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中試控股技術研究院魯工為您講解：天威變壓器局放儀（ ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀 ） 

柔性傳感器  ?  (開關柜用)

接觸式超聲波傳感器  ?  (變壓器用)
高頻互感器  ?  (電纜用)
聚波器  ?  (高架線路用)
特高頻傳感器  ?  (GIS用)

可根據不同被測試品選配更多的傳感器

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。
ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀發明目的：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。
ZSPD-9909多功能局部放電巡檢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。
ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀源于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。
ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀可用于測量（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。

ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀可以做：變壓器、電纜、開關柜、GIS帶電巡檢
配有: 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
尊敬的用戶：
ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀用于探測中/高壓（MV/HV）設備中的局部放電源。如果沒有探測到放電，其并不意味著中高壓設備中無放電活動。放電往往具有潛伏期，絕緣性能也可能會由于局部放電以外的其他原因而失效。如果檢測到與中高壓電力系統相連的設備中有相當大的放電，應立即通知對設備負責的相關單位。

ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀選配具體分為如下四種：
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.ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀概述    
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 ZSPD-9909多功能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，中試控股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，中試控股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.ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀引用標準
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.ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀測量原理
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。
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，中試控股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。
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，中試控股采用脈沖電流原理。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。

4.ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀技術參數 
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，中試控股無線連接主機
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
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
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.附件清單
主機1臺
特高頻信號調理器PD-TL01/UHF：1個
高頻電流信號調理器PD-TL01/HFCT：1個
無線同步發射器 TB-10：1個
TEV傳感器 TEV-II：1個
超聲傳感器CS-II：1個
非接觸式超聲傳感器 CS-IV：1個
高頻電流互感器HFCT-II：1個
特高頻傳感器UHF-IV：1個
電源適配器中試控股（12V/5A）：1個
BNC-SMA線(長1.5m)：2條
BNC-N型線(長15cm)：1條
BNC-BNC線(長15cm)：1條
USB-TypeC連接線：1條
直流電源一分三轉接線（DC5.5/2.1）：1條
耳機：1個
高溫耦合劑：1盒
說明書：1份
出廠報告：1份
合格證：1份

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
用于電力系統的局部放電檢測，電纜、變壓器(包括干式變壓器)、GIS、架空線路、高壓開關柜、環網柜、電壓/電流互感器、電纜終端、電纜分支箱、絕緣子等絕緣狀態檢測，通過以下幾項指標來衡量電氣設備的放電程度：
局部放電強度檢測：通過測量 1 個工頻周期內的放電信號，根據放電脈沖序列中大值（dB）來表征局部放電的強度。
局部放電頻度檢測：通過測量 1 個工頻周期內的放電信號，提取放電脈沖并根據放電脈沖數量來表征局部放電的頻度。
配置不同傳感器實現幾乎所有的高壓電氣設備的局部放電檢測；
提供時域波形、PRPD、PRPS等多種放電圖譜，實現不同放電類型的分析；
人性化的人機界面方便不同設備的數據管理；
內置超聲波傳感器和暫態地電壓(以下簡稱TEV)傳感器，可外接變壓器、GIS、架空線路、電纜等專用傳感器；
采用非侵入式檢測方式，測試過程中無需停電，無需額外配置高壓源，比傳統的脈沖式局部放電檢測儀使用更加方便；
測試帶寬范圍為30kHz ~ 2.0GHz，適用各種頻段的檢測原理。
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
電氣設備檢修技術的發展大致可以分為三個階段，即故障檢修、定期檢修和狀態檢修，狀態檢修以可靠性為主，它是根據設備的狀態而執行的預防性作業。作為電力系統運行的首要要求，供電可靠性日益凸顯其重要性，因此狀態檢修逐步取代了以往的定期預防性檢修。狀態檢修通過對設備關鍵參數的測量來識別其已有的或潛在的劣化跡象，可在設備不停運的情況下對其進行狀態評估。
ZSJF-9209A局部放電巡檢儀(電纜、變壓器)針對帶電巡檢的特點，采用高頻電流及超聲波兩種檢測法，其體積小，性能優異，易于操作。可對電纜、變壓器（電抗器）等接地線進行測量。本系統采用現代電子和計算機綜合技術，實現信號放大（模擬、電子、數字）、濾波、數據采集、數據處理、圖形顯示、試驗報告自動生成，從而完成局部放電的測量、分析。
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


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


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。
ZSPD-2000超聲波局放巡檢儀(架空線路巡檢)是通過采集電力線路異常超聲波信號并經過軟件分析來診斷電力線路故障隱患的檢測裝置。此裝置是在不停電的狀態下實現判斷故障隱患的位置和故障類型。裝置通過超聲波探測器（超聲波傳感器）采集超聲波異常信號后，傳輸到主機，同時通過主機內置的分析軟件準確診斷出故障隱患類型及嚴重等級，并轉換為可聽聲音信號及波形輸出，幫助巡檢人員準確發現線路故障隱患，預防惡性故障的發生，避免了不必要的停電，提高了供電可靠性，同時也提高了巡檢人員工作效率和降低了巡檢人員勞動強度。

