超聲波系列局部放電巡檢儀

1、SHHZPD-9000超聲波系列局部放電巡檢儀產(chǎn)品概述           

是測量、分析電力設備絕緣性能以及對局部放電源定位的儀器；本系統采用現代電子和計算機綜合技術(shù)，實(shí)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(dòng)生成，從而完成局部放電的測量，分析與定位。

本儀器攜帶方便、測量快速，抗干擾能力強，便于現場(chǎng)使用。其配置的軟件主要包括局部放電巡檢以及局部放電定位兩部分。其中局部放電巡檢配置的軟件具有時(shí)域圖形、2D、3D統計圖譜、報警歷史、歷史大、脈沖計數等功能，此外還可以詳查分析某個(gè)相位波形，窗口隨意放大和縮小，對該段數據進(jìn)行頻譜分析，分析放電波形的頻譜含量，使放電波形之間更具可比性，全面統計分析試驗數據，減少試驗中非穩定性因素對試驗結果的影響，采用自動(dòng)或手動(dòng)記錄保存試驗數據和瞬態(tài)放電波形，可對后期數據分析提供參考。局部放電定位配置的軟件通過(guò)電信號和聲信號的時(shí)間差對局部放電源進(jìn)行準確的定位，有助于及時(shí)發(fā)現故障隱患，提高局部放電活動(dòng)測量的實(shí)效性。

2、SHHZPD-9000超聲波系列局部放電巡檢儀??引用標準

高壓開(kāi)關(guān)設備和控制設備標準的共用技術(shù)要求 DL/T 593

3.6kV～～40.5kV 交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設備和控制設備 DL/T 404

3.6kV～～40.5kV 交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設備和控制設備 GB 3906

局部放電測量GB/T 7354

電力設備局部放電現場(chǎng)測量導則 DL/T 417

高電壓試驗技術(shù) 一部分：一般試驗要求 GB/T 16927.1

高電壓試驗技術(shù) 二部分：測量系統 GB/T 16927.2

高電壓試驗技術(shù) 三部分: 現場(chǎng)試驗的定義及要求 GB/T 16927.3

3、技術(shù)參數

3-1 技術(shù)參數表

4、產(chǎn)品結構

4-1后面板接口說(shuō)明表

5、巡檢系統基本操作

5.1 初次啟動(dòng)系統軟件增加一個(gè)新的巡檢試驗檔案

用戶(hù)可以根據自己的需求，利用系統軟件，為每次試驗建立試驗檔案，填寫(xiě)檢測說(shuō)明信息，保存檢測數據，以便將檢測數據與檢測信息對應起來(lái)。

當軟件一次啟動(dòng)時(shí)，系統會(huì )出現“試驗設置”對話(huà)框，提醒用戶(hù)填寫(xiě)試驗信息，同時(shí)可以對試驗列表進(jìn)行查看和刪除某個(gè)試驗，當單擊試驗列表中某個(gè)試驗時(shí)，試驗信息區將顯示對應試驗信息。

如果你點(diǎn)擊取消按鈕，不建立自己的試驗檔案，系統軟件也可以快速建立默認數據庫quik_test.db3，保證完成試驗數據的存儲。

軟件會(huì )在SD卡中建立存儲目錄以保存數據，例如：

試驗名稱(chēng)為：SHHZPD

則檢測數據存儲路徑為：Storage Card 試驗管理SHHZPD

所有的檢測原始數據都以二進(jìn)制方式保存以節省存儲空間，所有的記錄數據都存儲在SQLite數據庫中，以備生成報告使用。

利用本系統進(jìn)行檢測數據都存儲在SD卡中，SD卡大支持32G，可以導出到PC機進(jìn)行備份。歷史數據可以被加載入系統進(jìn)行追蹤分析。

試驗設置對話(huà)框：

當上述參數均設置完畢后，點(diǎn)擊確定進(jìn)行試驗。

“試驗檔案”對話(huà)框在停止運行狀態(tài)下可以打開(kāi)，只需點(diǎn)擊圖5-2中文件按鈕控件即可。

5.2 系統軟件主窗口

5.3 系統狀態(tài)參數

當系統軟件啟動(dòng)之后，狀態(tài)欄就會(huì )顯示當前系統狀態(tài)，如記錄存儲狀況、系統時(shí)間、運行狀況、觸發(fā)方式以及設備電池電量。

記錄存儲狀態(tài)：提示當前存儲的是波形記錄還是統計記錄，同時(shí)提示當前存儲總條數。

系統時(shí)間：顯示當前系統日期及時(shí)間。

觸發(fā)模式：提示當前觸發(fā)方式，從而保證系統根據觸發(fā)方式正確的使用。

電池電量：提示當前電池剩余電量，當剩余電量小于5%時(shí)，系統會(huì )發(fā)出嘀嘀嘀嘀報警聲，提示用戶(hù)應連接適配器充電，或保存數據關(guān)閉系統，防止因電池沒(méi)電關(guān)機導致試驗數據丟失。

