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電纜帶電局放監測儀

時間：2022-09-07

中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜帶電局放監測儀（ ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀 ）

ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀已經成功運用于:電力電纜、發電機組、開關柜、變壓器、傳輸線、發電廠整體檢測，靈活配超聲波傳感器、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新型局部放電檢測儀分發明目的：本發明要解決的技術問題是提供一種局部放電檢測方法及系統，具有應用范圍廣泛、測量精準、信噪比高、實用性強、操作簡單的特點，突破了傳統局部放電信號檢測的局限性，可廣泛應用于局部放電信號檢測。
ZSJF-9900新型局部放電檢測儀隨時觀測電力設備的“健康”狀況，為管理者安排生產及檢修、合理調度和分配有限資源提供有效依據，能提高電力系統運營能力和規避風險能力、提高整體經營管理水平。
ZSJF-9900新型局部放電檢測儀源于IEC 但遠高于IEC 標準，可以大大提高用戶及國內電力設備檢測管理水平，也可以為改進國家電力檢測規范提供依據。
ZSJF-9900新型局部放電檢測儀可用于離線測量（如制造廠出廠檢測，設備現場安裝調試后并網前檢測）、在線測量（被試設備無需退出運行或停電），或在線監測（在主控室或調度中心直接監測）。在線測量可以減少用戶停電時間，提高生產運營能力。

超高頻檢測法（UHF法）
原理：GIS發生絕緣故障的原因是其內部電場的畸變，往往伴隨著局部放電現象，產生脈沖電流，電流脈沖上升時間及持續時間僅為納秒（ nS ）級，該電流脈沖將激發出高頻電磁波，其主要頻段為0.3—3GHz，該電磁波可以從GIS上的盤式絕緣子處泄露出來，采用超高頻傳感器（頻段為0.3—3GHz ）測量絕緣縫隙處的電磁波，然后根據接收的信號強度來分析局部放電的嚴重程度。
優點：可以帶電測量，測量方法不改變設備的運行方式，并且可以實現在線連續監測。可有效地抑制背景噪聲，如空氣電暈等產生的電磁干擾頻率一般均較低，超高頻方法可對其進行有效抑制。抗干擾能力強。
缺點：僅僅能知道發生了故障，但不能對發生故障的點進行準確的定位。而且目前沒有相應的國際及國內標準，不能給出一個放電量大小的結果。
目前難點：主要問題在于如何進一步提高靈敏度，解決各種干擾問題，進一步實現準確的定位。
超聲波檢測法（AE法）
原理：GIS內部產生局部放電信號的時候，會產生沖擊的振動及聲音，GIS局部放電會產生聲波，其類型包括縱波、橫波和表面波。縱波通過氣體傳到外殼、橫波則需要通過固體介質（比如絕緣子等）傳到外殼。通過貼在GIS外殼表面的壓電式傳感器接收這些聲波信號，以達到監測GIS局放的目的。因此可以用在腔體外壁上安裝的超聲波傳感器來測量局部放電信號。

超聲波原理
優點：傳感器與 GIS設備的電氣回路無任何聯系，不受電氣方面的干擾。設備使用簡便，技術相對比較成熟，現場應用經驗比較豐富，可不改變設備的運行方式進行帶電測量，由于測量的是超聲波信號，因此對電磁干擾的抗干擾能力比較強，可以對缺陷進行定位。
缺點：聲音信號在氣體中的傳輸速率很低（約140m/s ），且信號中的高頻部分衰減很快，信號通過不同介質的時候傳播速率不同，且在不同材料的邊界處會產生反射，因此信號模式變得很復雜。另外傳感器監測有效范圍較小，對大型設備器需要眾多的傳感器，現場應用較為不便。
存在的問題：
（1）無法區分放電信號和干擾信號。GIS的PT噪聲大，無法區分其中的放電信號和振動噪聲信號；對于戶外GIS，環境噪聲很大，對超聲檢測干擾很大。（2）靈敏度低。無論縱波還是橫波，在GIS內部傳播過程中，衰減很大，因此，超聲法對金屬顆粒外的其他類型放電靈敏度低。（3）操作不便。需要通過粘結劑將傳感器貼在GIS殼體表面，粘貼的效果和操作者的晃動對測量效果影響很大。

高頻電流法（HFCT法）
原理：當電力設備內部發生局部放電時，高頻放電電流會沿著接地線向大地傳播。高頻電流法通過在接地線上安裝高頻電流傳感器檢測高頻電流信號實現局部放電檢測。
高頻電流法一般使用Rogowski線圈方式，在環狀磁芯材料上圍繞多圈的導線線圈，高頻電流穿過磁芯中心而引起的高頻交變電磁場會在線圈上產生感應電壓。由于高頻電流傳感器的測量回路與被測電纜之間沒有直接的電氣連接，屬于非侵入式的檢測方法，被檢測設備不需要停運。

為什么電力系統進行維護時經常用到手持式局放測試儀？
對于手持式局放測試儀的使用主要基于電力系統中的局部放電現象。由于絕緣材質中出現了局部區域的放電現象，同時此現象沒有貫穿施加電壓的導體之間，而是發生在導體附近或者是其他地方，這樣的現象就是局部放電。局部放電的情況說明了電力電氣設備存在絕緣弱點，這是由于絕緣老化劣質的原因。局部放電也是造成高壓電氣設備發生絕緣擊穿的重要原因。絕緣擊穿容易造成電氣設備損壞，甚至電力系統故障。所以在長期工作電壓的刺激下，是不讓絕緣結構發生較強烈的局部放電行為的。因此這需要對運行中的電氣設備加強監測，當監測到局部放電超過一定程度時，電力工作者就需要考慮將此電氣設備停止運行，并且進行檢修或者是替換。電力系統的運行離不開手持式局放測試儀的監測，這也就說明了為什么要使用手持式局放測試儀的原因。

手持式局放測試儀由技術人員根據多年局放監測經驗精心設計制造而成。儀器中配置復合式TEV傳感器、高頻電流互感器、高頻傳感器及高靈敏度超聲波傳感器來采集高壓電氣設備絕緣體的局部放電信號。監測靈敏度高，檢測速度快，可以在設備運行的狀態下進行安裝檢測，由于儀器采用多級檢波降頻技術來降低放電信號的頻率，同時采用高速AD轉換電路完成信號的數字化，儀器特有的數字信號處理、抗干擾能力強使得測試數據穩定可靠，是電力系統運行維護工作者的得力助手！