3mV）

報警值（紅色）—設(shè)定紅色“交通燈”門限值（默認(rèn)值7mV）

增益—通道增益調(diào)節(jié)，系統(tǒng)采用自動增益控制調(diào)節(jié)，范圍為：42dB、35dB、28dB、21dB、14dB、7dB、0dB、-7dB。

測量模式—US測量模式的切換，包含波形模式、連續(xù)模式、相位模式。

波形模式周波數(shù)—更改波形模式下顯示波形的周波數(shù)量。

TEV設(shè)置  

              圖 7-5 TEV設(shè)置畫面

預(yù)警值（黃色）—設(shè)定黃色“交通燈”門限值（默認(rèn)值20dBmV）

報警值（紅色）—設(shè)定紅色“交通燈”門限值（默認(rèn)值29dBmV）

測量模式—HFCT顯示模式的切換，包含波形模式、統(tǒng)計模式、脈沖模式。

統(tǒng)計模式統(tǒng)計時長—設(shè)置統(tǒng)計模式的統(tǒng)計時間

系統(tǒng)信息

              圖 7-6 系統(tǒng)信息畫面

瀏覽在加電時顯示的系統(tǒng)信息。

TEV測量

TEV有3種測量模式：波形模式、統(tǒng)計模式、脈沖模式。

TEV—波形模式

在系統(tǒng)設(shè)置中測量方式選擇TEV，按TEV設(shè)置中測量模式選擇波形模式后設(shè)置周波數(shù)，再點擊按鈕進(jìn)入顯示畫面：

                        圖 7-7 TEV波形運行模式

測量通道—顯示正在測量的通道。

測量模式/顯示模式—顯示當(dāng)前測量模式（正常模式、脈沖模式，統(tǒng)計模式。）

觸發(fā)方式—顯示當(dāng)前觸發(fā)方式及運行狀態(tài)。

時間日期—顯示系統(tǒng)時間日期。

電池狀態(tài)—顯示當(dāng)前剩余電池電量。

報警指示—顯示當(dāng)前的報警狀態(tài)，如綠色、黃色或紅色，具體由設(shè)定值決定。默認(rèn)值為：小于20 dB = 綠色、20-29 dB = 黃色、以及大于 29dB = 紅色。

測試背景—顯示當(dāng)前測試背景，在停止?fàn)顟B(tài)下，點擊保存測試背景。

峰值讀數(shù)—當(dāng)前周波測量到的峰值讀數(shù)，用dBmV表示。

報警歷史—以流動柱狀態(tài)圖的形式顯示近 20 個測量值，色彩編碼類似于交通指示燈。還可以通過按下按鈕來清除歷史。

歷史大讀數(shù)—進(jìn)入測量模式以來，所獲得的大讀數(shù)。還可以通過按下按鈕來復(fù)位。

操作指示—系統(tǒng)對當(dāng)前畫面可用操作進(jìn)行提示。

波形圖—顯示測量波形可顯示多個周波根據(jù)放電特性來判斷是否放電，通過和按鈕可對波形幅值顯示進(jìn)行縮放。

             圖 7-8 TEV波形停止模式

保存記錄—以數(shù)據(jù)庫的形式對測量數(shù)據(jù)，波形進(jìn)行存儲。

查看記錄—查看測量數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

設(shè)為背景—將當(dāng)前測得值設(shè)為背景值。

清除歷史—對報警歷史進(jìn)行清除處理。

存儲圖片—將測得波形以圖片形式進(jìn)行保存。

TEV—統(tǒng)計模式

在TEV設(shè)置中測量模式選擇統(tǒng)計模式后，點擊按鈕進(jìn)入顯示畫面，TEV的統(tǒng)計模式有3種顯示模式，若要在各模式之間進(jìn)行切換，則可以在運行狀態(tài)下使用左、右方向鍵在各個不同顯示屏之間進(jìn)行切換

                                 圖 7-9 顯示模式切換

二維圖譜（峰值圖譜）

顯示單周期內(nèi)波形幅值和相位的關(guān)系，以及脈沖次數(shù)與相位的關(guān)系。

二維圖譜（指紋圖）

該模式下縱軸代表放電水平，橫軸代表相位0-360度，不同的像素顏色代表不同的峰值頻次。點擊按鈕開始重新統(tǒng)計。

三維圖譜（Q-Φ-T）

該模式縱軸代表放電水平，橫軸代表相位，Z軸代表時間，脈沖不同顏色代表放電水平的大小不同，右側(cè)顏色標(biāo)識代表縱軸不同的百分比所使用的不同顏色。通過該模式可以區(qū)分干擾和放電，以及隨時間變化不同相位信號的變化。

TEV—脈沖模式

               圖 7-10 脈沖模式

在TEV設(shè)置中測量模式選擇脈沖模式后，點擊按鈕進(jìn)入顯示畫面：

脈沖數(shù)/2S—顯示在 2 秒期間內(nèi)的脈沖計數(shù)。

脈沖數(shù)/周期—顯示 50Hz主頻率下的每周期內(nèi)的脈沖數(shù)。

嚴(yán)重度—顯示短期嚴(yán)重度（根據(jù) TEV幅值（mV）x 每周期內(nèi)的脈沖數(shù)計算）。

US測量

US有3種測量模式：波形模式、連續(xù)模式、相位模式。

在系統(tǒng)設(shè)置中測量方式選擇US，US設(shè)置中選擇需要的測量模式后，點擊按鈕進(jìn)入顯示畫面。

US—波形模式

波形檢測模式用于對被測信號的原始波形進(jìn)行診斷分析，以便能直觀的觀察被測信號是否存在異常。

           圖 7-11 US波形模式測量畫面

US—連續(xù)模式

連續(xù)檢測模式是局部放電超聲波檢測中應(yīng)用為廣泛的一種檢測方法。可迅速檢測被測信號特征，顯示直觀，響應(yīng)速度快。該模式通過不同參數(shù)值的大小組合判斷被測設(shè)備是否存在局部放電以及可能的放電類型。

           圖 7-12 US連續(xù)模式測量畫面

按下F1停止后，再點擊確定可設(shè)置背景。

有效值—顯示被測信號在一個周期內(nèi)的有效值。

周期峰值—顯示被測信號在一個周期內(nèi)的峰值。

50Hz相關(guān)性—顯示被測信號50Hz頻率成分。

100Hz相關(guān)性—顯示被測信號100Hz頻率成分。

US—相位模式

由于局部放電信號的產(chǎn)生與工頻電場具有相關(guān)性，因此可以講工頻電壓作為參考量，通過觀察被測信號的發(fā)生相位是否具有聚集效應(yīng)來判斷被測信號是否因設(shè)備內(nèi)部放電引起的。

圖 7-13 US相位模式測量畫面

橫軸為角度（0～360°），縱軸為信號幅值（mV）。

按下后，可查看存儲記錄。

點擊按鈕可以消除統(tǒng)計。

數(shù)據(jù)存儲

系統(tǒng)將數(shù)據(jù)存儲在SD卡中，為了保證軟件正常存儲及讀取，應(yīng)保證SD卡有效。在存儲前應(yīng)先系統(tǒng)設(shè)置中設(shè)置文件名稱、設(shè)備名稱、任務(wù)編號，以作為日后查看標(biāo)識。