5.4 系統設置—儀器參數配置

“系統設置”對話(huà)框包含了對采樣、顯示、記錄以及增益調節的設置如圖5-5所示。

采樣

采樣頻率：0.5M、1M、2.5M、5M、10M、20M可選。

觸發(fā)方式：軟件自動(dòng)、外部觸發(fā)和軟件同步三種方式。

同步頻率：系統工作頻率（50Hz，60Hz）

顯示

顯示方式：波形顯示模式下，可選擇直線(xiàn)、正弦和橢圓三種方式來(lái)顯示時(shí)域波形。

記錄

自動(dòng)記錄：√為開(kāi)啟自動(dòng)記錄，  為禁止自動(dòng)記錄。

時(shí)間間隔：自動(dòng)記錄開(kāi)啟后，記錄的間隔，單位為s

增益調節

自動(dòng)調節：√為開(kāi)啟自動(dòng)增益，  為禁止自動(dòng)增益。

上閾：采樣滿(mǎn)度百分比，當高于此閾值時(shí)達到設定次數后向放大倍數低的檔位切換。

下閾：采樣滿(mǎn)度百分比，當低于此閾值時(shí)達到設定次數后向放大倍數高的檔位切換。

次數：采樣周期個(gè)數。

關(guān)于…

顯示公司信息和軟件版本信息。

對于系統的兩個(gè)檢測通道，其參數配置可以分別設置。進(jìn)入“系統設置”對話(huà)框，如圖5-7對CH1和CH2分別進(jìn)行設置。

對每個(gè)通道有下列參數：

配置

傳感器：選擇合適的傳感器類(lèi)型，具體通道對應的傳感器類(lèi)型根據需要出廠(chǎng)配置。

供電：通道BNC口可對外輸出12V直流電壓。開(kāi)—為輸出電壓，關(guān)—為不輸出電壓。

校準

帶寬：可選帶寬為20k-100kHz、40k-300kHz、3M低通，如上選擇傳感器后，帶寬會(huì )自動(dòng)切換到該傳感器出廠(chǎng)默認的帶寬，當用戶(hù)需要選擇其他帶寬時(shí)，可手動(dòng)切換，進(jìn)行試驗。當系統重啟后，傳感器對應帶寬將恢復至出廠(chǎng)默認帶寬。

量值：輸入校準時(shí)傳感器對應的校準值。

校準：該按鈕對當前選中傳感器和選中頻帶進(jìn)行校準，對于HFCT無(wú)需輸入口令即可進(jìn)行現場(chǎng)校準，而TEV和UA現場(chǎng)不能校準，在設備出廠(chǎng)時(shí)，需要輸入口令進(jìn)行出廠(chǎng)校準，目的是避免用戶(hù)自行對UHF、TEV和UA校準，影響設備準確度。

用戶(hù)名：administrator

密碼：0

對于傳感器選擇不同頻帶，都應進(jìn)行校準，校準后會(huì )提示已校準信息。

報警

預警閾值：輸入當前傳感器預警閾值，當測得局放幅值小于該值時(shí)為綠色正常信號。

報警閾值：輸入當前傳感器報警閾值，當測得局放幅值大于等于預警閾值且小于報警閾值時(shí)為黃色預警信號，當大于等于報警閾值時(shí)為紅色報警信號。

5.5 檢測通道顯示模式—波形圖

點(diǎn)擊圖5-9中 “顯示模式”按鈕，切換到波形圖模式。

5.6 檢測通道顯示模式—統計圖

二維圖譜（指紋圖）

該模式下縱軸代表放電水平，橫軸代表相位0-360度，不同的像素顏色代表不同的放電頻次(0%到100%分別指示放電頻次由低到高)。

點(diǎn)擊“清除統計”按鈕開(kāi)始重新統計。

二維圖譜（N-Φ）

縱軸代表放電次數，橫軸代表相位，該模式將若干周波局部放電信號進(jìn)行統計和處理，反應出放電次數與發(fā)生放電相位的關(guān)系。

二維圖譜（Q-Φ）

縱軸代表放電水平，橫軸代表相位，該模式將若干周波局部放電信號進(jìn)行統計和處理，反應出局部放電量與發(fā)生放電相位的關(guān)系。

三維圖譜（Q-Φ-T）

該模式縱軸代表放電水平，橫軸代表相位，Z軸代表時(shí)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(guò)該模式可以區分干擾和放電，以及隨時(shí)間變化不同相位信號的變化。

5.7 開(kāi)相位窗

每一個(gè)通道的波形顯示窗口內，可以同時(shí)開(kāi)兩個(gè)紅色子窗口（相位窗）。此功能，一般用來(lái)避開(kāi)某些相位的干擾，對所開(kāi)窗相位內的波形進(jìn)行讀數，以下稱(chēng)開(kāi)窗。

開(kāi)窗操作

將鼠標的光標放置在圖形顯示區的適當位置，按下鼠標左鍵并保持，同時(shí)拖動(dòng)鼠標到另一位置釋放鼠標左鍵，即完成開(kāi)窗操作。重復以上操作可在同一通道開(kāi)另一個(gè)相位窗，同一通道多顯示兩個(gè)相位窗。注意開(kāi)窗時(shí)，開(kāi)窗區域必須框選注基線(xiàn)，否則開(kāi)窗無(wú)效。有相位窗時(shí)，讀數顯示的是相位窗口內的大放電量，同時(shí)信息區提示當前開(kāi)窗個(gè)數。

關(guān)窗操作

需要關(guān)閉哪一個(gè)相位窗口，就將鼠標的光標放置在哪一個(gè)相位窗（紅色矩形框）內，單擊鼠標左鍵，即可關(guān)閉該窗口。在存在兩個(gè)相位窗口的情況下，再進(jìn)行開(kāi)窗操作可以關(guān)閉前兩個(gè)相位窗口。

5.8 脈沖分析

運行過(guò)程中還可以對局放數據進(jìn)行脈沖分析，即對已經(jīng)采集的數據可以詳細查看波形形狀，從而分析放電波形的性質(zhì)。

要進(jìn)行脈沖分析，首先要進(jìn)行開(kāi)窗操作，并保證開(kāi)一個(gè)相位窗，把要分析的波形選進(jìn)所開(kāi)窗口內，然后點(diǎn)擊5.16中“分析”按鈕，即彈出開(kāi)窗分析界面。

