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中試控股技術研究院魯工為您講解：局放測試系統（  ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀  ） 

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


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
電氣設備的局部放電現象對電氣設備的本身和電網都會產生不同程度的影響，嚴重的甚至導致設備報廢和電網崩潰，因此對電氣設備的早期局放監測，準確的掌握設備的運行狀況，及時有效的消除設備存在的故障隱患，把設備的故障消滅在萌芽狀態，對保證設備和電網本身的安全起著至關重要的作用。電氣設備局放檢測的方法有很多，諸如：脈沖電流法、DGA法、超聲波檢測法、RIV法、光測法、射頻檢測法和化學方法等。各種檢測方法各有所長，但相比較而言超聲波檢測方法簡便易用，非常適合日常設備點巡檢，實時掌握電氣設備的運行狀況。常見的電氣設備局放故障一般會有：電暈、電弧和電痕。電暈和初期的電痕不會產生熱量，并且環境高溫也會掩飾了這些現象，用日常的紅外熱像儀無法檢測，但它卻會產生超聲波信號，用超聲波局放巡檢儀可以遠距離進行檢測；電弧和嚴重的電痕在產生超聲波的同時也會產生高熱量，因此用紅外和超聲波的方法都可以進行測試；但當局放發生在設備內部時，用紅外的方法則無法發現，用超聲波局放巡檢儀在電氣設備的表面或結合面處可以進行檢測。

具有TEV、UHF、AA、AE、HFCT測量功能，局放儀通過靈活達配超聲波傳感器、地電波傳感器、特高頻傳感器、超聲波聚波器，可實現對高壓開關柜、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。通過配置不同的傳感器可以靈活實現多種電氣設備局放部電測試。

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參數

TEV測量：測量范圍0-60 dBmV，分辨率1dB，精度±1dB，每周期最大脈沖1400，測量頻帶3~100MHz。

AE測量：測量范圍-6dBμV 至 68dBμV，分辨率1dB，精度±1dB，頻率范圍20~200 kHz。
AA測量：測量范圍-6dBμV~68dBμV，分辨率1dB，精度±1dB，傳感器中心頻率40 kHz。
UHF測量：檢測頻段300-2000MHz，測量范圍0-60 dBmV，靈敏度＜1dBm，傳感器頻段300-2000MHz。
HFCT測量：傳感器傳輸阻抗5mV/mA，檢測頻率1～30MHz，靈敏度≤50pC。

ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀硬件：
外殼ABS；顯示：4.0 寸RGB液晶屏 分辨率800*480；采樣精度：12bit；同步方式：內同步、外同步；連接器：USB 接口(兼充電器輸入)；3.5mm： 立體聲耳機插孔；外部傳感器輸入接口：無線 wifi；耳機：最小 8 歐姆；SD卡：標配 16G ~ 64G；內置電池：3.7V/5000mAh 鋰電池；工作時間：約 6 小時；充電器：AC 90-264V 或 DC 5V；使用溫度：-20 ~ 50℃；濕度：20-85% 相對濕度；體積、重量：210*100*35(mm) 0.4KG(主機)。
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；顯示屏 12” TFT真彩色觸摸液晶顯示屏；分辨率 1024×768；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；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。

歷史記錄查看
點擊【歷史記錄】鍵，中試控股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。
5.9外同步的使用
在現場試驗時，為了得到穩定而且準確的相位，可以采用外同步觸發方式，在系統設置里，將觸發方式改成外同步，將無線同步發射器接到試驗電源上，點擊運行，此時放電相位為穩定而準確的相位。
注意：無線同步連接試驗電源時，應嚴格按照LNE的表示進行接線。
5.10 傳感器的使用
  TEV傳感器
TEV傳感器能夠感應出開關柜金屬柜體上的暫態電壓形成一定的高頻感應電流。使用時將TEV傳感器緊貼在金屬柜體上。
TEV傳感器
  非接觸式超聲傳感器使用
非接觸式超聲傳感器是對發生局放時在空氣中傳播的超聲波進行檢測。要求放電源與傳感器之間必須有良好的空氣路徑，對于封閉良好，無氣孔及空氣間隙的開關柜將無法檢測。使用時將傳感器吸附在開關柜體上，防止超聲移動產生干擾信號，并將超聲探頭對準設備的縫隙處進行檢測。
非接觸式超聲傳感器
  接觸式超聲傳感器
接觸式超聲傳感器使用時在超聲傳感器上涂抹耦合劑，將傳感器放到傳感器支架內，并用繃帶固定在GIS上的被測位置。
接觸式超聲傳感器
  高頻電流互感器（HFCT）
高頻電流互感器（HFCT）是放電測量的一種前端耦合裝置，一次電纜穿纜的原則為：根據HFCT上的箭頭標識從高頻電流互感器的正面（有標牌面）穿入，背面穿出接地。通過BNC連接 HFCT信號調理單元。
高頻電流互感器（HFCT）