在停止?fàn)顟B(tài)下，按下按鍵，可對數(shù)據(jù)及圖形進(jìn)行存儲。

數(shù)據(jù)查看

停止?fàn)顟B(tài)下按下按鍵，可打開歷史數(shù)據(jù)窗口，在該窗口下，可對記錄進(jìn)行刪除，對文件可進(jìn)行導(dǎo)出和刪除，同時提供藍(lán)牙發(fā)送接口。

              圖 7-14 歷史數(shù)據(jù)畫面

外同步的使用

在現(xiàn)場試驗時，為了得到穩(wěn)定而且準(zhǔn)確的相位，可以采用外同步觸發(fā)方式，在系統(tǒng)設(shè)置里，將觸發(fā)方式改成外同步，將無線同步發(fā)射器接到試驗電源上，點擊運行，此時放電相位為穩(wěn)定而準(zhǔn)確的相位。

注意：無線同步連接試驗電源時，應(yīng)嚴(yán)格按照LNE的表示進(jìn)行接線。

    圖 7-15 無線同步發(fā)射器

傳感器的使用

TEV傳感器

TEV傳感器能夠感應(yīng)出開關(guān)柜金屬柜體上的暫態(tài)電壓形成一定的高頻感應(yīng)電流。使用時將TEV傳感器緊貼在金屬柜體上。

         圖 7-16 TEV傳感器圖片

非接觸式超聲傳感器（CS）使用

非接觸式超聲傳感器是對發(fā)生局放時在空氣中傳播的超聲波進(jìn)行檢測。要求放電源與傳感器之間必須有良好的空氣路徑，對于封閉良好，無氣孔及空氣間隙的開關(guān)柜將無法檢測。使用時將傳感器吸附在開關(guān)柜體上，防止超聲移動產(chǎn)生干擾信號，并將超聲探頭對準(zhǔn)設(shè)備的縫隙處進(jìn)行檢測。

                             圖 7-17非接觸式超聲傳感器（CS）圖片

儀器充電

*次使用前，應(yīng)為該裝置充電。*充電所需時間大約4小時；但是，如果該裝置已經(jīng)部分充電，則應(yīng)減少充電時間。一旦電池充滿，指示燈變?yōu)榫G色。充電狀態(tài)由靠近充電器插孔旁邊的LED指示。

·如果LED熄滅，該裝置未充電，如果接入電源適配器后充電指示燈不亮，表示充電線路有故障，請檢查電源適配器是否通電。

·如果LED紅色，則表示電池正在充電。

·如果LED綠色，則表示電池已充滿。

·充電時務(wù)必關(guān)閉LYPCD-3500 TEV局部放電巡檢儀。

·充電器插入時，不得用儀器進(jìn)行測量。

注：對本儀器內(nèi)置電池進(jìn)行充電時，必須使用本儀器配帶的電源適配器充電，不得使用其它電源，否則可能造成電池或儀器損壞！

檢測流程及聲電聯(lián)合檢測有效性

TEV局部放電檢測流程

設(shè)置參數(shù)：點擊設(shè)置文件名，設(shè)備名稱，任務(wù)編號，測量方式選擇TEV；再點擊，通過選擇測量模式，點擊選為波形模式（出廠默認(rèn)模式），再點擊返回測量界面。

背景檢測：連接TEV傳感器，將傳感器貼在接地的金屬體上（非測量源）當(dāng)信號穩(wěn)定時按下停止運行，再點擊，記錄下背景值，點擊運行。 

信號檢測：將傳感器緊貼在檢測部位開關(guān)柜發(fā)生放電的主要部位為母排（連接處、穿墻套管，支撐絕緣件等）、斷路器，CT、PT、電纜等設(shè)備所對應(yīng)到開關(guān)柜柜壁的位置，這些設(shè)備大部分位于開關(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TEV檢測部位如圖8-1）。

異常診斷：當(dāng)通過波形模式檢測到信號時，應(yīng)對局部放電進(jìn)行診斷與分析，觀察信號的周期性通過改變測量模式記錄和分析信號。

數(shù)據(jù)記錄：通過儀器的記錄功能將數(shù)據(jù)保存：在各個模式下點擊停止，點擊保存記錄，以供后期分析。

生成報告：取下SD卡，或在USB端口插入U盤在停止?fàn)顟B(tài)下點擊，再點擊文件導(dǎo)出可將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到U盤，按照第9章生成巡檢報告。

                   圖 8-1 TEV檢測部位示意圖

US局部放電檢測流程

設(shè)置參數(shù)：點擊設(shè)置文件名，設(shè)備名稱，任務(wù)編號，測量方式選擇US；再點擊，測量模式選為連續(xù)檢測模式，儀器會根據(jù)信號自動轉(zhuǎn)換增益（常規(guī)檢測時無需設(shè)置，可使用內(nèi)置參數(shù)）。

背景檢測：將傳感器對著空曠的地方，當(dāng)信號保持穩(wěn)定時按下停止運行，再點擊，記錄下背景值，點擊運行。

信號檢測：將超聲波傳感器探頭沿著柜體上的縫隙進(jìn)行掃描檢測，觀察波形變化。

異常診斷與分析：當(dāng)檢測到周期性信號時進(jìn)行分析，觀察在連續(xù)檢測模式下50Hz頻率成分，100Hz頻率成分的大小，并與背景信號比較，看是否有明顯變化。并且開展局部放電診斷與分析，包括通過應(yīng)用相位檢測模式，時域波形檢測模式判斷放電類型；或是挪動傳感器位置，尋找信號大值，查明可能的放電位置。

圖表 8?1                                 US檢測缺陷判據(jù)

數(shù)據(jù)記錄：通過儀器的記錄功能將數(shù)據(jù)保存：在當(dāng)前模式下點擊停止，點擊保存記錄，按照第8.1節(jié)第6步生成檢測報告。

       圖 8-2 US檢測位置示意圖

聲電聯(lián)合檢測

為了更加有效地檢測出高壓開關(guān)柜和工頻試驗變壓器的局部放電及其放電類型，應(yīng)將超聲波（US）測量法與暫態(tài)地電壓（TEV）測量法聯(lián)合使用。經(jīng)過長期實驗室物理模擬開關(guān)柜放電現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)了其各自的特點（見下表）。                   

圖表 8?2                         聲電檢測技術(shù)技術(shù)的區(qū)別

下圖為實驗室模擬開關(guān)柜局部放電模型：

                           圖 8-3 部分局部放電物理模

巡檢報告

巡檢數(shù)據(jù)可通過SD卡或者U盤等導(dǎo)出到PC機(jī)中，從而完成用戶報告的創(chuàng)建。報告生成對PC機(jī)的要求：

系統(tǒng)：為XP系統(tǒng)或WIN7系統(tǒng)。

軟件：應(yīng)安裝Microsoft Word2003或者Word2007。

運行LYDR.exe軟件，啟動界面如下：

                       圖 9-1 LYDR.exe主界面

加載數(shù)據(jù)文件—加載要創(chuàng)建報告的數(shù)據(jù)文件。

關(guān)閉數(shù)據(jù)文件—關(guān)閉已經(jīng)加載的數(shù)據(jù)文件。

全選—對數(shù)據(jù)記錄全選。

反選—反選數(shù)據(jù)記錄。

創(chuàng)建報告—點擊創(chuàng)建報告。

退出—退出軟件。

                             圖 9-2 報告樣例

售后服務(wù)           