開(kāi)窗分析提供了對幅值顯示的動(dòng)態(tài)縮放，脈沖左右移動(dòng)和水平壓縮拉伸功能，按鍵均采用可加速處理，長(cháng)按自動(dòng)加速。脈沖分析窗口中提供了峰值顯示和光標處放電幅值水平顯示。點(diǎn)擊脈沖顯示區，光標隨之移動(dòng)，同時(shí)水平拉伸和壓縮以其為基準進(jìn)行縮放，從而實(shí)現快速對脈沖信號的捕捉和展開(kāi)。

5.9 頻譜分析

在圖5-17中點(diǎn)擊“頻域”按鈕就進(jìn)入頻譜分析窗口。它是對脈沖分析窗口內波形的頻譜展開(kāi)分析。

按[頻域]/[時(shí)域]按鈕，就可在脈沖分析窗口和頻譜分析窗口之間切換。

5.10 報警、報警歷史和大讀數功能

報警功能：色彩編碼類(lèi)似于交通指示燈，可根據設定閾值進(jìn)行報警提示。

正常：局部放電在正常范圍內，為綠燈。

預警：局部放電大于預警值且小于報警值，為黃燈。

報警：局部放電大于報警值，為紅燈。

報警歷史讀數：以流動(dòng)柱狀態(tài)圖的形式顯示近 64 個(gè)測量值，色彩編碼類(lèi)似于交通指示燈?？牲c(diǎn)擊“復位歷史”對報警歷史進(jìn)行復位。

大讀數：進(jìn)入該傳感器測量以來(lái)，所測得的大讀數，點(diǎn)擊“復位大”可對大讀數進(jìn)行復位。

5.11查看采樣滿(mǎn)幅比例以及顯示縮放倍數

    對于采樣數據，軟件提供了對采樣數據滿(mǎn)幅比例的指示；同時(shí)在波形圖模式下軟件提供對顯示波形縮放比例的提示，方便用戶(hù)在兩通道對比時(shí)將縮放比例放在同一位置。

5.12 增益控制

自動(dòng)增益：軟件根據設定，自動(dòng)調節增益狀態(tài)。

手動(dòng)調節增益：軟件提供了對當前增益狀態(tài)指示，提示用戶(hù)手動(dòng)調節至合適的增益，保證測量的準確性。

增益放大倍數過(guò)高：提示向低放大倍數方向調節。

增益放大倍數過(guò)低：提示向高放大倍數方向調節。

增益合適：無(wú)需調節。

5.13 數據存儲

數據存儲前，用戶(hù)還必須輸入檢測位置信息（圖5-24），建立檢測位置與檢測數據之間的對應關(guān)系。便于用戶(hù)事后數據的分析，報告的生成。

記錄存儲

記錄存儲可選手動(dòng)記錄和自動(dòng)記錄，軟件會(huì )在SD卡中建立存儲數據庫和原始數據文件，例如：

試驗名稱(chēng)為：SHHZPD

則記錄存儲數據庫為：Storage Card試驗管理SHHZPD數據SHHZPD.db3

記錄原始數據為：Storage Card試驗管理SHHZPD數據%d-%d-%d_%02d-%02d-%02d.dat

其中%d-%d-%d_%02d-%02d-%02d為當前記錄存儲時(shí)刻。

原始記錄可供時(shí)域脈沖分析使用。

圖片存儲

軟件每記錄一條數據，會(huì )將每個(gè)通道的圖片以bmp格式存儲到SD卡中，以后導出查看，具體存儲路徑為：

試驗名稱(chēng)為：SHHZPD

圖片存儲為：Storage Card試驗管理SHHZPD圖片統計圖 CHX_波形圖X.bmp

其中一個(gè)X為通道標識，后一個(gè)X為記錄號標識。

同時(shí)軟件提供抓屏功能，將圖片存儲在：Storage Card試驗管理SHHZPD圖片屏幕抓圖 bmpX.bmp

5.14 瀏覽記錄回放分析

軟件提供對記錄的分析和查看功能，方便用戶(hù)對已檢測記錄數據的事后分析處理。

查看記錄可自動(dòng)播放，也可逐條瀏覽，也可定位某一記錄進(jìn)行脈沖分析。

5.15 外部觸發(fā)的使用

在現場(chǎng)試驗時(shí)，為了得到穩定而且準確的相位，可以采用外部觸發(fā)方式，在系統設置里，將觸發(fā)方式改成外部觸發(fā)，主機后面板接線(xiàn)如圖，將外同步模塊接到試驗電源上，點(diǎn)擊運行，此時(shí)放電相位為穩定而準確的相位。

5.16 充電及電池更換

本儀器內置高性能鋰電池，其容量高達4Ah，充滿(mǎn)電后可供本儀器連續工作6~8個(gè)小時(shí)。當內置電池電量不足時(shí)儀器自動(dòng)報警，此時(shí)應把需要保存的數據及時(shí)保存，并關(guān)閉機器及時(shí)充電。

對本儀器內置電池進(jìn)行充電時(shí)，把本儀器配帶電源適配器的交流端插頭（普通三芯插頭）插入AC220V電源插座內，并通電，然后把電源適配器直流端插頭插入儀器后面板的充電插座中，即開(kāi)始對電池充電。在充電過(guò)程中，充電指示燈為桔紅色，充電指示燈變?yōu)榫G色后表示電池已充滿(mǎn)電，此時(shí)拔除電源適配器即完成整個(gè)充電過(guò)程，整個(gè)充電過(guò)程大約需要4.5小時(shí)左右的時(shí)間。如果接入電源適配器后充電指示燈不亮，表示充電線(xiàn)路有故障，請檢查電源適配器是否通電。

