局部放電測試儀

1.局部放電測試儀的操作、維護(hù)應(yīng)由能勝任的相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行。

2.局部放電測試儀試驗現(xiàn)場電壓高達(dá)幾萬伏，試驗人員應(yīng)嚴(yán)格遵守所有安全預(yù)防措施。試驗區(qū)域應(yīng)有明顯、清晰的警示牌，現(xiàn)場任何人都應(yīng)該知道高壓區(qū)域。直接從事的測量人員應(yīng)了解測量回路中所有帶電元件、高壓元件，不直接從事測量的人員應(yīng)被隔離在試驗區(qū)域之外。在試驗過程中及上電后，任何人不得進(jìn)入高壓區(qū)。

3.在試驗以前，操作人員應(yīng)掌握測試線路、測試方法、測試步驟和測試目的。

4.試驗現(xiàn)場要整潔、干凈，不應(yīng)存放其他無關(guān)的物品。在高壓區(qū)間的地面上不應(yīng)有雜亂的金屬小塊(如裸銅線段、螺絲、螺帽和其它小金屬塊等)，被試品、升壓變壓器、耦合電容等應(yīng)與周圍保持適當(dāng)距離。

5.被試品、升壓變壓器、耦合電容等表面應(yīng)保持干燥清潔，因為表面的濕氣和污垢會引起表面的局部放電，導(dǎo)致測量異常。

6.試驗操作人員按規(guī)程要求連接線路，試驗區(qū)各種金屬物體應(yīng)牢固接地，檢查并改善試驗區(qū)內(nèi)一切可能放電的部位(如不能有尖、銳角)，特別注意各種地線是否良好接地。

7.在試驗開始加壓前，試驗人員必須詳細(xì)而全面地檢查一遍線路，以免線路接錯。特別應(yīng)關(guān)注接地線、高壓線和強(qiáng)電回路的連線是否牢固連接。

8.試驗異常時，應(yīng)首先切斷電源，再作進(jìn)一步處理。

(四) 注意事項

1. 在試驗開始加壓以前，試驗人員必須詳細(xì)而全面地檢查一遍線路，以免線路接錯。測試儀器處的接地線是否與接地體牢固連接，若連接不牢或在準(zhǔn)備工作時掐頭去尾線被腳踢斷，這將可能引起人身和設(shè)備事故。

2.對于連接線應(yīng)避免將尖端暴露在外，防止尖端電暈放電，尤其對于電壓等級較高的局部放電試驗，必要時要加粗高壓連接線及加裝防電暈罩，減小因場強(qiáng)過高引起的電暈放電。屏蔽罩不能與試品的瓷裙相接觸。

3. 一般情況下，在試驗過程中，被試品在耐壓、預(yù)升壓時局部放電量都比正常值大很多，此時儀器的儀表必然會超出滿刻度。為防止儀器損壞，應(yīng)將儀器的增益粗調(diào)旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)一檔或更多檔，以不超出滿刻度為標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)電壓降至測量電壓時，再將增益粗調(diào)開關(guān)順時針旋轉(zhuǎn)一檔或更多檔，以便記錄測量值。

[含電氣設(shè)備中的機(jī)械故障檢測和氣液泄漏檢測]

一.GIS開關(guān)驅(qū)動機(jī)構(gòu)故障查找，防止開關(guān)拒動誤動事故

GIS，是當(dāng)今電力系統(tǒng)中最為重要的開關(guān)設(shè)備。GIS內(nèi)部的開關(guān)能否正確動作，是電網(wǎng)能否安全運行的關(guān)鍵因素。高電壓等級的GIS開關(guān)動作，大部分靠液壓驅(qū)動或壓縮空氣驅(qū)動，為保證液壓驅(qū)動和空壓驅(qū)動系統(tǒng)的正常運行，必須定時啟動電機(jī)作功加壓，以確認(rèn)系統(tǒng)工作性能是否可靠。但是，由于設(shè)備廠商的制作工藝、安裝過程或運維失當(dāng)給設(shè)備造成的缺陷，甚至空壓機(jī)損壞，造成驅(qū)動速度減慢或失效事故越來越多，嚴(yán)重威脅著電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，直接影響到人民的生活與生產(chǎn)，社會后果嚴(yán)重。SDT電氣設(shè)備局部放電巡檢儀，利用先進(jìn)的超聲波原理和精妙的傳感技術(shù)，能生動檢知液壓和空壓系統(tǒng)的內(nèi)部泄漏，提前發(fā)現(xiàn)驅(qū)動故障，并以數(shù)字和聲音的方式告知運維人員進(jìn)行消缺，確保GIS的安全運行。