儀器自購買之日起一年內(nèi)，屬產(chǎn)品質(zhì)量問題免費包修包換，終身提供維修和技術(shù)服務(wù)。如發(fā)現(xiàn)儀器有異常情況或故障請與公司及時，以便為您安排便捷的處理方案。

產(chǎn)品概述

是測量、分析電力設(shè)備絕緣性能以及對局部放電源定位的儀器；本系統(tǒng)采用現(xiàn)代電子和計算機(jī)綜合技術(shù)，實現(xiàn)信號放大（模擬、電子、數(shù)字）、濾波、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形顯示、試驗報告自動生成，從而完成局部放電的測量，分析與定位。

本儀器攜帶方便、測量快速，抗干擾能力強(qiáng)，便于現(xiàn)場使用。其配置的軟件主要包括局部放電巡檢以及局部放電定位兩部分。其中局部放電巡檢配置的軟件具有時域圖形、2D、3D統(tǒng)計圖譜、報警歷史、歷史大、脈沖計數(shù)等功能，此外還可以詳查分析某個相位波形，窗口隨意放大和縮小，對該段數(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，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，可對后期數(shù)據(jù)分析提供參考。局部放電定位配置的軟件通過電信號和聲信號的時間差對局部放電源進(jìn)行的定位，有助于及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，提高局部放電活動測量的實效性。

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) 第二部分：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

技術(shù)參數(shù)            

技術(shù)參數(shù)表

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

后面板接口說明表

巡檢系統(tǒng)基本操作

初次啟動系統(tǒng)軟件增加一個新的巡檢試驗檔案

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(jìn)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(rèn)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SD卡中建立存儲目錄以保存數(shù)據(jù)，例如：

試驗名稱為：LYPD

則檢測數(shù)據(jù)存儲路徑為：Storage Card\ 試驗管理\LYPD\

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(jìn)行檢測數(shù)據(jù)都存儲在SD卡中，SD卡大支持32G，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。

試驗設(shè)置對話框：

當(dāng)上述參數(shù)均設(shè)置完畢后，點擊確定進(jìn)行試驗。

“試驗檔案”對話框在停止運行狀態(tài)下可以打開，只需點擊圖5-2中文件按鈕控件即可。

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。

記錄存儲狀態(tài)：提示當(dāng)前存儲的是波形記錄還是統(tǒng)計記錄，同時提示當(dāng)前存儲總條數(shù)。

系統(tǒng)時間：顯示當(dāng)前系統(tǒng)日期及時間。

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。

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(jī)導(dǎo)致試驗數(shù)據(jù)丟失。

系統(tǒng)設(shè)置—儀器參數(shù)配置

“系統(tǒng)設(shè)置”對話框包含了對采樣、顯示、記錄以及增益調(diào)節(jié)的設(shè)置如圖5-5所示。

采樣

采樣頻率：0.5M、1M、2.5M、5M、10M、20M可選。

觸發(fā)方式：軟件自動、外部觸發(fā)和軟件同步三種方式。

同步頻率：系統(tǒng)工作頻率（50Hz，60Hz）

顯示

顯示方式：波形顯示模式下，可選擇直線、正弦和橢圓三種方式來顯示時域波形。

記錄

自動記錄：√為開啟自動記錄，  為禁止自動記錄。

時間間隔：自動記錄開啟后，記錄的間隔，單位為s

增益調(diào)節(jié)

自動調(diào)節(jié)：√為開啟自動增益，  為禁止自動增益。

上閾：采樣滿度百分比，當(dāng)高于此閾值時達(dá)到設(shè)定次數(shù)后向放大倍數(shù)低的檔位切換。

下閾：采樣滿度百分比，當(dāng)?shù)陀诖碎撝禃r達(dá)到設(shè)定次數(shù)后向放大倍數(shù)高的檔位切換。

次數(shù)：采樣周期個數(shù)。

關(guān)于…

顯示公司信息和軟件版本信息。

對于系統(tǒng)的兩個檢測通道，其參數(shù)配置可以分別設(shè)置。進(jìn)入“系統(tǒng)設(shè)置”對話框，如圖5-7對CH1和CH2分別進(jìn)行設(shè)置。

對每個通道有下列參數(shù)：

配置

傳感器：選擇合適的傳感器類型，具體通道對應(yīng)的傳感器類型根據(jù)需要出廠配置。

供電：通道BNC口可對外輸出12V直流電壓。開—為輸出電壓，關(guān)—為不輸出電壓。

校準(zhǔn)

帶寬：可選帶寬為20k-100kHz、40k-300kHz、3M低通，如上選擇傳感器后，帶寬會自動切換到該傳感器出廠默認(rèn)的優(yōu)帶寬，當(dāng)用戶需要選擇其他帶寬時，可手動切換，進(jìn)行試驗。當(dāng)系統(tǒng)重啟后，傳感器對應(yīng)帶寬將恢復(fù)至出廠默認(rèn)帶寬。

量值：輸入校準(zhǔn)時傳感器對應(yīng)的校準(zhǔn)值。

校準(zhǔn)：該按鈕對當(dāng)前選中傳感器和選中頻帶進(jìn)行校準(zhǔn)，對于HFCT無需輸入口令即可進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)，而TEV和UA現(xiàn)場不能校準(zhǔn)，在設(shè)備出廠時，需要輸入口令進(jìn)行出廠校準(zhǔn)，目的是避免用戶自行對UHF、TEV和UA校準(zhǔn)，影響設(shè)備準(zhǔn)確度。

用戶名：administrator

密碼：0

對于傳感器選擇不同頻帶，都應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)后會提示已校準(zhǔn)信息。

報警

預(yù)警閾值：輸入當(dāng)前傳感器預(yù)警閾值，當(dāng)測得局放幅值小于該值時為綠色正常信號。

報警閾值：輸入當(dāng)前傳感器報警閾值，當(dāng)測得局放幅值大于等于預(yù)警閾值且小于報警閾值時為黃色預(yù)警信號，當(dāng)大于等于報警閾值時為紅色報警信號。

檢測通道顯示模式—波形圖

點擊圖5-9中 “顯示模式”按鈕，切換到波形圖模式。

檢測通道顯示模式—統(tǒng)計圖

二維圖譜（指紋圖）

該模式下縱軸代表放電水平，橫軸代表相位0-360度，不同的像素顏色代表不同的放電頻次(0%到100%分別指示放電頻次由低到高)。

點擊“清除統(tǒng)計”按鈕開始重新統(tǒng)計。

二維圖譜（N-Φ）

縱軸代表放電次數(shù)，橫軸代表相位，該模式將若干周波局部放電信號進(jìn)行統(tǒng)計和處理，反應(yīng)出放電次數(shù)與發(fā)生放電相位的關(guān)系。

二維圖譜（Q-Φ）

縱軸代表放電水平，橫軸代表相位，該模式將若干周波局部放電信號進(jìn)行統(tǒng)計和處理，反應(yīng)出局部放電量與發(fā)生放電相位的關(guān)系。

三維圖譜（Q-Φ-T）

該模式縱軸代表放電水平，橫軸代表相位，Z軸代表時間，脈沖不同顏色代表放電水平的大小不同，右側(cè)顏色標(biāo)識代表縱軸不同的百分比所使用的不同顏色。通過該模式可以區(qū)分干擾和放電，以及隨時間變化不同相位信號的變化。

開相位窗

每一個通道的波形顯示窗口內(nèi)，可以同時開兩個紅色子窗口（相位窗）。此功能，一般用來避開某些相位的干擾，對所開窗相位內(nèi)的波形進(jìn)行讀數(shù)，以下稱開窗。