注：對本儀器內置電池進(jìn)行充電時(shí)，必須使用本儀器配帶的電源適配器充電，不得使用其它電源，否則可能造成電池或儀器損壞！

6、開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測

開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測采用TEV傳感器、超聲傳感器在線(xiàn)檢測高壓開(kāi)關(guān)柜局部放電情況。 設備采用便攜式，操作簡(jiǎn)單，TEV傳感器貼在箱壁，超聲波傳感器沿著(zhù)開(kāi)關(guān)柜上的縫隙掃描檢測，對高壓開(kāi)關(guān)及開(kāi)關(guān)柜無(wú)任何損害，所有的檢測對高壓開(kāi)關(guān)及開(kāi)關(guān)柜設備的運行不產(chǎn)生任何影響。

可同時(shí)利用超聲、TEV檢測法進(jìn)行巡檢，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，實(shí)現全功能檢測。

檢測過(guò)程實(shí)現即時(shí)測量、顯示PD數據及放電波形，同時(shí)可對其進(jìn)行保存，建立相應的數據庫，供設備今后的分析比較，對某一設備的測試結果可以通過(guò)橫向比較和縱向比較兩種方法確定放電發(fā)生及定位放電位置。

6.1 系統構成

系統構成表

 6.2 暫態(tài)對地電壓（TEV）檢測工作原理

現場(chǎng)對于高壓開(kāi)關(guān)柜的帶電巡檢方式采用瞬時(shí)地電壓（TEV）檢測方式。當高壓開(kāi)關(guān)柜中出現局部放電以后，沿放電通道將會(huì )有過(guò)程極短的脈沖電流產(chǎn)生，并激發(fā)瞬態(tài)電磁波。放電過(guò)程的時(shí)間比較短，電流脈沖的陡度比較大，輻射高頻電磁波的能力比較強，可以通過(guò)金屬外殼的開(kāi)孔向外傳播，這些開(kāi)孔可以是外殼密封墊圈或者其他絕緣部件周?chē)拈g隙。這些高頻電磁波傳播到開(kāi)關(guān)柜外面時(shí)，會(huì )在金屬外殼上產(chǎn)生瞬時(shí)對地電壓。瞬時(shí)地電壓在幾個(gè)毫伏至幾伏的范圍內，只有幾個(gè)納秒的上升時(shí)間，將的TEV傳感器布置在開(kāi)關(guān)柜外面，采用這種非侵入方式來(lái)檢測局放活動(dòng)。測量原理如下圖所示：

暫態(tài)對地電壓法檢測部位主要是母排（連接處、穿墻套管，支撐絕緣件等）、斷路器，CT、PT、電纜等設備所對應到開(kāi)關(guān)柜柜壁的位置，這些設備大部分位于開(kāi)關(guān)柜前面板中部及下部，后面板上部、中部及下部、側面板的上部、中部及下部。開(kāi)關(guān)柜暫態(tài)對地電壓法檢測部位如下圖：

6.3 超聲波檢測工作原理

局部放電產(chǎn)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(tīng)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(guò)測量超聲波信號的聲壓大小，可以推測出放電的強弱。

超聲波檢測過(guò)程中，應將超聲波傳感器沿著(zhù)開(kāi)關(guān)柜上的縫隙掃描檢測。開(kāi)關(guān)柜超聲法檢測部位可參考圖6-3進(jìn)行測試。

6.4 傳感器技術(shù)參數

傳感器技術(shù)參數表

6.5 巡檢流程

開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測流程如下：
1) 按照5.1節中步驟，新建試驗檔案。
2) 按照5.4節中打開(kāi)“系統設置”對話(huà)框，如果不接外同步模塊，則“觸發(fā)方式”設置成軟件同步，若接外同步模塊，則設置成外部觸發(fā)；記錄采用手動(dòng)方式記錄；增益調節選中自動(dòng)調節，其他增益相關(guān)默認；對CH1傳感器配置成TEV模式，供電—開(kāi)（通道指示燈點(diǎn)亮），CH2配置成UA-A模式，供電—開(kāi)（通道指示燈點(diǎn)亮）；對其它采用系統默認設置。點(diǎn)擊確定，回到主界面。
3) 點(diǎn)擊主界面“運行”按鈕，將顯示模式調成波形模式，進(jìn)行檢測。首先對環(huán)境進(jìn)行檢測，記錄環(huán)境空氣和金屬部件的背景噪聲。然后按順序對開(kāi)關(guān)柜逐個(gè)進(jìn)行檢測，并手動(dòng)記錄相應數值及波形，同時(shí)也可以記錄統計波形供后期分析。詳細步驟如下：
a) 首先將測試儀的TEV傳感器指向空氣中,測量開(kāi)關(guān)室內大氣背景噪聲,記錄數據和波形;
b) 將TEV傳感器與開(kāi)關(guān)室內金屬物件緊密接觸,測試開(kāi)關(guān)室金屬物體的背景噪聲,記錄數據和波形;
c) 將TEV傳感器與開(kāi)關(guān)柜柜體緊密接觸,測試開(kāi)關(guān)柜局放幅值和波形情況,分別測試開(kāi)關(guān)柜正面中間及下部,背面及側面的上、中、下部位，記錄測試結果；
d) 將超聲傳感器沿著(zhù)開(kāi)關(guān)柜上的縫隙進(jìn)行掃描檢測，監聽(tīng)異常聲音信號，并測試開(kāi)關(guān)柜超聲波局放幅值和波形，分別測試開(kāi)關(guān)柜正面及背面的縫隙部位，記錄測試結果。

4) 試驗完畢后，將SD卡中的數據用讀卡器拷貝到PC機，用報告生成軟件將報告導出，并對數據庫數據進(jìn)行橫向縱向分析，對開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行評估。
   注意事項：

