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中試控股業內知名局放儀專家魯工為您詮釋：110kVXLPE電纜GIS終端局部放電檢測儀（ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀）

用于電力系統的局放檢測，包括高壓開關柜、環網柜、電壓/電流互感器、變壓器(包括干式變壓器)、GIS、架空線路、電纜等設備的絕緣狀態檢測
局部放電發生時，產生超聲波、熱、光、磁等物理現象，其中超聲波會以聲源為中心，以球面波形式向周圍傳播。ZSJF-9000D高壓開關柜局放測試儀用接收局放產生超聲波的信號來判斷局部放電的存在和位置，并結合實時顯示的圖像和數據，快速診斷局部放電狀況。該測試儀集成了暫態對地電壓、超聲波兩種檢測方式。
GIS以結構緊湊、可靠性高等優點已成為超、特高壓電力系統中的主流設備。隨著GIS的廣泛應用，GIS設備運行可靠性引起了國際社會和電力部門的普遍關注。從近40年運行經驗來看，絕緣故障始終是影響GIS可靠性的重要原因之一，局部放電是導致GIS設備絕緣劣化直至閃絡故障發生的主要表現形式。GIS內部一旦出現絕緣故障，極易造成設備故障，將破壞電力系統正常運行，給國民經濟和社會正常秩序造成不良影響。
實現對GIS局部放電在線檢測意義重大。UHF局部放電巡檢儀是中試控股總結多年局部放電測量經驗，采用特高頻(UHF)測量和超聲波(US)測量兩種新興技術設計的數字化局部放電帶電檢測專用儀器。本系統采用現代電子和計算機綜合技術，實現信號放大、濾波、數據采集、數據處理、局部放電參數計算，圖譜繪制，試驗報告自動生成，從而完成局部放電的智能化測量與分析。本設備采用手持式設計、Wince系統開發；設備輕巧、攜帶方便、測量快速、便于現場使用；界面友好、操作簡單、刷新速率高；功能完善、抗干擾能力強、測量準確。本儀器在檢測過程中對待檢測電力設備沒有任何損害，且對設備的運行沒有任何影響。根據UHF和US方法的多種檢測模式得到的圖譜對檢測電力設備絕緣缺陷或隱患進行診斷分析，可清楚的判斷該電力設備的運行狀態。
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 第三部分: 現場試驗的定義及要求 GB/T 16927.3

局部放電巡檢儀系列產品主機均配備暫態地電波、超聲波測量方式，特高頻和高頻電流兩種測量方式可根據需求選配。具體分為如下四種產品型號：
? 局部放電巡檢儀 配備暫態地電波、超聲波、特高頻、高頻電流四種測量方式。
? A局部放電巡檢儀 配備超聲波、高頻電流三種測量方式。
? B局部放電巡檢儀 配備暫態地電波、超聲波兩種測量方式。
? C局部放電巡檢儀 配備超聲波、特高頻三種測量方式。


1.產品概述    
局部放電是一種脈沖放電，它會在電力設備內部和周圍空間產生一系列的光、聲、電氣和機械的振動等物理現象和化學變化。這些伴隨局部放電而產生的各種物理和化學變化可以為監測電力設備內部絕緣狀態提供檢測信號。當高壓電氣設備內部出現絕緣缺陷時，會伴隨有局部放電信號的產生。通過對局放信號的檢測和分析，能判斷高壓電氣設備內部是否存在絕緣隱患，防止潛在事故的進一步擴大。
我公司研制的局部放電巡檢儀是一種多功能的手持儀器，其基于地電波、超聲波、特高頻及高頻電流檢測方法，測試設備的局部放電情況，可讀出局部放電幅度及圖譜波形，可以提供二維、三維圖譜的存儲以及讀出功能等，可以較好地評估電氣設備局部放電情況。局部放電巡檢儀適用于GIS、開關柜、變壓器及電力電纜等電氣設備的局放檢測。設備采用便攜式，操作簡單，所有的檢測對高壓設備的運行不產生任何影響。該產品可以對測量信號多周期觀察，對放電進行頻率識別，并通過多種模式進行分析，能夠清楚地判斷故障。
局部放電巡檢儀采用了全新的外觀設計，使用了目前較為流行的Android系統，更易于操作使用，另外集成了500萬攝像頭拍照功能方便進行巡檢記錄；RFID利于擴展物聯網的應用；內部集成了放電類型庫，便于對放電情況的對比核實。
2.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 第三部分： 現場試驗的定義及要求 GB/T 16927.3
3.測量原理
3.1暫態地電壓（TEV）
當配電設備發生局部放電現象時，帶電離子會快速地由帶電體向接地的非帶電體快速遷移，如配電設備的柜體，并在非帶電體上產生電流行波，且以光速向各個方向快速傳播。受集膚效應的影響，電流行波往往僅集中在柜體的內表面，而不會直接穿透金屬柜體。但是當電流行波遇到不連續的金屬斷開或絕緣連接處時，電流行波會由金屬柜體內表面轉移到外表面，并以電磁波形式向自由空間傳播，且在金屬外表面產生暫態地電壓。而該電壓可用專用的TEV傳感器布置在開關柜外面進行測量。TEV傳感器類似傳統的RF耦合電容器，其殼體可做絕緣和保護雙重功能，傳感器內部可感應出高頻脈沖電流信號。
3.2超聲波（US） 
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。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。
特高頻(UHF)
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特高頻電磁波（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，可以采用內置式特高頻傳感器和外置式特高頻傳感器。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。
3.4高頻電流互感器（HFCT）
高頻電流互感器主要用于高壓電氣設備的局部放電檢測，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。HFCT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。利用HFCT 套接電氣設備接地線的檢測屬于非侵入式的檢測方法, 被檢測設備不需要停運，簡單可靠。
技術參數表
主機參數
可檢測通道數 4通道：
1個TEV，
1個US， 
1個UHF（無線，選配），
1個HFCT（無線，選配）
采樣精度 12bit
同步方式 內同步，外同步，光同步
TEV
檢測帶寬 3M-100MHz  
測量范圍 0～60dB
測量誤差 ±2dB
分辨率 1dB
每周期最大脈沖數 720個
最小脈沖頻率 10Hz
輸出接口 標準SMA連接主機
非接觸US
中心頻率 40kHz
分辨率 0.1uV
精度 ±0.1uV
測量范圍 0.5uV～1mV
輸出接口 標準SMA連接主機
接觸US
頻率范圍 20kHz～300kHz  
輸出阻抗 50Ω
檢測靈敏度 0.1mV
測量范圍 0.1mV～1V
輸出接口 標準SMA連接主機
UHF（選配）
檢測帶寬 300MHz～1.5GHz
輸出方式 BNC接口-信號調理單元，無線連接主機
接收方式 天線接收
傳輸方式 同軸電纜
檢測靈敏度 <-60dBm
HFCT（選配）
檢測帶寬 1M-30MHz  
傳輸阻抗 >5mV/mA(10MHz ) 
輸出阻抗 50Ω
測量范圍 -20~80dB
測量誤差 ±1dB
分辨率 1dB
輸出接口 BNC接口-信號調理單元，無線連接主機
硬件
顯示屏 5.0寸TFT真彩色液晶顯示屏
分辨率 800×480
操作 觸摸/按鍵
存儲 TF卡
接口 3.5mm立體聲耳機插孔
電源 DC-12V/2A直流電源
擴展功能 USB-TypeC/500萬攝像頭/RFID/WIFI/藍牙
電源
內部電源 電池供電（4800mAH 7.4V）
正常工作時間 約7小時，充滿時間約3小時
尺寸
長×寬×高 235mm×133mm×48mm
重量 0.85kg
環境
使用環境溫度 -20℃～50℃
存儲環境溫度 -40℃～70℃
濕度 10%-90%（非冷凝）
海拔高度 ≤3000m


