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電力技術(shù)

超聲波、TEV二合一傳感器局放儀35KV

時間：2022-09-02

中試控股業(yè)內(nèi)知名局放儀專家魯工為您詮釋：超聲波、TEV二合一傳感器局放儀35KV（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(guān)柜、環(huán)網(wǎng)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(tài)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(cè)或接地部分都存在分布電容，高場強區(qū)發(fā)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(chǎn)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(guān)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(nèi)發(fā)生時，擊穿過程很快，將產(chǎn)生很陡的脈沖電流，其上升時間小于1ns，并激發(fā)頻率高達數(shù)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(chǎn)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(guān)信息，實現(xiàn)局部放電監(jiān)測。根據(jù)現(xiàn)場設備情況的不同，可以采用內(nèi)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(xiàn)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(xiàn)場的電暈等干擾，具有較高的靈敏度和抗干擾能力，可實現(xiàn)局部放電帶電檢測、定位以及缺陷類型識別等優(yōu)點。
4.2 超聲波(US)法檢測原理
局部放電發(fā)生前，放電點周圍的電場力絕緣介質(zhì)的機械應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)生震蕩性機械運動，從而產(chǎn)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(lián)系，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(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(fā)、配電企業(yè)
鐵路系統(tǒng)
石油化工供電系統(tǒng)
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(xiàn)場測量導則 DL/T 417
高電壓試驗技術(shù) 第一部分：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
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(fā)現(xiàn)并定位外部放電；
（2）對變壓站開放（露天）設備帶電掃描，發(fā)現(xiàn)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(guān)柜掃描，發(fā)現(xiàn)并定位局部放電、螺絲松動等故障；
（4）發(fā)現(xiàn)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(tǒng)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(qū)分是內(nèi)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(chǎn)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(nèi)部放電還是外部放電，用手持式巡檢定位儀進行掃描?？珊芸彀l(fā)現(xiàn)并定位外部放電，如無外部放電則判斷為內(nèi)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(qū)分是內(nèi)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(nèi)部放電還是外部放電，都能準而快地發(fā)現(xiàn)并定位；
（7）大型機械設備軸承，因潤滑不良產(chǎn)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(shù)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(huán)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(tǒng)，鐵路及石化冶金等行業(yè)的電力
監(jiān)測、機械故障監(jiān)測、高壓密封氣體液體等泄露監(jiān)測。
（9）除對鐵路系統(tǒng)的變電站的放電進行巡檢定位外，特別適合鐵路電力系統(tǒng)的接觸網(wǎng)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(tài)檢修的好幫手。

ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀技術(shù)參數(shù)
通道數(shù) 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(shù)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(wǎng)口 1路
接地鈕外部接地
通用說明
CPU 主頻1.60GHz
內(nèi)存 2.0GB
硬盤 128GB固態(tài)硬盤
系統(tǒng) Windows Xp
工作環(huán)境環(huán)境溫度：-10～45℃ 相對濕度：≤95%
尺寸長×寬×高：474mm × 288mm × 370mm
重量 15.8kg

技術(shù)特性
通道數(shù) 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(nèi)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(shù)據(jù)
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(wǎng)口可擴展
接地鈕外部接地用
通用說明
CPU 主頻533MHz
系統(tǒng) WINCE6.0
使用環(huán)境溫度 -20℃至45℃
存儲環(huán)境溫度 -20℃至60℃
尺寸長×寬×高：350mm × 245mm × 175mm
重量 5.8kg

天線門控抑制干擾
試驗現(xiàn)場，各種無線電波以及其它設備產(chǎn)生的放電，都屬于外部干擾，如果這些干擾通過空間串入試驗回路而影響到試驗時，可以采用天線門控抗干擾的措施。首先將某個通道接入天線（一般為CH2），將圖 5 中的天線通道選為CH2，使用相位開窗，框住CH2信號比較小的部分（大于該值為干擾），讀出pC值后，輸入到“天線”的“上閾”編輯框中。在試驗當中，選中“同極性”和“異極性”，即可利用天線通道的干擾信號屏蔽其它通道的相同相位的干擾，同時取消選中“同極性”和“異極性”可恢復干擾的對照顯示。
當兩個通道信號之間產(chǎn)生變異，可通過相移（0—±360℃）和加寬（0—±360℃，0℃不加寬）來調(diào)整相位和寬度，以便消除空間干擾，方法是：將CH1的干擾信號開窗分析，在脈沖分析畫面得到其相位度數(shù)，同理得到另一通道的相位度數(shù)，兩者之差值輸入到“相移”框內(nèi)，并適當修改干擾相移和干擾加寬的值。
5）極性判別抑制干擾
? 原理
外部干擾由引線串入變壓器內(nèi)部，其傳輸回路分別經(jīng)過套管接地線和鐵心接地線匯入大地，如下圖a,b所示兩條回路。而變壓器內(nèi)部放電的傳輸回路可以由放電點經(jīng)套管地屏、大地、鐵心接地到放電點構(gòu)成回路，如右圖c所示回路。所以，外部干擾在套管接地線和鐵心接地線上產(chǎn)生的電流極性相同，而變壓器內(nèi)部放電在套管接地線和鐵心接地線上產(chǎn)生的電流極性相反。
? 接線
先按局放測量的接線方法將輸入單元的信號接入CH1，然后從鐵心接地線引出一根電纜，面對高頻電流互感器有文字的正面圓形孔中將電纜穿入，從背面穿出之后接到地線上，用同軸電纜把“高頻電流互感器”耦合過來的信號接到局放儀的CH2即可。
注：鐵心接地線一定要穿過高頻電流互感器的正面，反之會導致信號極性錯誤。（參見附錄接線圖2、4左下部高頻電流互感器的連接方法，方向要正確）
? 操作方法
① 在注入方波校準時，利用波形分析功能觀察兩個通道同相位的方波信號的極性。
② 測量時，將稍微大于CH2的背景值輸入到天線的“上閾”框內(nèi)，然后根據(jù)極性選中同極性或異極性，CH1會根據(jù)極性來判別是否去除，從而讀出正確的放電量。
6）開窗讀數(shù)抑制干擾
最簡單、最常用的抗干擾方法是使用框選開子窗口的方法。在波形顯示區(qū)內(nèi)開窗，框住有效的放電信號，此時實際的放電值就顯示在通道頂端的顯示框中。每個波形顯示區(qū)內(nèi)可同時開兩個子窗口。兩個子窗口中的波形的最大值顯示在通道頂端的顯示框中。
7）抑制動態(tài)干擾
在試驗中，如果隨時有很強的動態(tài)干擾（包括其它設備的放電）影響局放測量讀數(shù)時，只要在“抗干擾設置”的“下閾”中輸入大于背景噪聲的pC值，在“抗干擾設置”的“上閾”中輸入小于干擾的pC值，開啟動態(tài)抗干擾，即可去掉欲屏蔽的動態(tài)較大的干擾，同時保留中間部分的放電信號。閾值可根據(jù)干擾的具體情況隨時修改，以使讀數(shù)更為準確。
（1）標準試驗電路，又稱并聯(lián)法。適應于必須接地的試品。
其缺點是高壓引線對地雜散電容并聯(lián)在 CX上，會降低測試靈敏度。