開窗操作

將鼠標(biāo)的光標(biāo)放置在圖形顯示區(qū)的適當(dāng)位置，按下鼠標(biāo)左鍵并保持，同時拖動鼠標(biāo)到另一位置釋放鼠標(biāo)左鍵，即完成開窗操作。重復(fù)以上操作可在同一通道開另一個相位窗，同一通道多顯示兩個相位窗。注意開窗時，開窗區(qū)域必須框選注基線，否則開窗無效。有相位窗時，讀數(shù)顯示的是相位窗口內(nèi)的大放電量，同時信息區(qū)提示當(dāng)前開窗個數(shù)。

關(guān)窗操作

需要關(guān)閉哪一個相位窗口，就將鼠標(biāo)的光標(biāo)放置在哪一個相位窗（紅色矩形框）內(nèi)，單擊鼠標(biāo)左鍵，即可關(guān)閉該窗口。在存在兩個相位窗口的情況下，再進(jìn)行開窗操作可以關(guān)閉前兩個相位窗口。

脈沖分析

運行過程中還可以對局放數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖分析，即對已經(jīng)采集的數(shù)據(jù)可以詳細(xì)查看波形形狀，從而分析放電波形的性質(zhì)。

要進(jìn)行脈沖分析，首先要進(jìn)行開窗操作，并保證開一個相位窗，把要分析的波形選進(jìn)所開窗口內(nèi)，然后點擊5.16中“分析”按鈕，即彈出開窗分析界面。

開窗分析提供了對幅值顯示的動態(tài)縮放，脈沖左右移動和水平壓縮拉伸功能，按鍵均采用可加速處理，長按自動加速。脈沖分析窗口中提供了峰值顯示和光標(biāo)處放電幅值水平顯示。點擊脈沖顯示區(qū)，光標(biāo)隨之移動，同時水平拉伸和壓縮以其為基準(zhǔn)進(jìn)行縮放，從而實現(xiàn)快速對脈沖信號的捕捉和展開。

頻譜分析

在圖5-17中點擊“頻域”按鈕就進(jìn)入頻譜分析窗口。它是對脈沖分析窗口內(nèi)波形的頻譜展開分析。

按[頻域]/[時域]按鈕，就可在脈沖分析窗口和頻譜分析窗口之間切換。

報警、報警歷史和大讀數(shù)功能

報警功能：色彩編碼類似于交通指示燈，可根據(jù)設(shè)定閾值進(jìn)行報警提示。

正常：局部放電在正常范圍內(nèi)，為綠燈。

預(yù)警：局部放電大于預(yù)警值且小于報警值，為黃燈。

報警：局部放電大于報警值，為紅燈。

報警歷史讀數(shù)：以流動柱狀態(tài)圖的形式顯示近 64 個測量值，色彩編碼類似于交通指示燈。可點擊“復(fù)位歷史”對報警歷史進(jìn)行復(fù)位。

大讀數(shù)：進(jìn)入該傳感器測量以來，所測得的大讀數(shù)，點擊“復(fù)位大”可對大讀數(shù)進(jìn)行復(fù)位。

查看采樣滿幅比例以及顯示縮放倍數(shù)

對于采樣數(shù)據(jù)，軟件提供了對采樣數(shù)據(jù)滿幅比例的指示；同時在波形圖模式下軟件提供對顯示波形縮放比例的提示，方便用戶在兩通道對比時將縮放比例放在同一位置。

增益控制

自動增益：軟件根據(jù)設(shè)定，自動調(diào)節(jié)增益狀態(tài)。

手動調(diào)節(jié)增益：軟件提供了對當(dāng)前增益狀態(tài)指示，提示用戶手動調(diào)節(jié)至合適的增益，保證測量的準(zhǔn)確性。

增益放大倍數(shù)過高：提示向低放大倍數(shù)方向調(diào)節(jié)。

增益放大倍數(shù)過低：提示向高放大倍數(shù)方向調(diào)節(jié)。

增益合適：無需調(diào)節(jié)。

數(shù)據(jù)存儲

數(shù)據(jù)存儲前，用戶還必須輸入檢測位置信息（圖5-24），建立檢測位置與檢測數(shù)據(jù)之間的對應(yīng)關(guān)系。便于用戶事后數(shù)據(jù)的分析，報告的生成。

記錄存儲

記錄存儲可選手動記錄和自動記錄，軟件會在SD卡中建立存儲數(shù)據(jù)庫和原始數(shù)據(jù)文件，例如：

試驗名稱為：LYPD

則記錄存儲數(shù)據(jù)庫為：Storage Card\試驗管理\LYPD\數(shù)據(jù)\LYPD.db3

記錄原始數(shù)據(jù)為：Storage Card\試驗管理\LYPD\數(shù)據(jù)\%d-%d-%d_%02d-%02d-%02d.dat

其中%d-%d-%d_%02d-%02d-%02d為當(dāng)前記錄存儲時刻。

原始記錄可供時域脈沖分析使用。

圖片存儲

軟件每記錄一條數(shù)據(jù)，會將每個通道的圖片以bmp格式存儲到SD卡中，以后導(dǎo)出查看，具體存儲路徑為：

試驗名稱為：LYPD

圖片存儲為：Storage Card\試驗管理\LYPD\圖片\統(tǒng)計圖\ CHX_波形圖X.bmp

其中*個X為通道標(biāo)識，后一個X為記錄號標(biāo)識。

同時軟件提供抓屏功能，將圖片存儲在：Storage Card\試驗管理\LYPD\圖片\屏幕抓圖\ bmpX.bmp

瀏覽記錄回放分析

軟件提供對記錄的分析和查看功能，方便用戶對已檢測記錄數(shù)據(jù)的事后分析處理。

查看記錄可自動播放，也可逐條瀏覽，也可定位某一記錄進(jìn)行脈沖分析。

外部觸發(fā)的使用

在現(xiàn)場試驗時，為了得到穩(wěn)定而且準(zhǔn)確的相位，可以采用外部觸發(fā)方式，在系統(tǒng)設(shè)置里，將觸發(fā)方式改成外部觸發(fā)，主機(jī)后面板接線如圖，將外同步模塊接到試驗電源上，點擊運行，此時放電相位為穩(wěn)定而準(zhǔn)確的相位。

充電及電池更換

本儀器內(nèi)置高性能鋰電池，其容量高達(dá)4Ah，充滿電后可供本儀器連續(xù)工作6~8個小時。當(dāng)內(nèi)置電池電量不足時儀器自動報警，此時應(yīng)把需要保存的數(shù)據(jù)及時保存，并關(guān)閉機(jī)器及時充電。

對本儀器內(nèi)置電池進(jìn)行充電時，把本儀器配帶電源適配器的交流端插頭（普通三芯插頭）插入AC220V電源插座內(nèi)，并通電，然后把電源適配器直流端插頭插入儀器后面板的充電插座中，即開始對電池充電。在充電過程中，充電指示燈為桔紅色，充電指示燈變?yōu)榫G色后表示電池已充滿電，此時拔除電源適配器即完成整個充電過程，整個充電過程大約需要4.5小時左右的時間。如果接入電源適配器后充電指示燈不亮，表示充電線路有故障，請檢查電源適配器是否通電。

