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中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜頭局放儀（ ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀 ） 

隨著國民經濟的發展，停電越來越難，隨著狀態檢修的嚴格性，帶電測試越來越重要，已成為電網安全運行的重要保障手段。運行中的電力設備局部放電的監測是狀態檢修的重要組成部分。電力設備局部放電發生時，產生聲光電熱磁等物理現象。其中聲為超聲波，超聲波是20kHz以上的聲波，人耳聽不到，它以聲源為中心，以球面波的形式向周圍傳播。超聲波為機械波，不受電磁環境的影響。用接收超聲波信號來判斷局放存在及定位的方法，比紅外攝像儀、紫外攝像儀更易優先發現局放故障，因為局放發生時往往先有振動產生超聲后才有熱光磁等物理信號。

高頻電流互感器HFCT，超聲傳感器CS，TEV傳感器 TEV，非接觸式超聲傳感器 CS，特高頻傳感器UHF，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局部放電綜合巡檢儀簡介

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。
ZSJF-9900局部放電綜合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。ZSJF-9900局部放電綜合巡檢儀適用于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。
ZSJF-9900局部放電綜合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。

ZSJF-9900局部放電綜合巡檢儀功能

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。

主機參數
可檢測通道數 4通道：1個TEV，1個US， 1個UHF（無線），1個HFCT（無線）
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，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 中試控股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，

操作指示表
當前狀態 操作 按鍵 說明
運行 停止 F1 停止測量
運行 清除歷史 F2 清除報警歷史、歷史最大讀數以及報警指示
運行 設置 F4 設置試驗以及通道項目
運行 幅值縮放 ↑↓ ↑幅值放大，↓幅值縮小
運行 切換顯示 ←→ 切換不同的模式
運行 查看記錄 取消 查看保存的測量數據的記錄
停止 運行 F1 開始測量
停止 保存數據 F2 保存當前采樣數據的信息
停止 設置 F4 設置試驗以及通道項目
停止 幅值縮放 ↑↓ ↑幅值放大，↓幅值縮小
停止 查看記錄 取消 查看保存的測量數據的記錄
停止 保存背景 確認 將當前測量數值保存為背景值
  連續模式
連續模式用于考察儀器并定位超聲信號的來源，是局部放電超聲波檢測中應用最為廣泛的一種檢測方法。可迅速檢測被測信號特征，顯示直觀，響應速度快。該模式通過不同參數值的大小組合判斷被測設備是否存在局部放電以及可能的放電類型。                                                                                                       圖6-13 US連續模式圖
  相位模式
由于局部放電信號的產生與工頻電場具有相關性，因此可以將工頻電壓作為參考量，通過觀察被測信號的發生相位是否具有聚集效應來判斷局部放電是否因設備內部放電引起的。
圖6-14 US相位模式圖
說明橫軸為角度（0～360°），縱軸為信號幅值（mV）。
  脈沖模式
微粒每碰撞殼體一次，就發射一個寬帶瞬態聲脈沖，中試控股它在殼體內來回傳播。這種顆粒的聲信號是顆粒端部的局部放電和顆粒碰撞殼體的混合信號。脈沖模式可記錄微粒每次碰撞殼體時的時間和產生的脈沖幅值，并以飛行圖的形式顯示出來。 
圖6-15 US脈沖模式圖
說明橫軸為周期（ms），縱軸為信號幅值（mV）。
  US—監測模式
監測模式是保證GIS長期可靠運行的有效手段。通過對30個周期內設備狀態的實時監測，和對一定時間段內設備運行狀態的查看，可及時準確的發現問題。
圖6-16 US監測模式圖
表6-5 操作指示表
當前狀態 操作 按鍵 說明
運行 停止 F1 停止測量
運行 設置 F4 設置試驗以及通道項目
停止 運行 F1 開始測量
停止 保存數據 F2 保存監測數據信息
停止 設置 F4 設置試驗以及通道項目
停止 保存背景 確認 將當前測量數值保存為背景值
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。   
圖6-17 歷史記錄圖
表6-6 操作表
操作 按鍵 說明
刪除本條 F1 中試控股進入刪除當前記錄模式，通過取消和確認是否刪除記錄
刪除文件 F2 刪除當前保存記錄的文件 
文件導出 F3 將數據文件導出到USB中
藍牙發送 F4 把數據發送到鏈接平臺
切換記錄 ↑↓ ↑↓切換上下條記錄
翻頁 ←→ ←上一頁，→下一頁 ，每頁10條
切換圖譜 取消 切換當前記錄的圖譜
返回 確認 返回到之前的測量模式
6.10 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，設置【觸發方式】→外同步，并將短天線接到主機外同步SMA端口，再將無線同步發射器接到試驗電源上，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的標識進行接線；無線接收器在主機內部。
圖6-18 無線同步發射器
6.11 傳感器的使用
  特高頻傳感器 
特高頻傳感器可以感應特高頻無線電信號，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。 

局放應用（ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀）
高壓輸電線路和配電系統的故障檢測工作是對絕緣維護人員的一大挑戰。主要問題是電暈現象，導體周圍的空氣分子帶電或電離產生電暈放電。更換高壓傳輸線操作過程中的能量損失以及絕緣子的變質退化直至最終衰竭是維護人員的兩大顧慮。
電場強度電離絕緣子周圍的空氣分子時，會產生化學反應，腐蝕金屬部件，削弱絕緣化合物能力。中試控股電暈放電產生的高能量將導致機械部件的嚴重損壞，造成非預期性停運和對成千上萬客戶的服務損失，嚴重的可導致火災和爆炸現象的出現。工廠中由電氣原因引起的火災和爆炸根據其現場危險化學物和有毒化學物的狀況將產生嚴重的連鎖反應。應用傳統的紅外成像技術可以發現肉眼所無法察及的熱點現象，但電暈、電弧、電痕等現象并不一定伴隨明顯的升溫，并且環境高溫也會掩蓋這些現象，中試控股同時控制柜中的設備也無法用紅外熱像儀發現。但是，這些現象卻會產生明顯的超聲波噪音，可利用SDT電氣設備局部放電巡檢儀進行檢測。超聲波檢測系統完善了絕緣檢測工作，使人類可以探聽絕緣子、線套、變壓器、端套、避雷針等故障聲響。
應用SDT超聲波診斷技術的超聲波電暈示蹤器是專為電氣和絕緣檢測人員設計的儀器。該中試控股手持式儀器使用電池作為電源，結構堅固、結果精確、操作簡便。操作人員幾乎不需任何培訓就可操作該儀器。用于檢測電暈放電、電弧、電痕等電氣現象過程中產生的高頻超聲噪音。ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀使用高靈敏度拋物面傳感器檢測局放信號，并將其轉化為可聽得見的聲音，使用消音耳機進行局放探聽。同時，泄漏信號使用有效值濾波技術進行處理。儀器將模擬輸入信號轉化為穩定的線性波形數據，然后以數字形式顯示于液晶顯示屏上，數據可以進行存儲或通過RS232接口下載到電腦。