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電力技術

10KV電流互感器局部放電綜合試驗儀

時間：2022-09-02

中試控股業內知名局放儀專家魯工為您詮釋：10KV電流互感器局部放電綜合試驗儀（ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀）

ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀用于高壓開關柜、環網柜、變壓器、GIS、架空線路、電纜終端、電纜分支箱等設備的絕緣狀態檢測與評估。
局部放電巡檢儀主要用于高壓電氣設備的局部放電檢測，中試控股采用脈沖電流原理。由于絕大部分高壓電氣設備，其高低壓側或接地部分都存在分布電容，高場強區發生放電時，會耦合到接地部分并通過接地線進入大地。卡在接地線上，檢測其局放產生的脈沖電流信號，從而獲得被檢測設備的局部放電信息。主要用于電纜、變壓器、電抗器、GIS、開關柜等中高壓設備的局部放電信號檢測。

特高頻(UHF)法檢測原理
電力設備絕緣體中絕緣強度和擊穿場強都很高，當局部放電在很小的范圍內發生時，擊穿過程很快，將產生很陡的脈沖電流，其上升時間小于1ns，并激發頻率高達數GHz 的電磁波。局部放電檢測特高頻（UHF）法基本原理是通過UHF 傳感器對電力設備中局部放電時產生的超高頻電磁波（300MHz ≤ f ≤ 3GHz ）信號進行檢測，從而獲得局部放電的相關信息，實現局部放電監測。根據現場設備情況的不同，可以采用內置式超高頻傳感器和外置式超高頻傳感器。如圖4-1所示為特高頻檢測法基本原理示意圖。由于現場的電暈干擾主要集中300MHz 頻段以下，因此UHF 法能有效地避開現場的電暈等干擾，具有較高的靈敏度和抗干擾能力，可實現局部放電帶電檢測、定位以及缺陷類型識別等優點。
4.2 超聲波(US)法檢測原理
局部放電發生前，放電點周圍的電場力絕緣介質的機械應力和粒子力處于相對平衡狀態。局部放電發生時電荷的快速釋放或遷移使電場發生改變，打破了平衡狀態，引起周圍粒子發生震蕩性機械運動，從而產生聲音或振動信號，如圖4-2所示。超聲波法通過在設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備的電氣回路無任何聯系，不受電器方面的干擾，但在現場使用時容易受周圍環境噪聲或設備機械振動的影響。由于超聲信號在電力設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，但具有定位準確度高的優點。局部放電產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，推測放電的強弱。此外超聲波法還具有可探測不同類型的故障，如懸浮、尖端、沿面等，可在線檢測不影響設備正常運行，具有很高的靈敏度，良好的抗電磁干擾能力以及具有定位準確度高等

ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀應用領域
發、配電企業
鐵路系統
石油化工供電系統
航空航天檢測領域
自動化檢測領域
ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀中試控股引用標準
局部放電測量GB/T 7354
電力設備局部放電現場測量導則 DL/T 417
高電壓試驗技術第一部分：一般試驗要求 GB/T 16927.1
高電壓試驗技術第二部分：測量系統 GB/T 16927.2
高電壓試驗技術第3部分: 現場試驗的定義及要求 GB/T 16927.3
ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀功能
（1）對運行變壓器、GIS等高壓一次設備不接觸掃描，發現并定位外部放電；
（2）對變壓站開放（露天）設備帶電掃描，發現并定位各種放電（電暈、電弧、閃絡、爬電、斷線、拉弧等）；
（3）對運行中的高壓開關柜掃描，發現并定位局部放電、螺絲松動等故障；
（4）發現并定位鐵塔上的絕緣子放電，露天電纜頭的爬電，地下電纜的局部放電；
（5）在電力系統的交接及預防性試驗中，主變及GIS的局放試驗中，用該裝置配合局放儀使用，如有局部放電，可區分是內部放電還是外部放電，如是外部放電，可定位具體的放電點；
（6）大型油漬式變壓器及GIS等生產廠家的出廠試驗中，該裝置在局放試驗中配合局放儀使用，如有放電，在局放儀的屏幕上不能看出是內部放電還是外部放電，用手持式巡檢定位儀進行掃描。可很快發現并定位外部放電，如無外部放電則判斷為內部放電。對干式變壓器的出廠局放試驗，用該裝置配合局放試驗儀使用，能很快區分是內部放電還是外部放電。另外對帶電運行的干式變壓器進行掃描，無論是內部放電還是外部放電，都能準而快地發現并定位；
（7）大型機械設備軸承，因潤滑不良產生的機械故障，用該裝置可檢測并定位；
（8）高壓密封氣體液體的泄漏檢測。
ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀特點
（1）手持式、非接觸、可視化、可聽并存儲顯示波形、帶電不接觸檢測。
（2）信號接收范圍：最遠可達50m。
（3）信號放大倍數大、靈敏度高。
（4）強度適中的綠色激光描準，陽光下人眼易跟蹤。
（5）天線為雷達式軍用環焦天線，聚焦能力強。
（6）顯示器可時時顯示波形，并可存儲有價值的波形。
（7）定位準確，安全可靠，簡單實用。
（8）功能強大，使用范圍廣，適用于電力系統，鐵路及石化冶金等行業的電力
監測、機械故障監測、高壓密封氣體液體等泄露監測。
（9）除對鐵路系統的變電站的放電進行巡檢定位外，特別適合鐵路電力系統的接觸網的各種絕緣及連接故障，查找及定位。詳見后面說明。
（10）安全先進，狀態檢修的好幫手。

ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀技術參數
通道數獨立4通道
采樣速率 1M、5M、10M可選
采樣精度 12bit
量程切換 -40dB，-20dB，0dB，20dB，40dB，60dB共6檔
測量頻帶 3dB 帶寬 10kHz～1MHz
數字濾波 10kHz～1MHz 任意選擇
程控濾波器分段低端頻率：10kHz，20kHz，40kHz，80kHz
高端頻率：100kHz，200kHz，300kHz，400kHz
本量程非線性誤差 10%
測量范圍 0.1pC~100,000pC
靈敏度 0.1pC
可測試品的電容量范圍 6pF～250μF
試驗電源頻率范圍 50～500Hz
顯示
顯示屏 12” TFT真彩色觸摸液晶顯示屏
分辨率 1024×768
接口
USB 3路，可外接鼠標鍵盤，以及外接移動存儲設備
電源模式 AC 220V；頻率50Hz；功率300W
電信號接口 4路BNC接口，用于信號輸入
光信號接口 4路，用于信號輸入
網口 1路
接地鈕外部接地
通用說明
CPU 主頻1.60GHz
內存 2.0GB
硬盤 128GB固態硬盤
系統 Windows Xp
工作環境環境溫度：-10～45℃ 相對濕度：≤95%
尺寸長×寬×高：474mm × 288mm × 370mm
重量 15.8kg

技術特性
通道數 2個電信號接口，一個外同步接口
采樣精度 12bit
量程切換 60dB、50dB、40dB、30dB、20dB、10dB、0dB、-10dB共8檔
頻帶范圍 80k-200kHz、40k-300kHz
本量程非線性誤差 5%
量程范圍 0.1pC~100000pC
靈敏度 0.1pC
可測試品的電容量范圍 6pF～250μF
試驗電源頻率范圍 50～400Hz
顯示
顯示屏 7” TFT真彩色觸摸液晶顯示屏
分辨率 800×480
存儲
物理存儲 256MB DDR2，為運行內存
SD卡存儲標配16G卡，可升級為32G，用于存儲試驗記錄及試驗數據
接口
RS232 用于與PC機同步傳輸接口
USB 可外接鼠標鍵盤，以及外接移動存儲設備
電源模式 AC 220V
電信號接口 2路BNC接口，用于信號輸入
SMA接口外同步接口
SD卡插槽可插入最大支持32G的SD卡
網口可擴展
接地鈕外部接地用
通用說明
CPU 主頻533MHz
系統 WINCE6.0
使用環境溫度 -20℃至45℃
存儲環境溫度 -20℃至60℃
尺寸長×寬×高：350mm × 245mm × 175mm
重量 5.8kg