注：對本儀器內(nèi)置電池進(jìn)行充電時，必須使用本儀器配帶的電源適配器充電，不得使用其它電源，否則可能造成電池或儀器損壞！

開關(guān)柜局部放電檢測

開關(guān)柜局部放電檢測采用TEV傳感器、超聲傳感器在線檢測高壓開關(guān)柜局部放電情況。 設(shè)備采用便攜式，操作簡單，TEV傳感器貼在箱壁，超聲波傳感器沿著開關(guān)柜上的縫隙掃描檢測，對高壓開關(guān)及開關(guān)柜無任何損害，所有的檢測對高壓開關(guān)及開關(guān)柜設(shè)備的運行不產(chǎn)生任何影響。

可同時利用超聲、TEV檢測法進(jìn)行巡檢，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，實現(xiàn)全功能檢測。

檢測過程實現(xiàn)即時測量、顯示PD數(shù)據(jù)及放電波形，同時可對其進(jìn)行保存，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，供設(shè)備今后的分析比較，對某一設(shè)備的測試結(jié)果可以通過橫向比較和縱向比較兩種方法確定放電發(fā)生及定位放電位置。

系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)構(gòu)成表

暫態(tài)對地電壓（TEV）檢測工作原理

現(xiàn)場對于高壓開關(guān)柜的帶電巡檢方式采用瞬時地電壓（TEV）檢測方式。當(dāng)高壓開關(guān)柜中出現(xiàn)局部放電以后，沿放電通道將會有過程極短的脈沖電流產(chǎn)生，并激發(fā)瞬態(tài)電磁波。放電過程的時間比較短，電流脈沖的陡度比較大，輻射高頻電磁波的能力比較強(qiáng)，可以通過金屬外殼的開孔向外傳播，這些開孔可以是外殼密封墊圈或者其他絕緣部件周圍的間隙。這些高頻電磁波傳播到開關(guān)柜外面時，會在金屬外殼上產(chǎn)生瞬時對地電壓。瞬時地電壓在幾個毫伏至幾伏的范圍內(nèi)，只有幾個納秒的上升時間，將的TEV傳感器布置在開關(guān)柜外面，采用這種非侵入方式來檢測局放活動。測量原理如下圖所示：

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、電纜等設(shè)備所對應(yīng)到開關(guān)柜柜壁的位置，這些設(shè)備大部分位于開關(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如下圖：

超聲波檢測工作原理

局部放電產(chǎn)生的聲波的頻譜很寬，可以從幾十Hz 到幾MHz，其中頻率低于20kHz 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。通過測量超聲波信號的聲壓大小，可以推測出放電的強(qiáng)弱。

超聲波檢測過程中，應(yīng)將超聲波傳感器沿著開關(guān)柜上的縫隙掃描檢測。開關(guān)柜超聲法檢測部位可參考圖6-3進(jìn)行測試。

傳感器技術(shù)參數(shù)

傳感器技術(shù)參數(shù)表

巡檢流程

開關(guān)柜局部放電檢測流程如下：
1) 按照5.1節(jié)中步驟，新建試驗檔案。
2) 按照5.4節(jié)中打開“系統(tǒng)設(shè)置”對話框，如果不接外同步模塊，則“觸發(fā)方式”設(shè)置成軟件同步，若接外同步模塊，則設(shè)置成外部觸發(fā)；記錄采用手動方式記錄；增益調(diào)節(jié)選中自動調(diào)節(jié)，其他增益相關(guān)默認(rèn)；對CH1傳感器配置成TEV模式，供電—開（通道指示燈點亮），CH2配置成UA-A模式，供電—開（通道指示燈點亮）；對其它采用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置。點擊確定，回到主界面。
3) 點擊主界面“運行”按鈕，將顯示模式調(diào)成波形模式，進(jìn)行檢測。首先對環(huán)境進(jìn)行檢測，記錄環(huán)境空氣和金屬部件的背景噪聲。然后按順序?qū)﹂_關(guān)柜逐個進(jìn)行檢測，并手動記錄相應(yīng)數(shù)值及波形，同時也可以記錄統(tǒng)計波形供后期分析。詳細(xì)步驟如下：
a) 首先將測試儀的TEV傳感器指向空氣中,測量開關(guān)室內(nèi)大氣背景噪聲,記錄數(shù)據(jù)和波形;
b) 將TEV傳感器與開關(guān)室內(nèi)金屬物件緊密接觸,測試開關(guān)室金屬物體的背景噪聲,記錄數(shù)據(jù)和波形;
c) 將TEV傳感器與開關(guān)柜柜體緊密接觸,測試開關(guān)柜局放幅值和波形情況,分別測試開關(guān)柜正面中間及下部,背面及側(cè)面的上、中、下部位，記錄測試結(jié)果；
d) 將超聲傳感器沿著開關(guān)柜上的縫隙進(jìn)行掃描檢測，監(jiān)聽異常聲音信號，并測試開關(guān)柜超聲波局放幅值和波形，分別測試開關(guān)柜正面及背面的縫隙部位，記錄測試結(jié)果。

4) 試驗完畢后，將SD卡中的數(shù)據(jù)用讀卡器拷貝到PC機(jī)，用報告生成軟件將報告導(dǎo)出，并對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向縱向分析，對開關(guān)柜進(jìn)行評估。
注意事項：

程中，TEV傳感器應(yīng)垂直于開關(guān)柜表面，并且與柜體緊密接觸
b) 盡量靠近觀察窗等局部放電信號等易泄漏部位的金屬面板上
c) 側(cè)面無法檢測時可以跳過
d) 禁止使用無線通信設(shè)備
e) 試中應(yīng)減少走動，停止其他工作，減少噪聲產(chǎn)生
f) 常設(shè)備的檢測結(jié)果應(yīng)與背景噪聲及在同等條件下同類設(shè)備無明顯差異
g) 次讀數(shù)時，為確保數(shù)值穩(wěn)定，先按下停止按鈕，再進(jìn)行數(shù)據(jù)和波形記錄

GIS局部放電檢測

GIS局部放電檢測采用特高頻法、超聲波法檢測，可根據(jù)實際情況選擇傳感器類型，亦可兩種檢測方法同時使用。

特高頻檢測法：可有效檢測GIS內(nèi)部的由懸浮顆粒、導(dǎo)體和殼體上的突起、盆式絕緣子內(nèi)部絕緣缺陷等原因引起的局部放電。特高頻傳感器的檢測頻率范圍：300MHz～1.5GHz，由于檢測頻率高可有效的避免現(xiàn)場干擾。

超聲波檢測法：可以檢測、識別和定位GIS中的局部放電故障或振動的微粒，不需要預(yù)先在GIS上安裝內(nèi)部耦合器和傳感器，檢測時可在胸前背挎本儀器，手持傳感器在GIS的腔體進(jìn)行檢測。超聲傳感器的頻率范圍：20kHz～120kHz。

系統(tǒng)構(gòu)成

GIS局部放電檢測系統(tǒng)構(gòu)成表

UHF檢測工作原理

GIS發(fā)生絕緣故障的原因是其內(nèi)部電場的畸變，往往伴隨著局部放電現(xiàn)象，產(chǎn)生脈沖電流，電流脈沖上升時間及持續(xù)時間僅為納秒( nS ) 級，該電流脈沖將激發(fā)出高頻電磁波，其主要頻段為0.3—3GHz，該電磁波可以從GIS上的盤式絕緣子處泄露出來，采用特高頻傳感器(頻段為0.3—3GHz )測量絕緣縫隙處的電磁波，然后根據(jù)接收的信號強(qiáng)度來分析局部放電的嚴(yán)重程度。