5.儀器基本操作
5.1儀器開啟/關閉
按下 按鈕，開機畫面顯示在屏幕中。
若要關閉儀器，長按  按鈕。
5.2 概要信息
設備在進入正常運行狀態后，顯示系統主菜單。主菜單界面下顯示有“暫態地電波”、“超聲波”、“特高頻”、“高頻電流”、“檢測記錄”、“系統設置”等選項。在界面上方，顯示當前時刻和電池電量狀態。 
5.3 系統設置
系統設置界面對系統的基本信息進行瀏覽設置。
? 存儲目錄
試驗過程中數據庫文件和圖片文件保存的位置。
注:記錄數據可在“首頁-檢測記錄”查看。若新建一個已存在的目錄，則會直接將之前目錄中數據清空，請謹慎操作。所有數據存儲路徑在/storage/emulated/0/=zspd/里面  
? RFID設備
系統可對接RFID設備實現對應數據的智能讀寫操作。
? 藍牙設備
搜索并連接周圍可用的藍牙設備。
? 音量調節
調節系統輸出音量大小
? 日期和時間
修改系統的時間和顯示日期  
? 恢復出廠設置
將系統中試驗過程中產生的數據和圖片進行清理，在沒有導出數據之前，請謹慎操作。
? 設備信息
軟件版本，硬件版本以及系統發布日期。
5.4 TEV測量
TEV試驗有4種顯示圖：波形圖，PRPD圖，PRPS圖，統計圖。在運行狀態下，點擊底部控制區【顯示方式】鍵切換不同顯示圖（默認波形圖顯示），且四種顯示圖同步處理放電數據。
? 標題區
正在測量的通道、測量模式、同步方式、增益等級。點擊圖標 后可進行TEV試驗相關參數設置。
? 數據區
當前測量過程中的最大值、背景值和當前值。
? 歷史極值區
當前測量過程中最近的20個周波的最大值。
? 圖表區
波形圖—當前測量數據波形，根據【設置】中周波數設置顯示對應的周波數目，根據放電特性來判斷是否放電，同時通過【放大/縮小】鍵可對波形進行放大或縮小調節。
PRPD圖—二維圖譜，放電相位分布圖譜，顯示放電水平、相位以及峰值頻次的關系，其中縱軸代表放電水平，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。
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。
統計圖—顯示脈沖計數和50Hz主頻率下每周期內脈沖數。   
? 控制區
? 運行/停止—設置系統采集狀態運行或者停止。
? 清除—清除當前頁面中繪制的波形圖和最大值。
? 放大/縮小—將圖表中繪制的波形圖進行放大縮小。
? 顯示方式—切換實時圖標區的展示方式。
? 拍照—打開相機進行現場拍照記錄。
? 測量方式—設置系統在連續采集和單次采集之間切換。
? 增益—設置系統傳感器的增益等級，-10dB、14dB、35dB。
? 記錄背景—將當前試驗數據保存為背景數據。
? 保存—保存當前試驗過程的數據和圖片。
? TEV設置
? 預警值—設定黃色“交通燈”門限值。
? 報警值—設定紅色“交通燈”門限值。
? 初始量程—設定圖譜展示的初始量程，該量程是跟隨采集數據動態改變的。
? 噪聲閾值—數據處理過程中過濾的噪聲大小。
? 周波數—設置波形模式下單次處理的周波數量。
? 統計時長—設置統計模式下單次采集的時間。
? 背景閾值—根據現場實際情況設置濾除閾值。
? 同步方式—設定系統運行時的同步方式分為外同步、內同步、光同步。
? 顯示單位—設定數據展示的顯示單位分為dBmV、dBm、mV。