  特高頻傳感器（UHF）
特高頻傳感器可以感應特高頻無線電信號，中試控股使用時通過綁帶(或人工)將特高頻傳感器固定在盆式絕緣子上。通過BNC連接 UHF信號調理單元。
特高頻傳感器UHF-IV 
5.11 儀器充電
測量主機：使用DC12V的電源適配器，使用前，應為該裝置充電。完全充電所需時間大約4小時。一旦電池充滿，指示燈熄滅。充電器插入時，不建議用儀器進行測量。
信號調理單元：使用DC12V的電源適配器，充電時在面板上有相應電量指示。
注：對本儀器內置電池進行充電時，必須使用本儀器配帶的專用電源適配器充電，不得使用其它電源，否則可能造成電池或儀器損壞！ 
6. 檢測流程
6.1 TEV局部放電檢測流程
1) 設備連接：連接測試儀的各個部件，固定傳感器。
2) 開機檢測：開機后系統自檢，確認各個檢測通道正常工作。
3) 設置參數：點擊【系統設置】，通過設置存儲目錄功能新建一個保存試驗數據的文件名，后期所有測量數據均存儲在此文件中；再返回【TEV】模塊進入測量界面，點擊右上角圖標可以對TEV測量過程進行詳細的參數設置。
4) 背景檢測：連接TEV傳感器，將傳感器貼在接地的金屬體上（非測量源）當信號穩定時按下【停止】按鍵，再點擊【記錄背景】，記錄下背景值。  
5) 信號檢測：將傳感器緊貼在檢測部位。中試控股開關柜發生放電的主要部位為母排（連接處、穿墻套管，支撐絕緣件等）、斷路器，CT、PT、電纜等設備所對應到開關柜柜壁的位置，這些設備大部分位于開關柜前面板中部及下部，后面板上部、中部及下部、側面板的上部、中部及下部（開關柜TEV檢測部位如圖6-1）。
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：在首頁中的【檢測記錄】模塊可查看對應的試驗數據，以供后期分析。
8) 生成報告：連接Type-c數據線，運行隨機附帶的報告生成軟件，點擊導出數據功能，即可將試驗過程中所有數據導出到pc端，根據數據庫以及圖文信息生成巡檢報告。


6.2 US局部放電檢測流程
1) 設備連接：連接測試儀的各個部件，固定傳感器。
2) 開機檢測：開機后系統自檢，確認各個檢測通道正常工作。
3) 設置參數：點擊【系統設置】，通過設置[存儲目錄]功能新建一個保存試驗數據的文件名，后期所有測量數據均存儲在此文件中；通過設置[超聲類型]功能，中試控股可以配置試驗過程中對數據的處理方式。再返回【US】模塊進入測量界面，點擊右上角圖標可以對US測量過程進行詳細的參數設置。
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下【停止】按鍵，再點擊【記錄背景】，記錄下背景值。
5) 信號檢測：將超聲波傳感器探頭沿著柜體上的縫隙進行掃描檢測，觀察波形變化。
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，并與背景信號比較，看是否有明顯變化。并且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。
表 6 1 US檢測缺陷判據
參數 局部放電缺陷 電暈缺陷 正常（無放電）
連續
檢測
模式 有效值 高 較高 低
周期峰值 高 較高 低
50Hz頻率相關性 有 有 無
100Hz頻率相關性 有 弱 無
相位檢測模式 有規律，一周波兩簇信號，且幅值相當 有規律，一周波一簇大信號，一簇小信號 無規律
波形檢測模式 有規律，中試控股存在周期性脈沖信號 有規律，存在周期性脈沖信號 無規律
7) 數據記錄：連接Type-c數據線，運行隨機附帶的報告生成軟件，點擊導出數據功能，即可將試驗過程中所有數據導出到pc端，根據數據庫以及圖文信息生成巡檢報告。
6.3 聲電聯合檢測
為了更加有效地檢測出高壓開關柜和工頻試驗變壓器的局部放電及其放電類型，應將超聲波（US）測量法與暫態地電壓（TEV）測量法聯合使用。經過長期實驗室物理模擬開關柜放電現象，發現了其各自的特點（見下表）。
表 6 2聲電檢測技術的區別
放電模型 暫態地電壓檢測技術 超聲波檢測技術
沿面放電模型 不敏感 敏感、有效
絕緣子表面放電模型 不敏感 敏感、有效
尖端放電模型 敏感、有效 更敏感、有效
電暈放電模型 敏感、有效 敏感、有效
絕緣子內部缺陷模型 敏感、有效 不敏感