程中，TEV傳感器應垂直于開(kāi)關(guān)柜表面，并且與柜體緊密接觸
b) 盡量靠近觀(guān)察窗等局部放電信號等易泄漏部位的金屬面板上
c) 側面無(wú)法檢測時(shí)可以跳過(guò)
d) 禁止使用無(wú)線(xiàn)通信設備
e) 試中應減少走動(dòng)，停止其他工作，減少噪聲產(chǎn)生
f) 常設備的檢測結果應與背景噪聲及在同等條件下同類(lèi)設備無(wú)明顯差異
g) 次讀數時(shí)，為確保數值穩定，先按下停止按鈕，再進(jìn)行數據和波形記錄

7、GIS局部放電檢測

GIS局部放電檢測采用特高頻法、超聲波法檢測，可根據實(shí)際情況選擇傳感器類(lèi)型，亦可兩種檢測方法同時(shí)使用。

    特高頻檢測法：可有效檢測GIS內部的由懸浮顆粒、導體和殼體上的突起、盆式絕緣子內部絕緣缺陷等原因引起的局部放電。特高頻傳感器的檢測頻率范圍：300MHz～1.5GHz，由于檢測頻率高可有效的避免現場(chǎng)干擾。

超聲波檢測法：可以檢測、識別和定位GIS中的局部放電故障或振動(dòng)的微粒，不需要預先在GIS上安裝內部耦合器和傳感器，檢測時(shí)可在胸前背挎本儀器，手持傳感器在GIS的腔體進(jìn)行檢測。超聲傳感器的頻率范圍：20kHz～120kHz。

7.1 系統構成

GIS局部放電檢測系統構成表

7.2 UHF檢測工作原理

GIS發(fā)生絕緣故障的原因是其內部電場(chǎng)的畸變，往往伴隨著(zhù)局部放電現象，產(chǎn)生脈沖電流，電流脈沖上升時(shí)間及持續時(shí)間僅為納秒( nS ) 級，該電流脈沖將激發(fā)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(pán)式絕緣子處泄露出來(lái)，采用特高頻傳感器(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(lái)分析局部放電的嚴重程度。

優(yōu)點(diǎn):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(shí)現在線(xiàn)連續監測?？捎行У匾种票尘霸肼?，如空氣電暈等產(chǎn)生的電磁干擾頻率一般均較低,特高頻方法可對其進(jìn)行有效抑制?？垢蓴_能力強。

缺點(diǎn)：僅僅能知道發(fā)生了故障，但不能對發(fā)生故障的點(diǎn)進(jìn)行準確的定位。而且目前沒(méi)有相應的及國內標準，不能給出一個(gè)放電量大小的結果。

7.3 超聲波檢測工作原理

GIS內部產(chǎn)生局部放電信號的時(shí)候，會(huì )產(chǎn)生沖擊的振動(dòng)及聲音，GIS局部放電會(huì )產(chǎn)生聲波，其類(lèi)型包括縱波、橫波和表面波?？v波通過(guò)氣體傳到外殼、橫波則需要通過(guò)固體介質(zhì)（比如絕緣子等）傳到外殼。通過(guò)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(lái)測量局部放電信號。

優(yōu)點(diǎn)：傳感器與 GIS設備的電氣回路無(wú)任何聯(lián)系，不受電氣方面的干擾。設備使用簡(jiǎn)便，技術(shù)相對比較成熟，現場(chǎng)應用經(jīng)驗比較豐富， 可不改變設備的運行方式進(jìn)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(jìn)行定位。

缺點(diǎn)：聲音信號在 氣體中的傳輸速率很低(約340m/s )，且信號 中的高頻部分衰減很快，信號通過(guò)不同介質(zhì)的時(shí)候傳播速率不同，且在不同材料的邊界處會(huì )產(chǎn)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(chǎng)應用較為不便。

7.4 UHF和超聲波聯(lián)合檢測

步驟：

1.在GIS盆式絕緣子處放置UHF傳感器，進(jìn)行特高頻檢測，進(jìn)行電磁波信號的測量，判斷是否存在電磁波信號。

2.使用超聲傳感器逐點(diǎn)進(jìn)行聲信號檢測，判斷是否存在聲信號。之后根據出現的幾種具體情況進(jìn)行進(jìn)一步的分析判斷。

處理方法：

如果電信號和聲信號都存在，則使用特高頻法根據盆式絕緣子的位置進(jìn)行粗略定位 ， 同時(shí)使用超聲法進(jìn)行準確定位，如果兩者都定位到同一個(gè)GIS腔體且表現一致，則判斷該腔體內部存在放電故障，具有絕緣缺陷，應根據具體情況進(jìn)行進(jìn)一步跟蹤檢測或采取相應措施 。

如果只測量到了特高頻電磁波信號而沒(méi)有超聲波信號，則應通過(guò)改變UHF傳感器的位置擺放和傳感器的方向性及信號的頻率分布，判斷是否是周?chē)O備發(fā)生了局部放電或者是否存在另外的干擾源，并對GIS設備進(jìn)行重點(diǎn)跟蹤觀(guān)察 。 

如果超聲波法測量到了聲信號而特高頻法沒(méi)有測量到電磁波信號，則在使用超聲法在 超聲信號大的部位進(jìn)行準確定位。通過(guò)具體位置及設備結構進(jìn)行分析，是否是設備本身的正常振動(dòng)或者是設備的結構導致特高頻信號衰減很大，不能通過(guò)檢測位置測量到。并對設備進(jìn)行重點(diǎn)跟蹤觀(guān)察。