二.絕緣子污閃及內(nèi)部裂紋檢測，電纜接頭局放檢測

各類絕緣子內(nèi)部裂紋故障和外部污染故障，也急需有效的方法予以檢知。當(dāng)絕緣子周圍的空氣被電離時，會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，腐蝕金屬部件，削弱絕緣物的絕緣能力。電暈放電產(chǎn)生的高能量將導(dǎo)致機(jī)械部件嚴(yán)重?fù)p壞，造成非預(yù)期性停運和對成千上萬的服務(wù)客戶造成影響，嚴(yán)重的可導(dǎo)致火災(zāi)和爆炸出現(xiàn)。特別是工廠中由電氣局放原因引起的火災(zāi)和爆炸會因現(xiàn)場危險和有毒化學(xué)物的存在產(chǎn)生嚴(yán)重的連鎖反應(yīng)。應(yīng)用傳統(tǒng)的紅外成像技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)肉眼所無法察及的熱點現(xiàn)象。但是局部放電、電暈、電弧、電痕等現(xiàn)象并不一定伴隨明顯的升溫現(xiàn)象，并且環(huán)境高溫掩飾了這些現(xiàn)象。但是，這些現(xiàn)象卻會產(chǎn)生的超聲波噪音，利用超聲波檢測設(shè)備可以準(zhǔn)確進(jìn)行局放檢測。

三.GIS/GCB及開關(guān)柜、電源柜、通訊柜內(nèi)部局放故障檢測

各地電廠、供電局變電站的GIS/GCB和集控室的開關(guān)柜內(nèi)部局放故障越來越多，急需合適的檢測手段來進(jìn)行預(yù)知維護(hù)和報警。SDT電氣設(shè)備局部放電巡檢儀適逢其時，GIS/GCB的絕緣介質(zhì)不同，其內(nèi)外部局放的傳播速度也不同。檢測方法或用色譜法或電測法，不僅步驟麻煩、危險，價格昂貴且不能做實時檢測。電氣運維人員急需一種操作簡單、價格合理又操作安全的檢測方法進(jìn)行春檢、秋檢以及平時預(yù)測性維護(hù)。SDT電氣設(shè)備局部放電巡檢儀能夠完全滿足。

四.變壓器、母線套管、CT/PT、電容器和電抗器的局放檢測

SDT電氣設(shè)備局部放電巡檢儀克服了紅外技術(shù)只能測量表面熱故障、無法檢知內(nèi)部故障及原因的缺陷，成為各國電氣運維人員的最佳選擇。各地變電站的變壓器、母線套管、CT/PT、電容器和電抗器，由于在制造、運輸、安裝過程中所存在的問題，引起內(nèi)部局放甚至釀成事故的越來越多，急需合適的手段予以檢測。高壓系統(tǒng)的超聲波檢測彌補了熱像技術(shù)的不足。目前SDT電氣設(shè)備局部放電巡檢儀已成為各國電氣運維人員的最佳選擇。電氣故障在故障點產(chǎn)生超聲波，以檢查泄漏的方法掃描一片區(qū)域，各種特征油炸聲、爆音、嗡嗡聲可以與不同的故障相關(guān)聯(lián)，通過記錄聲波來建立故障數(shù)據(jù)庫，并與調(diào)度系統(tǒng)或MIS網(wǎng)共享。

五.SF6氣體泄漏檢測

適用于變電站、電廠中SF6變壓器、開關(guān)、斷路器的泄漏定位，確保SF6設(shè)備的安全運行。

在試驗電壓下產(chǎn)生局部放電時，經(jīng)耦合電容Ck產(chǎn)生脈沖電流，由輸入單元拾取得脈沖訊號，經(jīng)低噪聲前置放大、濾波放大器選擇所需頻帶及主放放大后，在示波屏的橢圓掃描基線上顯示出放電脈沖，同時也送到脈沖峰值表(對數(shù)表)顯示其峰值。時間窗單元控制試驗電壓每一周期內(nèi)脈沖峰值表的工作時間，并在這段時間內(nèi)將顯示屏的顯示加亮，寬度與位置可以改變，進(jìn)一步加強(qiáng)了抗干擾能力。