PRPS圖
三維圖譜，脈沖序列圖譜，顯示時間、相位及放電水平的關系，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，右側顏色標識代表縱軸不同的百分比所使用的不同顏色。通過該模式可以區分干擾和放電，以及隨時間變化不同相位信號的變化。
? 背景（mV）—顯示被測儀器所在環境的信號。
? 有效值—顯示被測信號在一個周期內的有效值。
? 峰值—顯示被測信號濾波后的周期峰值，分別用mV和dB 值表示。
? 50Hz—顯示被測信號50Hz頻率成分。
? 100Hz—顯示被測信號100Hz頻率成分。
6.8 數據存儲
系統將數據存儲在SD卡/USB中，為了保證軟件正常存儲及讀取，應保證SD卡/USB有效。存儲前應先在系統設置中設置文件名稱、設備名稱、任務編號，以作為日后查看標識。
保存數據—在停止狀態下，按【保存數據】鍵，可對數據和當前顯示的圖譜進行存儲，數據存儲在SD卡或USB設備中。
6.9 數據查看
按【查看記錄】鍵，可以進入保存數據界面，記錄包含每條數據的所有圖譜以及記錄類型，同步方式，設備名稱，任務編號，時間，單位局放值，背景以及背景閾值所有詳細信息。通過操作按鈕可以對歷史記錄進行一系列操作。
6.13 儀器充電
第一次使用前，應為該裝置充電。完全充電所需時間大約4小時；但是，如果該裝置已經部分充電，則應減少充電時間。一旦電池充滿，指示燈變為綠色。充電狀態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。
7.2 UHF檢測流程
1) 設備連接：按照設備接線圖7-2連接測試儀的各個部件，固定傳感器，檢測儀器以及傳感器是否正確接地。
2) 開機檢測：開機后，系統自檢，確認各個檢測通道工作正常。
3) 設置參數：按【設置】鍵設置文件名，設備名稱，任務編號，測量方式選擇UHF；再按【UHF設置】鍵，通過或選擇測量模式項，點擊或選為巡檢模式，再點擊返回測量界面。
4) 背景檢測：將UHF傳感器貼在接地的金屬體上（非測量源）。當信號穩定時按【停止】鍵停止運行，再按【保存背景】鍵，記錄下背景值，按【運行】鍵開始測量，可以根據背景值設置背景閾值以慮除噪聲干擾等。
5) 信號檢測：觀察檢測到的信號，如果發現信號無異常，保存少量數據，退出并改變檢測位置繼續下一點檢測；如果發現信號存在異常，則延長檢測時間并記錄多組數據，進入異常診斷流程。
6) 異常診斷：當通過波形模式檢測到信號時，應對局部放電進行診斷與分析，觀察信號的周期性通過改變測量模式記錄和分析信號。
7) 數據記錄：通過儀器的記錄功能將數據保存：在各個模式下按【停止】鍵停止檢測，按【保存數據】鍵存儲數據，以供后期分析。
8) 生成報告：取下SD卡，將其插入讀卡器，或在USB端口插入U盤，在停止狀態下按【查看記錄】鍵→【文件導出】鍵，將數據直接導出到U盤，將讀卡器或U盤插入到電腦主機，按照第9章生成巡檢報告。
放電類型規律
電暈放電放電信號的極性效應非常明顯，通常在工頻相位的負半軸或正半軸出現，放電信號強度較弱且相位分布較寬，放電次數多。但較高電壓等級下另一個半軸也可能出現放電信號，幅值更高且相位分布較窄，放電次數少。
懸浮放電放電信號通常在工頻相位的正、負半軸均會出現，且具有一定的對稱性，放電信號很大且相鄰放電信號時間間隔基本一致，放電次數少，放電重復率較低。PRPS圖譜具有“內八字”或“外八字”分布特征。
顆粒放電放電信號極性效應不明顯，任意相位上具有分布，放電次數少，放電信號幅值無明顯規律，放電信號時間間隔不穩定。提高電壓等級放電信號幅值增大但放電間隔降低。
空穴放電放電信號通常在工頻相位的正、負半周均會出現，且具有一定對稱性，放電信號幅值較分散，且放電次數較少。
7.3 US檢測流程
1) 設備連接：按照設備接線圖7-3連接測試儀的各個部件，在傳感器表面涂抹耦合劑，檢測儀器以及傳感器是否正確接地。
2) 開機檢測：開機后，系統自檢，確認各個檢測通道工作正常。
3) 設置參數：按【設置】鍵設置文件名，設備名稱，任務編號，測量方式選擇US；按【US設置】，通過或選擇測量模式項，點擊或選為巡檢檢測模式，按【確認】，確認返回，點擊或選為連續檢測模式，儀器會根據信號自動轉換增益（常規檢測時無需設置，可使用內置參數）。
4) 背景檢測：將傳感器對著空曠的地方，當信號保持穩定時按【停止】鍵停止檢測，再按【保存背景】鍵，記錄下背景值，按【運行】鍵開始測量。
5) 信號檢測：將傳感器經耦合劑貼附在設備外殼上，設置儀器為連續檢測模式，觀察信號有效值，周期峰值，頻率成分的大小，當檢測到異常信號時進入異常診斷與分析。
6) 異常診斷與分析：當檢測到周期性信號時進行分析，觀察在連續檢測模式下50Hz頻率成分，100Hz頻率成分的大小，與背景信號比較有明顯變化。應開展局部放電診斷與分析，包括通過應用相位檢測模式，時域波形檢測模式判斷放電類型；或是挪動傳感器位置，尋找信號最大值，查明可能的放電位置。
7) 數據記錄：通過儀器的記錄功能將數據保存：在當前模式下按【停止】鍵停止運行，按【保存數據】鍵保存數據，供以后生成報告以及數據分析。
8) 生成報告：取下SD卡，將其插入讀卡器，或在USB端口插入U盤，在停止狀態下按【查看記錄】鍵→【文件導出】鍵，將數據直接導出到U盤，將讀卡器或U盤插入到電腦主機，按照第9章生成巡檢報告。

創建報告的主要流程如下：
1、選擇檢測方法：特高頻、超聲波。其中默認為特高頻。
2、選擇檢測信息（選填）
3、選擇標準依據（選填）
4、添加檢測描述（選填）
5、添加檢測數據：可以同時添加多個間隔的檢測數據生成報告。
間隔名稱：默認為全部數據，選擇后為當前間隔的數據。
測試點布置圖：通過添加圖片選擇當前間隔測試點布置圖(可選)。
間隔檢測數據：當前間隔的巡檢數據詳情。
初步分析：對當前間隔巡檢數據的初步分析。
保存并增加：保存當前添加的數據信息到檢測數據中，并可以繼續添加檢測數據。
檢測數據：所添加的檢測數據詳情，選中復選框選擇用于生成報告的檢測數據。變電站名稱，測試點布置圖，檢測數據，初步分析，適用類型。