7.5 傳感器技術(shù)參數

傳感器技術(shù)參數表

7.6 巡檢流程

GIS局部放電檢測流程如下：

按照5.1節中步驟，新建試驗檔案。

按照5.4節中打開(kāi)“系統設置”對話(huà)框，如果不接外同步模塊，則“觸發(fā)方式”設置成軟件同步，若接外同步模塊，則設置成外部觸發(fā)；記錄采用手動(dòng)方式記錄；增益調節選中自動(dòng)調節，其他增益相關(guān)默認；對CH1傳感器配置成UHF模式，供電—開(kāi)（通道指示燈點(diǎn)亮），CH2配置成UA-P模式，供電—開(kāi)（通道指示燈點(diǎn)亮）；對其它采用系統默認設置。點(diǎn)擊確定，回到主界面。

點(diǎn)擊主界面“運行”按鈕，將顯示模式調成波形模式，進(jìn)行檢測。用UHF通道對盆式絕緣子位置進(jìn)行檢測，用超聲通道對腔體進(jìn)行檢測，手動(dòng)記錄相應數值及波形，同時(shí)也可以記錄統計波形供后期分析。

試驗完畢后，將SD卡中的數據用讀卡器拷貝到PC機，用報告生成軟件將報告導出，對GIS進(jìn)行評估。

8、變壓器局部放電檢測

變壓器局部放電檢測采用超聲波法、脈沖電流法及電、聲綜合法檢測。

超聲波法：在變壓器（電抗器）內部一旦發(fā)生局部放電，就會(huì )產(chǎn)生超聲波信號，以球面波形式向周?chē)鷤鞑?，只要在變壓器（電抗器）箱壁外側放置超聲傳感器，就可以接收到放電產(chǎn)生的超聲波信號。

脈沖電流法：變壓器（電抗器）的繞組與鐵芯之間為絕緣材料，存在分布電容，而放電信號是幾百千赫到幾兆赫的高頻信號，能通過(guò)該電容從繞組傳到鐵芯，在鐵芯或夾件接地線(xiàn)上卡裝高頻電流傳感器能夠檢測到局放脈沖信號。

電、聲綜合法檢測是將脈沖電流法、超聲波法綜合使用（簡(jiǎn)稱(chēng)電、聲綜合檢測法），該方法既能結合兩種檢測方法的優(yōu)點(diǎn)，全面檢測各種類(lèi)型的放電信號，還能通過(guò)電、聲之間的時(shí)間差來(lái)判斷局部放電故障點(diǎn)的位置。

8.1 系統構成

變壓器局部放電檢測系統構成表

8.2 檢測原理

局部放電信號在變壓器內的傳播途徑：

脈沖電流（LC傳輸回路）

高頻電磁波（需要變壓器內預置特高頻天線(xiàn)）

超聲波

局放信號取樣方法：

寬帶電流互感器  

天線(xiàn)（需要變壓器內預置特高頻天線(xiàn)）

超聲傳感器

8.3 檢測位置

利用寬頻帶電流互感器（SHHZCT）接收信號位置為：

 鐵心接地線(xiàn)

 零線(xiàn)接地線(xiàn)   

 經(jīng)改造后的套管末屏

 油箱接地線(xiàn)

利用超聲波檢測則在油箱箱壁處檢測。

8.4 SHHZCT現場(chǎng)校準

局部放電測試一個(gè)重要的步驟就是校正，但是帶電局部放電在線(xiàn)檢測都是在設備運行狀態(tài)下，無(wú)法在待測物上注入校正信號，所以在線(xiàn)局部放電測試法都是利用比較法或者間接校準方式來(lái)校正，也就是校正信號直接注入到傳感器來(lái)校正，此方法在IEC-62478稱(chēng)為性能及靈敏度確認。

SHHZCT采用現場(chǎng)校準方法，未校準測得的數據為無(wú)效數據。打開(kāi)“系統設置”對話(huà)框如圖5-7，對HFCT通道進(jìn)行校準。

校準的過(guò)程如下：

將校準脈沖發(fā)生器按圖8-4方法接入試驗回路，并施加適當的放電脈沖。

根據校準脈沖發(fā)生器輸出的電荷量，輸入需要校準的放電值。

點(diǎn)擊 “校準”按鈕，并在彈出的確認框中選擇“確定”后，校正過(guò)程開(kāi)始，同時(shí)，“校準”按鈕變?yōu)?ldquo;保存”按鈕。

持續幾秒后，待放電檢測數據穩定后按“保存”按鈕，保存所對應通道的校準結果。

校正完畢后應拆除校準脈沖發(fā)生器，準備正式檢測。

8.5 傳感器技術(shù)參數

傳感器技術(shù)參數表

8.6 巡檢流程

變壓器局部放電檢測流程如下：

按照5.1節中步驟，新建試驗檔案。

按照5.4節中打開(kāi)“系統設置”對話(huà)框，如果不接外同步模塊，則“觸發(fā)方式”設置成軟件同步，若接外同步模塊，則設置成外部觸發(fā)；記錄采用手動(dòng)方式記錄；增益調節選中自動(dòng)調節，其他增益相關(guān)默認；對CH1傳感器配置成HFCT模式，供電—關(guān)（通道指示燈熄滅），CH2配置成UA-P模式，供電—開(kāi)（通道指示燈點(diǎn)亮）；對其它采用系統默認設置。

按照8.4節中的方法對HFCT進(jìn)行現場(chǎng)校準。

點(diǎn)擊主界面“運行”按鈕，將顯示模式調成波形模式，根據8.3節中的檢測方法進(jìn)行檢測，并手動(dòng)記錄相應數值及波形，同時(shí)也可以記錄統計波形供后期分析。

試驗完畢后，將SD卡中的數據用讀卡器拷貝到PC機，用報告生成軟件將報告導出，對變壓器進(jìn)行評估。

9、電纜局部放電檢測

電纜局部放電檢測采用脈沖電流法和局部放電定位探測器檢測。

9.1 系統構成

電纜局部放電檢測系統構成表

9.2 檢測原理

由于制造或安裝的缺陷，會(huì )在電纜端頭（接頭）的絕緣部分發(fā)生放電，直至發(fā)生絕緣擊穿損壞，有的會(huì )發(fā)生著(zhù)火或爆炸。所以，如何在事故發(fā)生之前發(fā)現故障隱患是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。這就需要我們有帶電檢測的手段。