局部放電測試儀是研制開發(fā)生產(chǎn)的一種新型儀器。該儀器具有靈敏度高、放大器系統(tǒng)動態(tài)范圍大、測試的試品范圍廣、操作簡便等優(yōu)點。并采用先進(jìn)的抗干擾組件和獨特的門顯示電路，抗干擾能力強(qiáng)，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(jī)、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(jìn)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(在電極尖端)。

(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(jìn)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。

高壓輸電線路和配電系統(tǒng)的故障檢測工作是對絕緣維護(hù)人員的一大挑戰(zhàn)。主要問題是電暈現(xiàn)象，導(dǎo)體周圍的空氣分子帶電或電離產(chǎn)生電暈放電。更換高壓傳輸線操作過程中的能量損失以及絕緣子的變質(zhì)退化直至最終衰竭是維護(hù)人員的兩大顧慮。

電場強(qiáng)度電離絕緣子周圍的空氣分子時，會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，腐蝕金屬部件，削弱絕緣化合物能力。電暈放電產(chǎn)生的高能量將導(dǎo)致機(jī)械部件的嚴(yán)重?fù)p壞，造成非預(yù)期性停運和對成千上萬客戶的服務(wù)損失，嚴(yán)重的可導(dǎo)致火災(zāi)和爆炸現(xiàn)象的出現(xiàn)。工廠中由電氣原因引起的火災(zāi)和爆炸根據(jù)其現(xiàn)場危險化學(xué)物和有毒化學(xué)物的狀況將產(chǎn)生嚴(yán)重的連鎖反應(yīng)。應(yīng)用傳統(tǒng)的紅外成像技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)肉眼所無法察及的熱點現(xiàn)象，但電暈、電弧、電痕等現(xiàn)象并不一定伴隨明顯的升溫，并且環(huán)境高溫也會掩蓋這些現(xiàn)象，同時控制柜中的設(shè)備也無法用紅外熱像儀發(fā)現(xiàn)。但是，這些現(xiàn)象卻會產(chǎn)生明顯的超聲波噪音，可利用SDT電氣設(shè)備局部放電巡檢儀進(jìn)行檢測。超聲波檢測系統(tǒng)完善了絕緣檢測工作，使人類可以探聽絕緣子、線套、變壓器、端套、避雷針等故障聲響。

應(yīng)用SDT超聲波診斷技術(shù)的超聲波電暈示蹤器是專為電氣和絕緣檢測人員設(shè)計的儀器。該手持式儀器使用電池作為電源，結(jié)構(gòu)堅固、結(jié)果精確、操作簡便。操作人員幾乎不需任何培訓(xùn)就可操作該儀器。用于檢測電暈放電、電弧、電痕等電氣現(xiàn)象過程中產(chǎn)生的高頻超聲噪音。儀器使用高靈敏度拋物面?zhèn)鞲衅鳈z測局放信號，并將其轉(zhuǎn)化為可聽得見的聲音，使用消音耳機(jī)進(jìn)行局放探聽。同時，泄漏信號使用有效值濾波技術(shù)進(jìn)行處理。儀器將模擬輸入信號轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的線性波形數(shù)據(jù)，然后以數(shù)字形式顯示于液晶顯示屏上，數(shù)據(jù)可以進(jìn)行存儲或通過RS232接口下載到電腦。

無論是電氣室的開關(guān)設(shè)備檢測，還是輸電桿塔上的高壓線路或變電站的變壓器及GIS/GCB、CT/PT的檢測，基本原理是相同的，選用正確的超聲波傳感器，在移動檢測儀進(jìn)行局放檢測的同時，通過耳機(jī)探聽局放聲響，當(dāng)聽到局放聲響時，調(diào)整儀器靈敏度，將儀器逐漸對準(zhǔn)局放點。電暈放電等電氣現(xiàn)象產(chǎn)生明顯的咝咝啪啪聲響，酷似煎炸火腿時發(fā)出的聲響。超聲波檢測儀的定向性使其能快速定位局放源。持續(xù)局放信號通常表示電暈，這種局放潛在很大的浪費，通常會造成絕緣子和線套的早期功能衰竭。不規(guī)則的局放信號表示存在電弧和電痕現(xiàn)象，通常出現(xiàn)于開關(guān)內(nèi)部和變壓器，這些現(xiàn)象潛在火災(zāi)和爆炸危險。