優(yōu)點:可以帶電測量，測量方法不改變設(shè)備的運行方式，并且可以實現(xiàn)在線連續(xù)監(jiān)測。可有效地抑制背景噪聲，如空氣電暈等產(chǎn)生的電磁干擾頻率一般均較低,特高頻方法可對其進(jìn)行有效抑制。抗干擾能力強(qiáng)。

缺點：僅僅能知道發(fā)生了故障，但不能對發(fā)生故障的點進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。而且目前沒有相應(yīng)的及國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，不能給出一個放電量大小的結(jié)果。

超聲波檢測工作原理

GIS內(nèi)部產(chǎn)生局部放電信號的時候，會產(chǎn)生沖擊的振動及聲音，GIS局部放電會產(chǎn)生聲波，其類型包括縱波、橫波和表面波。縱波通過氣體傳到外殼、橫波則需要通過固體介質(zhì)（比如絕緣子等）傳到外殼。通過貼在GIS外殼表面的壓電式傳感器接收這些聲波信號，以達(dá)到監(jiān)測GIS局放的目的。因此可以用在腔體外壁上安裝的超聲波傳感器來測量局部放電信號。

優(yōu)點：傳感器與 GIS設(shè)備的電氣回路無任何，不受電氣方面的干擾。設(shè)備使用簡便，技術(shù)相對比較成熟，現(xiàn)場應(yīng)用經(jīng)驗比較豐富， 可不改變設(shè)備的運行方式進(jìn)行帶電測量，由于測量的是超聲波信號，因此對電磁干擾的抗干擾能力比較強(qiáng)，可以對缺陷進(jìn)行定位。

缺點：聲音信號在 氣體中的傳輸速率很低(約340m/s )，且信號 中的高頻部分衰減很快，信號通過不同介質(zhì)的時候傳播速率不同，且在不同材料的邊界處會產(chǎn)生反射，因此信號模式變得很 復(fù)雜。另外傳感器監(jiān)測有效范圍較小，對大型設(shè)備器需要眾多的傳感器，現(xiàn)場應(yīng)用較為不便。

UHF和超聲波聯(lián)合檢測

步驟：

1.在GIS盆式絕緣子處放置UHF傳感器，進(jìn)行特高頻檢測，進(jìn)行電磁波信號的測量，判斷是否存在電磁波信號。

2.使用超聲傳感器逐點進(jìn)行聲信號檢測，判斷是否存在聲信號。之后根據(jù)出現(xiàn)的幾種具體情況進(jìn)行進(jìn)一步的分析判斷。

處理方法：

如果電信號和聲信號都存在，則使用特高頻法根據(jù)盆式絕緣子的位置進(jìn)行粗略定位 ， 同時使用超聲法進(jìn)行定位，如果兩者都定位到同一個GIS腔體且表現(xiàn)*，則判斷該腔體內(nèi)部存在放電故障，具有絕緣缺陷，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行進(jìn)一步跟蹤檢測或采取相應(yīng)措施 。

如果只測量到了特高頻電磁波信號而沒有超聲波信號，則應(yīng)通過改變UHF傳感器的位置擺放和傳感器的方向性及信號的頻率分布，判斷是否是周圍設(shè)備發(fā)生了局部放電或者是否存在另外的干擾源，并對GIS設(shè)備進(jìn)行重點跟蹤觀察 。 

如果超聲波法測量到了聲信號而特高頻法沒有測量到電磁波信號，則在使用超聲法在 超聲信號大的部位進(jìn)行定位。通過具體位置及設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，是否是設(shè)備本身的正常振動或者是設(shè)備的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致特高頻信號衰減很大，不能通過檢測位置測量到。并對設(shè)備進(jìn)行重點跟蹤觀察。

傳感器技術(shù)參數(shù)

傳感器技術(shù)參數(shù)表

巡檢流程

GIS局部放電檢測流程如下：

按照5.1節(jié)中步驟，新建試驗檔案。

按照5.4節(jié)中打開“系統(tǒng)設(shè)置”對話框，如果不接外同步模塊，則“觸發(fā)方式”設(shè)置成軟件同步，若接外同步模塊，則設(shè)置成外部觸發(fā)；記錄采用手動方式記錄；增益調(diào)節(jié)選中自動調(diào)節(jié)，其他增益相關(guān)默認(rèn)；對CH1傳感器配置成UHF模式，供電—開（通道指示燈點亮），CH2配置成UA-P模式，供電—開（通道指示燈點亮）；對其它采用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置。點擊確定，回到主界面。

點擊主界面“運行”按鈕，將顯示模式調(diào)成波形模式，進(jìn)行檢測。用UHF通道對盆式絕緣子位置進(jìn)行檢測，用超聲通道對腔體進(jìn)行檢測，手動記錄相應(yīng)數(shù)值及波形，同時也可以記錄統(tǒng)計波形供后期分析。

試驗完畢后，將SD卡中的數(shù)據(jù)用讀卡器拷貝到PC機(jī)，用報告生成軟件將報告導(dǎo)出，對GIS進(jìn)行評估。

變壓器局部放電檢測

變壓器局部放電檢測采用超聲波法、脈沖電流法及電、聲綜合法檢測。

超聲波法：在變壓器（電抗器）內(nèi)部一旦發(fā)生局部放電，就會產(chǎn)生超聲波信號，以球面波形式向周圍傳播，只要在變壓器（電抗器）箱壁外側(cè)放置超聲傳感器，就可以接收到放電產(chǎn)生的超聲波信號。

脈沖電流法：變壓器（電抗器）的繞組與鐵芯之間為絕緣材料，存在分布電容，而放電信號是幾百千赫到幾兆赫的高頻信號，能通過該電容從繞組傳到鐵芯，在鐵芯或夾件接地線上卡裝高頻電流傳感器能夠檢測到局放脈沖信號。

電、聲綜合法檢測是將脈沖電流法、超聲波法綜合使用（簡稱電、聲綜合檢測法），該方法既能結(jié)合兩種檢測方法的優(yōu)點，全面檢測各種類型的放電信號，還能通過電、聲之間的時間差來判斷局部放電故障點的位置。

系統(tǒng)構(gòu)成

變壓器局部放電檢測系統(tǒng)構(gòu)成表

檢測原理

局部放電信號在變壓器內(nèi)的傳播途徑：

脈沖電流（LC傳輸回路）

高頻電磁波（需要變壓器內(nèi)預(yù)置特高頻天線）

超聲波

局放信號取樣方法：

寬帶電流互感器  

天線（需要變壓器內(nèi)預(yù)置特高頻天線）

超聲傳感器

檢測位置

利用寬頻帶電流互感器（LYCT）接收信號位置為：

鐵心接地線

零線接地線   

經(jīng)改造后的套管末屏

油箱接地線

利用超聲波檢測則在油箱箱壁處檢測。

LYCT現(xiàn)場校準(zhǔn)

局部放電測試一個重要的步驟就是校正，但是帶電局部放電在線檢測都是在設(shè)備運行狀態(tài)下，無法在待測物上注入校正信號，所以在線局部放電測試法都是利用比較法或者間接校準(zhǔn)方式來校正，也就是校正信號直接注入到傳感器來校正，此方法在IEC-62478稱為性能及靈敏度確認(rèn)。