脈沖電流法：在高壓電纜中，導線(xiàn)和金屬屏蔽之間由絕緣材料隔開(kāi)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(xiàn)構成回路傳輸，在電纜接頭屏蔽接地線(xiàn)上安裝高頻電流傳感器可檢測到放電脈沖信號，并能夠確定局部放電的量值。

局部放電定位探測器法：SHHZPD-9000局部放電定位探測器集電信號和超聲信號的檢測于一體，其操作簡(jiǎn)單方便，與試品無(wú)任何接線(xiàn)，非接觸測試。定位準確，探測器內安裝了電、聲空間定位傳感器，通過(guò)對電、聲信號幅值和時(shí)差變化的分析，可準確定位放電點(diǎn)的位置。

電纜接頭發(fā)生放電的幾個(gè)階段

無(wú)放電信號：利用SHHZPD-9000局部放電定位探測器接收不到任何電信號和超聲信號。說(shuō)明該接頭絕緣狀況良好。

發(fā)生微弱放電：利用SHHZPD-9000局部放電定位探測器可接收到微弱的電信號，但收不到超聲信號。說(shuō)明該接頭已存在絕緣缺陷，但在短時(shí)間內不會(huì )發(fā)生擊穿故障，可進(jìn)行跟蹤檢測觀(guān)察。

發(fā)生較強放電：利用SHHZPD-9000局部放電定位探測器可接收到較強的電信號，但收不到超聲信號。說(shuō)明該接頭已存在較嚴重絕緣缺陷，放電有可能發(fā)生在內部，超聲波信號的衰減較嚴重，所以暫時(shí)收不到超聲信號，在這種情況下，可加緊跟蹤觀(guān)察，也可考慮維修更換。

發(fā)生嚴重放電：利用組合探測器可接收到較強的電信號，也可收到到超聲信號。說(shuō)明該接頭已存在較嚴重絕緣損壞，應立即維修更換。

9.3 SHHZCT現場(chǎng)校準

參見(jiàn)8.4節中的校準方法。

9.4 傳感器技術(shù)參數

傳感器技術(shù)參數表

9.5 巡檢流程

電纜局部放電檢測流程如下：

按照5.1節中步驟，新建試驗檔案。

按照5.4節中打開(kāi)“系統設置”對話(huà)框，如果不接外同步模塊，則“觸發(fā)方式”設置成軟件同步，若接外同步模塊，則設置成外部觸發(fā)；記錄采用手動(dòng)方式記錄；增益調節選中自動(dòng)調節，其他增益相關(guān)默認。

采用HFCT檢測時(shí)對CH1傳感器配置成HFCT模式，供電—關(guān)（通道指示燈熄滅），若采用單HFCT則只使用CH1,對其它采用系統默認設置。繼續第三步操作。

采用SHHZPD-9000局部放電定位探測器時(shí)，CH1傳感器配置成CB-UA模式，供電—關(guān)（通道指示燈熄滅），CH2傳感器配置成CB-E模式，供電—關(guān)（通道指示燈熄滅），其他采用默認設置。不進(jìn)行校準，直接進(jìn)行第四部操作。

按照8.4節中的方法對CT進(jìn)行現場(chǎng)校準。

點(diǎn)擊主界面“運行”按鈕，將顯示模式調成波形模式，根據9.2節中的檢測方法進(jìn)行檢測，并手動(dòng)記錄相應數值及波形，同時(shí)也可以記錄統計波形供后期分析。

試驗完畢后，將SD卡中的數據用讀卡器拷貝到PC機，用報告生成軟件將報告導出，對電纜進(jìn)行評估。

10、巡檢報告

巡檢數據可通過(guò)SD卡導出到PC機中，從而完成用戶(hù)報告的創(chuàng )建。報告生成要求PC機應安裝Microsoft Word2003和SQLite數據報告生成系統Version1.0。

SQLite數據報告生成系統Version1.0主界面如下:

主界面說(shuō)明表

11、現場(chǎng)干擾及處理方法

1) 戶(hù)外架空線(xiàn)的強電暈干擾會(huì )對開(kāi)關(guān)室的進(jìn)線(xiàn)柜及相鄰柜的超聲波和暫態(tài)對地電壓測試值造成影響。

2) 主變冷卻器等大電機運轉時(shí)由于內部線(xiàn)圈的轉動(dòng)會(huì )在外殼產(chǎn)生較高的暫態(tài)對地電壓測試值，進(jìn)而對開(kāi)關(guān)室的進(jìn)線(xiàn)柜及相鄰柜的超聲波和暫態(tài)對地電壓測試值造成影響。

3) 蓄電池屏柜和直流屏柜由于內部的整流電路，其暫態(tài)對地電壓測試值會(huì )異常高，但影響范圍小，在2、3 米開(kāi)外即可忽略。

4) 靠近燈源會(huì )使超聲波測試值異常大。

5) 屋頂日光燈損壞后鎮流器不停啟動(dòng)會(huì )導致暫態(tài)對地電壓測試值提高很多，其影響范圍較大，可以覆蓋一個(gè)主控室或高壓開(kāi)關(guān)室。

6) 開(kāi)關(guān)柜背面的帶電指示器會(huì )造成暫態(tài)對地電壓測試值偏高。

7) 有些電子電路版、控制箱等會(huì )產(chǎn)生一定的干擾，對暫態(tài)對地電壓測試值產(chǎn)生影響，但影響范圍僅限于與其連接的金屬面，且不超過(guò)0.5m 的距離，如消防控制箱、開(kāi)關(guān)柜就近控制保護屏等。