對于高壓輸電桿塔，儀器操作者和目標(biāo)絕緣子的距離通常大于60米，使用拋物面?zhèn)鞲衅鞣糯缶址判盘柡蜋z測范圍，同時保持儀器的定向性。激光瞄準(zhǔn)和視覺瞄準(zhǔn)相結(jié)合，可以在一個安全的距離準(zhǔn)確定位故障。

電氣巡檢員過去單獨依靠紅外熱成像技術(shù)，如今，發(fā)現(xiàn)超聲波檢測技術(shù)在電氣檢測方面起到很的彌補作用。超聲波檢測被公認(rèn)為高壓輸電管線、變電站、變壓器、GIS、CT、PT、電容器、工業(yè)開關(guān)日常電氣檢測的一項重要手段。

以嶄新的二維及三維圖形顯示局部放電圖譜信息，可單路或雙路輸入信號，雙路輸入方式使其具備平衡回路檢測、脈沖極性鑒別檢測功能。

局部放電測試儀器就其檢測方法、測量回路、技術(shù)性能參數(shù)完全符合GB7354-87及ICE-270局部放電測量標(biāo)準(zhǔn)要求。

純程控工作方式;全漢字菜單提示;任意存貯、打印;自動生成試驗報告;二維及三維局部放電圖譜顯示;采用數(shù)字開窗技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng);雙通道測量及數(shù)字差分技術(shù)，可同時測量兩個試品或一個試品兩個測量點的局部放電信號，可方便地分析局部放電信號的來源。本產(chǎn)品系國家"七五"重點科技攻關(guān)項目和電力部"八五"重點推廣項目。先后在葛州壩50kV開關(guān)站，武漢鳳凰山500kV變電站，沈陽變壓器廠等對數(shù)百臺變壓器進(jìn)行測試，工作可靠，操作方便。

局部放電測試儀器采用的檢測方法是世界上目前最廣泛采用的直接法、電橋平衡法、電流脈沖法，其基本原理:試品產(chǎn)生一次局部放電時，試品Cx兩端產(chǎn)生瞬時的電壓變化ΔU，經(jīng)過一耦合電容Ck耦合到檢測阻抗Zm，回路中會產(chǎn)生一脈沖電流I，將此脈沖電流I經(jīng)檢測阻抗Zm產(chǎn)生的脈沖電壓進(jìn)行采樣，放大和顯示處理，就可以測定局部放電的視在放電量等參數(shù)。脈沖電流法主要利用局部放電信號頻譜中的較低頻部分，可避免無線電干擾。

局部放電測試儀器配置RLC型檢測阻抗，他測量局部放電產(chǎn)生的脈沖信號，并抑制實驗電源的工頻及其它低頻干擾信號。

局部放電測試儀器為脈沖峰值指示形式測試系統(tǒng)，具有計算機(jī)程控濾波、放大、采樣、存儲及顯示等功能。數(shù)據(jù)采集與試驗電壓同步進(jìn)行。能夠用直接法、電橋平衡法、復(fù)率n、平均放電電流I、平方率D，可作各種圖譜:q-n、q-ф、q-ф-t等, 整套測量系統(tǒng)能檢測出小于1000pC局部放電量的超聲信號。其軟件具備測試結(jié)果的統(tǒng)計評估和局部放電數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的局部放電故障自動識別功能，自動生成報告;虛擬示波器有線性、橢圓2維、3維圖形顯示方式。

該裝置適合GIS、電纜、110KV及以上電壓等級的電力變壓器、35KV及以上電壓等級的電力互感器、套管、避雷器、耦合電容器等電力設(shè)備的局部放電試驗。

1.硬件系統(tǒng):

A.工控機(jī):

a.放大器、濾波器

b.零標(biāo)電路

c.A/D轉(zhuǎn)換器

d.RAM存儲器

B. 顯示器(17寸液晶彩顯)

C.打印機(jī):24針式打印機(jī)

D.檢測阻抗4只

E.TJF-301校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器

F.測量屏蔽電纜(50米、20米同軸信號電纜)

G.101鍵盤

H.鋁合金包裝箱

2. 軟件系統(tǒng)配置:

A. 數(shù)據(jù)采集與網(wǎng)絡(luò)通信軟件

B. 圖形顯示及處理軟件

C. 系統(tǒng)工作方式控制軟件

D. 局部放電信號分析軟件