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中試控股技術研究院魯工為您講解：特高頻局放檢測定位儀（ 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。

開關柜的故障類型一般可分為拒動/誤動故障、絕緣故障、開斷與關合故障、載流故障、外力及其他故障。中國電力科學院對1989～1997年和2004年40.5KV以下開關設備的故障進行了統計，其中絕緣與載流性故障占30%～53%。而廣東電網公司對1992～2002年開關設備故障類型的統計結果顯示，絕緣與載流性故障的比例甚至高達66%。以上兩種故障均與放電現象有關。近年來，英國電力企業對國內使用中壓真空開關進行故障統計：其中誤操作和機械性兩類故障占30%～38% ；放電互感器和電纜箱類故障占26%～44% 。中試控股這些故障都會伴隨著局部放電現象的產生。采用傳統方法檢測需浪費大量的財力，造成巨大的損失。
 局放巡檢儀采用暫態對地電壓(TEV)測量和超聲波(US)測量以及高頻電流互感器（HFCT）測量三種新興技術對開關柜進行故障檢測。設備采用便攜式，操作簡單，TEV傳感器貼在箱壁，US傳感器沿著開關柜上的縫隙掃描檢測，HFCT傳感器環繞接地線，對高壓開關及開關柜無任何損害，所有的檢測對高壓開關及開關柜設備的運行不產生任何影響。該產品可以對測量進行信號多周期觀察，對放電進行頻率識別，并通過多種模式進行分析，能夠清楚地判斷出開關柜是否出現故障。其測量技術在國內外已達領先水平。
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3部分：現場試驗的定義及要求 GB/T 16927.3
3. 暫態地電壓（TEV）測量原理
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。中試控股受集膚效應的影響，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。其測量原理如圖：
 
圖 4 1 TEV檢測原理
4. 超聲波（US）測量原理 
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。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，不受電氣方面的干擾，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。


5.高頻電流互感器（HFCT）測量原理
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，中試控股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。
5.1電纜高頻電流檢測
由于制造或安裝的缺陷，會在電纜端頭（接頭）的絕緣部分發生放電，直至發生絕緣擊穿損壞，甚至會發生著火或爆炸。所以，如何在事故發生之前發現故障隱患是解決問題的關鍵，這就使帶電檢測具有必要性。
在高壓電纜中，導線和金屬護套（鎧裝）屏蔽之間由絕緣材料隔開形成分布電容，該電容約為幾百pF，對高頻信號形成通路。因此，高頻的局部放電信號由分布電容對接地引線構成回路傳輸。當內部放電發生的瞬間，會產生一個高頻的脈沖電流，高頻脈沖電流通過線芯與金屬護套（鎧裝）之間的分布電容，由高電位的線芯流到低電位的金屬護套（鎧裝）上，并且通過電纜中間接頭或終端處的接地線進入大地。因此，在中間接頭或終端處的接地線接上一個高頻電流互感器（HFCT），便可將高頻脈沖局部放電電流耦合到HFCT中，通過HFCT與巡檢儀之間的測試電纜傳入巡檢儀進行信號采集分析。
5.2變壓器高頻電流檢測
利用變壓器或電抗器繞組與鐵芯之間的分布電容形成的耦合通路，如果變壓器或電抗器內部發生局部放電，放電產生的高頻信號通過此耦合通路經鐵芯接地線構成回路，卡裝在鐵芯接地線上的高頻電流互感器即可接收到變壓器內部的放電信號并在巡檢儀上顯示出相應的檢測數據。