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電力技術

35KV超聲波電纜局部放電帶電檢測儀

時間：2022-09-03

中試控股業內知名局放儀專家魯工為您詮釋：35KV超聲波電纜局部放電帶電檢測儀（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?？ㄔ诮拥鼐€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?？珊芸彀l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

虛線框內為RLC型輸入單元等效電路，它是由一電感Lm、電容Cm、電阻Rm并聯電路，當檢測回路工作時，Cx、Ck、Lm諧振，在輸入單元上會產生較高的諧振電壓。選擇合適的輸入單元(主要考慮電感Lm，電容Cm很小，計算時可忽略)，使檢測回路的諧振頻率落在測量系統的測量范圍以內(即檢測回路的諧振電容Ct落在輸入單元調諧電容(Ct′)的范圍)，便可達到足夠高的測量靈敏度。
平衡測量回路使用：
一路輸入接①，另一路接③，②接地，此時構成平衡測量回路，可以提高抗干擾能力。
作為普通輸入單元使用（不平衡回路）：
輸入信號接①，③接地，忽略②時，平衡輸入單元可以作為普通輸入單元使用；
同時測量試品電壓和局放信號（分壓輸入單元）：
輸入的①、③接入電容分壓器回路，可以同時測量試品上的電壓和局放。
3）輸入單元的選擇：
ZSJF系列輸入單元有12個獨立輸入單元，每個輸入單元上都有調諧電容(Ct′)的范圍，只要檢測回路的諧振電容Ct落在調諧電容(Ct′)的范圍，就足以滿足測試選擇的要求。
根據耦合電容CK和試品電容CX可粗略估算諧振電容Ct，從而確定單元序號：
注：一般測試油浸電流互感器或電壓互感器時，選擇2號輸入單元，測試環氧電流互感器或電壓互感器時，選擇3號輸入單元，測試小型變壓器時，選擇4號輸入單元。
◆零標輸入
零標輸入單元（即外同步模塊）作為局部放電檢測系統的相位基準，對識別局部放電和干擾有重要作用，外部零標輸入時，系統的相位可以和外零標輸入嚴格同步，且無頻率間隔要求，故可以和無局放串聯諧振電源相配合。
外零標的輸入范圍為：交流10∽380V，30Hz∽300Hz。
在實際試驗中，可以將試驗電源電壓經分壓器降至10∽380V再接入零標單元。如果在屏幕上輸入分壓器的變比，可以直接測量出試驗電源電壓。
分壓式輸入單元可以完成如下功能：
測量局放：C1作耦合電容使用，其右端接輸入單元；C2、C3不用。
測量試驗電壓：C1右端和單刀雙擲開關上端連接，作普通分壓器使用。
同時測量局放和試驗電壓：C1右端接阻抗輸入①，單刀雙擲開關上端接阻抗輸入③，測電壓時，可根據需要選擇C2或C3，③再通過零標輸入單元（對應的外同步模塊）接到主機。
試驗檔案管理
用戶可以根據自己的需求，利用系統軟件，為每次試驗建立試驗檔案，填寫檢測說明信息，保存檢測數據，以便將檢測數據與檢測信息對應起來。
當軟件第一次啟動時，系統會出現“試驗設置”對話框，提醒用戶填寫試驗信息，同時可以對試驗列表進行查看和刪除某個試驗，當單擊試驗列表中某個試驗時，試驗信息區將顯示對應試驗信息,試驗項目區將顯示試驗項目的相關信息。
如果你點擊取消按鈕，不建立自己的試驗檔案，系統軟件也可以快速建立默認數據庫qucik_test.db3，保證完成試驗數據的存儲。試驗項目將采用默認選項。
軟件會在SD卡中建立存儲目錄以保存數據，例如：
試驗名稱為：ZS
則檢測數據存儲路徑為：Storage Card\ 試驗管理\ZS\
所有的檢測原始數據都以二進制方式保存以節省存儲空間，所有的記錄數據都存儲在SQLite數據庫中，以備生成報告使用。
利用本系統進行檢測數據都存儲在SD卡中，SD卡最大支持32G，可以導出到PC機進行備份。歷史數據可以被加載入系統進行追蹤分析。
? 功能按鈕區
主要完成測量開始/停止、試驗設置、系統設置、抗干擾設置、記錄、瀏覽記錄、顯示
模式切換以及退出軟件功能。
? 通道信息區
上部的顯示區主要顯示當前通道測量傳感器的狀態、放電水平、增益是否溢出（溢出
會出現★）、放電次數、開相位窗狀態（開窗后顯示開窗個數）。
下部的顯示區主要顯示抗干擾啟動的項目和通道校準狀態，如果未校準為×，校準后
為√。
? 通道控制區
主要完成增益的控制（檔位）、增益是否合適指示、通道信息說明、采樣滿幅比例（量程）及波形顯示縮放（包括“波形及統計圖顯示區”旁的波形顯示縮放條）域頻域分析功能等。
? 采樣
a) 觸發方式：軟件自動、外部觸發和軟件同步（默認）三種方式。
b) 同步頻率：系統工作頻率（50Hz~400Hz）
? 顯示
a) 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。
b) 平均次數：顯示N次測量數據的平均值（N即為選擇的平均次數）。
? 記錄
a) 自動記錄：√為開啟自動記錄，為禁止自動記錄。
b) 時間間隔：自動記錄開啟后，記錄的間隔，單位為s
? 增益調節
a) 自動調節：√為開啟自動增益，為禁止自動增益。
b) 上閾：采樣滿度百分比，當高于此閾值時達到設定次數后向放大倍數低的檔位切換。
c) 下閾：采樣滿度百分比，當低于此閾值時達到設定次數后向放大倍數高的檔位切換。
d) 次數：采樣周期數。