LYCT采用現(xiàn)場校準(zhǔn)方法，未校準(zhǔn)測得的數(shù)據(jù)為無效數(shù)據(jù)。打開“系統(tǒng)設(shè)置”對話框如圖5-7，對HFCT通道進(jìn)行校準(zhǔn)。

校準(zhǔn)的過程如下：

將校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器按圖8-4方法接入試驗回路，并施加適當(dāng)?shù)姆烹娒}沖。

根據(jù)校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器輸出的電荷量，輸入需要校準(zhǔn)的放電值。

點擊 “校準(zhǔn)”按鈕，并在彈出的確認(rèn)框中選擇“確定”后，校正過程開始，同時，“校準(zhǔn)”按鈕變?yōu)?ldquo;保存”按鈕。

持續(xù)幾秒后，待放電檢測數(shù)據(jù)穩(wěn)定后按“保存”按鈕，保存所對應(yīng)通道的校準(zhǔn)結(jié)果。

校正完畢后應(yīng)拆除校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器，準(zhǔn)備正式檢測。

傳感器技術(shù)參數(shù)

傳感器技術(shù)參數(shù)表

巡檢流程

變壓器局部放電檢測流程如下：

按照5.1節(jié)中步驟，新建試驗檔案。

按照5.4節(jié)中打開“系統(tǒng)設(shè)置”對話框，如果不接外同步模塊，則“觸發(fā)方式”設(shè)置成軟件同步，若接外同步模塊，則設(shè)置成外部觸發(fā)；記錄采用手動方式記錄；增益調(diào)節(jié)選中自動調(diào)節(jié)，其他增益相關(guān)默認(rèn)；對CH1傳感器配置成HFCT模式，供電—關(guān)（通道指示燈熄滅），CH2配置成UA-P模式，供電—開（通道指示燈點亮）；對其它采用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置。

按照8.4節(jié)中的方法對HFCT進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)。

點擊主界面“運行”按鈕，將顯示模式調(diào)成波形模式，根據(jù)8.3節(jié)中的檢測方法進(jìn)行檢測，并手動記錄相應(yīng)數(shù)值及波形，同時也可以記錄統(tǒng)計波形供后期分析。

試驗完畢后，將SD卡中的數(shù)據(jù)用讀卡器拷貝到PC機(jī)，用報告生成軟件將報告導(dǎo)出，對變壓器進(jìn)行評估。

電纜局部放電檢測

電纜局部放電檢測采用脈沖電流法和局部放電定位探測器檢測。

系統(tǒng)構(gòu)成

電纜局部放電檢測系統(tǒng)構(gòu)成表

檢測原理

由于制造或安裝的缺陷，會在電纜端頭（接頭）的絕緣部分發(fā)生放電，直至發(fā)生絕緣擊穿損壞，有的會發(fā)生著火或爆炸。所以，如何在事故發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)故障隱患是解決問題的關(guān)鍵。這就需要我們有帶電檢測的手段。

脈沖電流法：在高壓電纜中，導(dǎo)線和金屬屏蔽之間由絕緣材料隔開形成分布電容，該電容約為幾百pF，對高頻信號形成通路。因此，高頻的局部放電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高頻電流傳感器可檢測到放電脈沖信號，并能夠確定局部放電的量值。

局部放電定位探測器法：LYPCD-5000局部放電定位探測器集電信號和超聲信號的檢測于一體，其操作簡單方便，與試品無任何接線，非接觸測試。定位準(zhǔn)確，探測器內(nèi)安裝了電、聲空間定位傳感器，通過對電、聲信號幅值和時差變化的分析，可準(zhǔn)確定位放電點的位置。

電纜接頭發(fā)生放電的幾個階段

無放電信號：利用LYPCD-5000局部放電定位探測器接收不到任何電信號和超聲信號。說明該接頭絕緣狀況良好。

發(fā)生微弱放電：利用LYPCD-5000局部放電定位探測器可接收到微弱的電信號，但收不到超聲信號。說明該接頭已存在絕緣缺陷，但在短時間內(nèi)不會發(fā)生擊穿故障，可進(jìn)行跟蹤檢測觀察。

發(fā)生較強(qiáng)放電：利用LYPCD-5000局部放電定位探測器可接收到較強(qiáng)的電信號，但收不到超聲信號。說明該接頭已存在較嚴(yán)重絕緣缺陷，放電有可能發(fā)生在內(nèi)部，超聲波信號的衰減較嚴(yán)重，所以暫時收不到超聲信號，在這種情況下，可加緊跟蹤觀察，也可考慮維修更換。

發(fā)生嚴(yán)重放電：利用組合探測器可接收到較強(qiáng)的電信號，也可收到到超聲信號。說明該接頭已存在較嚴(yán)重絕緣損壞，應(yīng)立即維修更換。

LYCT現(xiàn)場校準(zhǔn)

參見8.4節(jié)中的校準(zhǔn)方法。

傳感器技術(shù)參數(shù)

傳感器技術(shù)參數(shù)表

巡檢流程

電纜局部放電檢測流程如下：

按照5.1節(jié)中步驟，新建試驗檔案。

按照5.4節(jié)中打開“系統(tǒng)設(shè)置”對話框，如果不接外同步模塊，則“觸發(fā)方式”設(shè)置成軟件同步，若接外同步模塊，則設(shè)置成外部觸發(fā)；記錄采用手動方式記錄；增益調(diào)節(jié)選中自動調(diào)節(jié)，其他增益相關(guān)默認(rèn)。

采用HFCT檢測時對CH1傳感器配置成HFCT模式，供電—關(guān)（通道指示燈熄滅），若采用單HFCT則只使用CH1,對其它采用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置。繼續(xù)第三步操作。

采用LYPCD-5000局部放電定位探測器時，CH1傳感器配置成CB-UA模式，供電—關(guān)（通道指示燈熄滅），CH2傳感器配置成CB-E模式，供電—關(guān)（通道指示燈熄滅），其他采用默認(rèn)設(shè)置。不進(jìn)行校準(zhǔn)，直接進(jìn)行第四部操作。

按照8.4節(jié)中的方法對CT進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)。

點擊主界面“運行”按鈕，將顯示模式調(diào)成波形模式，根據(jù)9.2節(jié)中的檢測方法進(jìn)行檢測，并手動記錄相應(yīng)數(shù)值及波形，同時也可以記錄統(tǒng)計波形供后期分析。

試驗完畢后，將SD卡中的數(shù)據(jù)用讀卡器拷貝到PC機(jī)，用報告生成軟件將報告導(dǎo)出，對電纜進(jìn)行評估。

巡檢報告

巡檢數(shù)據(jù)可通過SD卡導(dǎo)出到PC機(jī)中，從而完成用戶報告的創(chuàng)建。報告生成要求PC機(jī)應(yīng)安裝Microsoft Word2003和SQLite數(shù)據(jù)報告生成系統(tǒng)Version1.0。

SQLite數(shù)據(jù)報告生成系統(tǒng)Version1.0主界面如下:

主界面說明表

現(xiàn)場干擾及處理方法

1) 戶外架空線的強(qiáng)電暈干擾會對開關(guān)室的進(jìn)線柜及相鄰柜的超聲波和暫態(tài)對地電壓測試值造成影響。

2) 主變冷卻器等大電機(jī)運轉(zhuǎn)時由于內(nèi)部線圈的轉(zhuǎn)動會在外殼產(chǎn)生較高的暫態(tài)對地電壓測試值，進(jìn)而對開關(guān)室的進(jìn)線柜及相鄰柜的超聲波和暫態(tài)對地電壓測試值造成影響。

