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中試控股技術研究院魯工為您講解：超聲波電纜局放儀（ 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

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
運行 校準相位 確認 檢測過程中對相位進行校準
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 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
  PRPD圖 
二維圖譜，放電相位分布圖譜，顯示放電水平、中試控股相位以及峰值頻次的關系，其中縱軸代表放電水平，橫軸代表相位0-360度，不同的像素顏色代表不同的峰值頻次。                                                                                      
  PRPS圖
三維圖譜，脈沖序列圖譜，顯示時間、相位及放電水平的關系，縱軸代表放電水平，橫軸代表相位，Z軸代表時間，脈沖不同顏色代表放電水平的大小不同，右側顏色標識代表縱軸不同的百分比所使用的不同顏色。通過該模式可以區分干擾和放電，以及隨時間變化不同相位信號的變化。
圖 6 12 TEV顯示模式切換
  TEV—監測模式
【TEV設置】→【測量方式】→監測模式，按 鍵進入監測模式。 
圖 6 13 TEV監測模式圖
  脈沖數/2S—顯示2 秒期內的脈沖計數。
  脈沖數/周期—顯示50Hz主頻率下的每周期內的脈沖數。
  嚴重度—顯示短期嚴重度（根據 TEV幅值（mV）×每周期內的脈沖數計算）。
  監測圖—顯示30個周期內放電監測的幅值與頻次變化曲線，可以通過【保存數據】，保存開始運行到當前時間段內所有的幅值與頻次，所保存的最大周期數為7200。
表 6 2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
6.5 US測量
US有2種測量模式：巡檢模式、監測模式，其中巡檢模式包括波形圖、連續圖、PRPD三種模式。進入系統主界面，點擊【設置】 鍵進入設置界面，【系統設置】→【測量方式】→【US】，點擊 和 鍵選擇【US設置】，點擊【確認】 鍵進入US設置界面，【測量模式】→【巡檢模式】。點擊【確認】 鍵進入相應的測量方式。


  US—巡檢模式
在【US設置】→【測量模式】→巡檢模式，點擊 鍵進入巡檢模式。
在巡檢模式下有3種顯示圖：波形模式 ，連續模式，相位模式。在運行狀態下，點擊 或 鍵切換不同模式。
進行測量 
開啟儀器，確保 TEV 傳感器處在離開金屬體的空間中，否則會影響自檢。選擇 TEV 模式。為了進行測量，應該使 TEV 探頭垂直地與在其上面要進行測量的金屬體接觸。
對開關柜的測量是在每一個面板的每一個部件如電纜盒、電流互感器室、母排室、斷路器以及電壓互感器等的中心位置進行的。 
記錄每一個位置上的第一組讀數。 但是如果測到的幅值比背景干擾水平高出 10dB, 本身幅值大于20dB，就應該連續記錄三組讀數。
6.3超聲波測量程序 
開啟儀器，并從菜單中選擇（超聲波模式）插入提供的耳機并調整音量。讀數會在顯示屏上連續更新。
首先測量背景噪聲并記錄，而當讀數變得太大時，則應該減少增益。若要檢查開關柜，應該將超聲波傳感器指向開關柜（尤其是斷路器的端口、充氣式電纜盒、電壓互感器以及母排室）上的空氣間隙。 
放電可以根據耳機中發出的咝咝聲（尤如煎鍋中發出的聲）來識別。 
超聲波裝有激光瞄準功能，可以檢測近處或遠處的表面放電。該反射器是透明的，允許在看目標的同時進行測量。為了有助于精確地瞄準目標。
七、放電幅值（PC）與 TEV放電讀數（dB）的關系
傳統的按照 IEC60270  標準進行的局部放電檢測都是測量放電時高壓導體產生的視在電荷量。因此，放電幅值一般是以皮庫（pC）來表示。在傳統的局部放電檢測儀的檢測頻率（一般為10 - 300 kHz）上，各種高壓儀器（除長電纜外）都可以等效為集中電容。
TEV  測量則是在3 - 100MHz  的頻率范圍內進行。在這些頻率上，高壓電力儀器更近似傳輸線而不是電容器。電壓/時間曲線下方的區域面積與放電過程中的電荷轉移量成正比。
TEV  傳感器測量被測瞬態過程的峰值電壓，而不是曲線下方的區域面積。因此，它不是直接測量電荷。
另外，所測量的是在金屬面板外表面上檢測到的波峰,  這只是面板內部信號的一部分而已。
當脈沖沿著金屬鎧裝的外表面傳播時，它就會散開即在時域上展開。同時曲線下方的區域面積又保持不變，這樣脈沖幅值就會減小。因此，脈沖被檢測到的地方離放電源越遠，則衰減就越大。
顯然，dB 和 pC 之間的關系取決于多種因素，其中大多數都是不可量化的。
八、安全注意事項
本定位儀用于檢測高壓和中壓（HV/MV）設備的局部放電狀況。如果在與高壓和中壓系統直接相連的設備上檢測出相當大的放電信號，應立即通知該設備的負責部門，及時進行處理。
使用局部放電定位儀的過程中，被試設備的金屬外箱體必須可靠接地。
測試過程中，試驗人員與高壓設備之間必須保持足夠的安全距離。
必須在主機關機狀態下，插拔外置傳感器連接線。
不要在定位儀通電之后立即進行測試。
當附近發生閃電時不得進行試驗。
存有爆炸性空氣環境，不可操作本定位儀。
測試過程中不得對定位儀進行任何機械、電氣等干擾。
不要對定位儀機械擠壓。使用中出現問題，不得擅自拆卸定位儀。