檢測次數

PRPD、PRPS圖譜的建立需要多周期的數據采集，此項數值即是表示建立圖譜需要采集的周期數，一般此值取10~30次，沒有統一標準，默認為10次。
脈沖數
脈沖數表示一個工頻周期內檢測到的放電脈沖數量。
放電結果
在測試的時候，會根據檢測到的數據實時展示分析診斷結果，以供檢測人員參考。
3.3.3 使用外置傳感器測試
當需要測試變壓器、GIS、電纜等設備時，中試控股需要外接對應的傳感器，通過同一擴展口連接傳感器時主機會自動識別傳感器類型，并在界面上方展示傳感器相關參數，以下介紹各類傳感器的使用。
接觸式超聲波傳感器接收方式跟內置的開放型超聲波傳感器不一樣，傳感器接觸面需要良好的跟被測設備接觸，必要的時候需要涂抹耦合劑，以保證接觸面到傳感器之間的聲阻盡可能最小。
測試變壓器時可以將傳感器吸附在變壓器箱體，測試時請勿隨意挪動傳感器，以免產生額外的噪聲，盡可能對變壓器各面做多點測試，全方位的診斷變壓器內部放電情況。
測試GIS超聲波信號時，可以將接觸式超聲波傳感器放置在GIS金屬罐體上，在罐體上做多點測試，通過檢測幅值大小判斷放電位置。
注意，接觸式超聲波傳感器靈敏度非常高，中試控股不要碰撞或敲擊傳感器，否則會造成永久性的損壞。
? 高頻互感器(HFCT)
高頻互感器(以下簡稱HFCT)主要用來測量電纜局部放電信號，由于電纜的特殊結構，超聲波及高頻局放信號無法從金屬鎧甲外層獲取，因此可以從接地線上獲取局放信號。使用HFCT測試局放時單位為pC。
特高頻傳感器(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超高頻電磁波（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，中試控股可以采用內置式超高頻傳感器和外置式超高頻傳感器。如下圖所示為特高頻檢測法基本原理示意圖。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。
特高頻傳感器用于接收GIS罐體內部的局放信號，由于頻率范圍為300 ~ 2000MHz，高頻信號在金屬柜體內無法傳輸到罐體外，因此，測試時需要將傳感靠近絕緣盆、觀察窗等位置。
圖譜模式說明
在使用任何傳感器的時候均可實現圖譜的繪制，包括開關柜超聲波/地電波、變壓器超聲波、GIS超聲波/特高頻、電纜脈沖電流法測試等，以下簡單說明各類圖譜的使用。
此界面上方為時域信號波形區域，中試控股實時顯示采集到的信號，下方為PRPD相位圖譜，隨著時間的變化，PRPD圖譜會不斷重繪放電信號與相位之間的關系，PRPD圖譜的意義在于可以根據相位與放電幅值之間的關系分析出當前設備的放電特征是否具有50Hz與100Hz相關性、放電信號在相位區間的重復性。 
PRPS圖譜
PRPS圖譜是與放電幅值、中試控股相位與時間三者相關的三維圖譜，能全面反應出三者之間一一對應的關系，更能形象的反應當前設備放電的特征，結合PRPD圖譜可更加方便的分析出當前放電屬于何種放電類型。 
在默認的測試界面下，按下圖標“ ”將會重新開始圖譜數據統計，完成設定的周期數（可在設置界面中設定）數據采樣后自動形成PRPS圖譜并自動彈出PRPD與PRPS圖譜顯示界面。
自由金屬顆粒放電為金屬顆粒和金屬顆粒之間的局部放電以及金屬顆粒和金屬部件間的局部放電。此類放電幅值分布較廣，放電時間間隔不穩定，其極性效應不明顯，中試控股在整個工頻周期相位均有放電信號分布。
懸浮電位體放電為松動金屬部件產生的局部放電，此類放電脈沖幅值穩定，且相鄰放電時間間隔基本一致。當懸浮金屬體不對稱時，正負半波檢測信號有極性差異。
絕緣件內部氣隙放電主要是固體絕緣內部開裂、氣隙等缺陷所致，此類放電放電次數少，周期重復性低。放電幅值也較分散，但放電相位較穩定，無明顯極性效應。
金屬尖端放電是處于高電位或低電位的金屬毛刺或尖端，中試控股由于電場集中而產生的SF6 電暈放電。此類型放電次數較多，放電幅值分散性小，時間間隔均勻。放電初期通常僅在工頻相位的負半周出現。 
還有很多定制型的傳感器在此不一一列出，如有相關需求可以與我公司聯系。
以上各種傳感器均通過主機底部的多功能傳感器擴展口連接，主機根據各傳感器ID的不同會選擇對應頻率的采樣通道，目前為止，本產品主機已集成四路不同頻率的信道，通過單獨的傳感器擴展口連接，真正實現一機多用的目的。
本產品的充電與手機一樣十分方便，只需要將產品配帶的USB線插入電腦USB口即可開始充電，也可以使用普通的DC5V電源（500mA~1000mA均可）來充電。