3) 蓄電池屏柜和直流屏柜由于內(nèi)部的整流電路，其暫態(tài)對地電壓測試值會異常高，但影響范圍小，在2、3 米開外即可忽略。

4) 靠近燈源會使超聲波測試值異常大。

5) 屋頂日光燈損壞后鎮(zhèn)流器不停啟動會導(dǎo)致暫態(tài)對地電壓測試值提高很多，其影響范圍較大，可以覆蓋一個主控室或高壓開關(guān)室。

6) 開關(guān)柜背面的帶電指示器會造成暫態(tài)對地電壓測試值偏高。

7) 有些電子電路版、控制箱等會產(chǎn)生一定的干擾，對暫態(tài)對地電壓測試值產(chǎn)生影響，但影響范圍僅限于與其連接的金屬面，且不超過0.5m 的距離，如消防控制箱、開關(guān)柜就近控制保護(hù)屏等。

8) 鬧市區(qū)的構(gòu)架暫態(tài)對地電壓測試值受車輛等原因影響很大，但存在房屋的屏蔽措施時，內(nèi)部的設(shè)備受影響較小。

9) 人耳可聽的聲音等會對超聲波測試帶來干擾。

10) 電暈放電可明顯增大超聲測試法的數(shù)值，且其聲響與開關(guān)柜內(nèi)部產(chǎn)生的聲音基本類同。

11) 超聲測試法的干擾源影響距離一般較小，且有一定的方向性。

現(xiàn)場干擾的處理：

1) 關(guān)閉干擾源，如一些室內(nèi)的排風(fēng)扇、日光燈等。

2) 采用不同的時間進(jìn)行測試。

3) 避開無線電及其它電子裝置的干擾信號。

4) 通過局部放電定位儀確定信號的傳播方向來確定與被測設(shè)備相距較遠(yuǎn)的放電干擾源等方法實現(xiàn)。

局部放電定位系統(tǒng)基本操作

定位主界面介紹

版本號——當(dāng)前系統(tǒng)的版本

時間——顯示當(dāng)前系統(tǒng)時間

運行情況——顯示當(dāng)前軟件所處的狀態(tài)運行或者停止

電量——顯示當(dāng)前電池的電量百分比

退出系統(tǒng)——退出當(dāng)前系統(tǒng)的按鈕

峰值——顯示通道CH1和CH2峰值，顏色分別與相應(yīng)的通道波形顏色相*

CursorA——顯示當(dāng)前圖譜中光標(biāo)A的坐標(biāo)值，分別為時間和幅值；CursorB——顯示當(dāng)前圖譜中光標(biāo)B的坐標(biāo)值，分別為時間和幅值；△t——顯示當(dāng)前圖譜中光標(biāo)A和光標(biāo)B時間差

定位距離——顯示距離局部放電源的距離

1——顯示通道CH1波形的基線； 2——顯示通道CH2波形的基線

A——指示光標(biāo)CursorA； B——指示光標(biāo)CursorB

①——指示光標(biāo)Cursor1； ②——指示光標(biāo)Cursor2

——通道CH1和CH2在圖譜中每個方格的幅值，隨著增益的變化也會發(fā)生變化

——顯示當(dāng)前采樣時長

Cursor1——顯示當(dāng)前光標(biāo)1的幅值；Cursor2——顯示當(dāng)前光標(biāo)2的幅值；△V——顯示當(dāng)前Cursor1與Cursor2的幅值差

——按鍵未選中狀態(tài)

——按鍵選中狀態(tài)

——點擊可選中按鈕可以配合左右調(diào)整光標(biāo) 與 的位置

——點擊選中按鍵可以配合左右調(diào)整波形位置

——點擊選中按鍵可以配合使用 上下調(diào)整光標(biāo)位置

——點擊選中按鍵可以配合分別調(diào)整基線垂直位置，從而更好的對信號進(jìn)行對比。

——點擊可以手動調(diào)節(jié)增益值，分為-20dB,0dB,20dB,40dB,60dB總共5個檔位。

——點擊按鍵或按住按鍵可以調(diào)整幅值

——調(diào)整橫軸即時間軸的值

 ——切換光標(biāo)信源，CH1圖譜部分對應(yīng)黃色，切換CH2變?yōu)槊导t色

 ——系統(tǒng)設(shè)置按鍵

 ——點擊運行，系統(tǒng)啟動

系統(tǒng)設(shè)置

進(jìn)入局部放電定位系統(tǒng)，點擊按鍵 系統(tǒng)設(shè)置按鍵，系統(tǒng)彈出系統(tǒng)設(shè)置對話框。可以分別設(shè)置采集、聲速、通道參數(shù)等信息。

采集部分

采樣率：分為0.5MHz,1.0 MHz,2.5 MHz,5.0 MHz,10.0 MHz,20.0 MHz六檔。

同步方式：分為內(nèi)同步和外同步兩種方式

采樣時長： 采樣時長默認(rèn)為5秒，也可以根據(jù)具體情況在輸入框中輸入采樣時長，點擊輸入法中的按鍵 即可完成輸入。

聲速部分

在系統(tǒng)設(shè)置，聲速輸入框中輸入平均聲速，其中不同的材料的聲速不同，詳細(xì)的聲速表參見表12-1不同材料的聲速參考表。

不同材料的聲速參考表

通道設(shè)置部分

頻帶：分為40KHz-300KHz、80KHz-200KHz、20KHz-100KHz

對外供電：默認(rèn)為關(guān)，如果采用通道供電，需打開對外供電設(shè)置

傳感器系數(shù)：傳感器放大倍數(shù)，默認(rèn)1.0，可以根據(jù)需要在輸入框中輸入傳感器系數(shù)

自動增益：根據(jù)現(xiàn)場情況，定位過程中，我們首先選用自動增益，如果信號周期性出現(xiàn)，可以關(guān)閉自動增益，改為手動調(diào)節(jié)。

上限：采樣滿度百分比，當(dāng)高于此閾值時達(dá)到設(shè)定次數(shù)后向放大倍數(shù)低的檔位切換。

下限：采樣滿度百分比，當(dāng)?shù)陀诖碎撝禃r達(dá)到設(shè)定次數(shù)后向放大倍數(shù)高的檔位切換。

次數(shù)：采樣周期個數(shù)。

設(shè)置通道：通常1通道為電信號通道，2通道為超聲信號通道。

局放定位檢測流程

將CH1接電信號，CH2連接超聲信號，注意如果采用通道供電，需打開對外供電設(shè)置。

設(shè)定采樣中的采樣率，同步方式，采樣時長

設(shè)定聲速：根據(jù)所使用的材料設(shè)置響應(yīng)的聲速

設(shè)置通道參數(shù)：根據(jù)12.2系統(tǒng)設(shè)置中的通道參數(shù)設(shè)置部分設(shè)置通道參數(shù)。

完成設(shè)置后點擊運行，當(dāng)信號出現(xiàn)并穩(wěn)定后，點擊停止，按照12.1中介紹的方法分別移動光標(biāo)的位置到CH1和CH2對應(yīng)波形出現(xiàn)的其起始位置，系統(tǒng)將自動計算出定位距離，此時定位距離顯示的數(shù)值即為當(dāng)前位置到局部放電源的距離。