8) 鬧市區的構架暫態(tài)對地電壓測試值受車(chē)輛等原因影響很大，但存在房屋的屏蔽措施時(shí)，內部的設備受影響較小。

9) 人耳可聽(tīng)的聲音等會(huì )對超聲波測試帶來(lái)干擾。

10) 電暈放電可明顯增大超聲測試法的數值，且其聲響與開(kāi)關(guān)柜內部產(chǎn)生的聲音基本類(lèi)同。

11) 超聲測試法的干擾源影響距離一般較小，且有一定的方向性。

現場(chǎng)干擾的處理：

1) 關(guān)閉干擾源，如一些室內的排風(fēng)扇、日光燈等。

2) 采用不同的時(shí)間進(jìn)行測試。

3) 避開(kāi)無(wú)線(xiàn)電及其它電子裝置的干擾信號。

4) 通過(guò)局部放電定位儀確定信號的傳播方向來(lái)確定與被測設備相距較遠的放電干擾源等方法實(shí)現。

12、局部放電定位系統基本操作

定位主界面介紹

版本號——當前系統的版本

時(shí)間——顯示當前系統時(shí)間

運行情況——顯示當前軟件所處的狀態(tài)運行或者停止

電量——顯示當前電池的電量百分比

退出系統——退出當前系統的按鈕

峰值——顯示通道CH1和CH2峰值，顏色分別與相應的通道波形顏色相一致

CursorA——顯示當前圖譜中光標A的坐標值，分別為時(shí)間和幅值；CursorB——顯示當前圖譜中光標B的坐標值，分別為時(shí)間和幅值；△t——顯示當前圖譜中光標A和光標B時(shí)間差

定位距離——顯示距離局部放電源的距離

1——顯示通道CH1波形的基線(xiàn)；2——顯示通道CH2波形的基線(xiàn)

A——指示光標CursorA；B——指示光標CursorB

①——指示光標Cursor1；②——指示光標Cursor2

——通道CH1和CH2在圖譜中每個(gè)方格的幅值，隨著(zhù)增益的變化也會(huì )發(fā)生變化

——顯示當前采樣時(shí)長(cháng)

Cursor1——顯示當前光標1的幅值；Cursor2——顯示當前光標2的幅值；△V——顯示當前Cursor1與Cursor2的幅值差

——按鍵未選中狀態(tài)

——按鍵選中狀態(tài)

——點(diǎn)擊可選中按鈕可以配合左右調整光標的位置

——點(diǎn)擊選中按鍵可以配合左右調整波形位置

——點(diǎn)擊選中按鍵可以配合使用 上下調整光標位置

——點(diǎn)擊選中按鍵可以配合分別調整基線(xiàn)垂直位置，從而更好的對信號進(jìn)行對比。

——點(diǎn)擊可以手動(dòng)調節增益值，分為-20dB,0dB,20dB,40dB,60dB總共5個(gè)檔位。

——點(diǎn)擊按鍵或按住按鍵可以調整幅值

——調整橫軸即時(shí)間軸的值

——切換光標信源，CH1圖譜部分對應黃色，切換CH2變?yōu)槊导t色

——系統設置按鍵

——點(diǎn)擊運行，系統啟動(dòng)

12.2 系統設置

進(jìn)入局部放電定位系統，點(diǎn)擊按鍵系統設置按鍵，系統彈出系統設置對話(huà)框?？梢苑謩e設置采集、聲速、通道參數等信息。

采集部分

采樣率：分為0.5MHz,1.0 MHz,2.5 MHz,5.0 MHz,10.0 MHz,20.0 MHz六檔。

同步方式：分為內同步和外同步兩種方式

采樣時(shí)長(cháng)： 采樣時(shí)長(cháng)默認為5秒，也可以根據具體情況在輸入框中輸入采樣時(shí)長(cháng)，點(diǎn)擊輸入法中的按鍵即可完成輸入。

聲速部分

在系統設置，聲速輸入框中輸入平均聲速，其中不同的材料的聲速不同，詳細的聲速表參見(jiàn)表12-1不同材料的聲速參考表。

不同材料的聲速參考表

通道設置部分

頻帶：分為40KHz-300KHz、80KHz-200KHz、20KHz-100KHz

對外供電：默認為關(guān)，如果采用通道供電，需打開(kāi)對外供電設置

傳感器系數：傳感器放大倍數，默認1.0，可以根據需要在輸入框中輸入傳感器系數

自動(dòng)增益：根據現場(chǎng)情況，定位過(guò)程中，我們首先選用自動(dòng)增益，如果信號周期性出現，可以關(guān)閉自動(dòng)增益，改為手動(dòng)調節。

上限：采樣滿(mǎn)度百分比，當高于此閾值時(shí)達到設定次數后向放大倍數低的檔位切換。

下限：采樣滿(mǎn)度百分比，當低于此閾值時(shí)達到設定次數后向放大倍數高的檔位切換。

次數：采樣周期個(gè)數。

設置通道：通常1通道為電信號通道，2通道為超聲信號通道。

12.3 局放定位檢測流程

將CH1接電信號，CH2連接超聲信號，注意如果采用通道供電，需打開(kāi)對外供電設置。

設定采樣中的采樣率，同步方式，采樣時(shí)長(cháng)

設定聲速：根據所使用的材料設置響應的聲速

設置通道參數：根據12.2系統設置中的通道參數設置部分設置通道參數。

完成設置后點(diǎn)擊運行，當信號出現并穩定后，點(diǎn)擊停止，按照12.1中介紹的方法分別移動(dòng)光標的位置到CH1和CH2對應波形出現的其起始位置，系統將自動(dòng)計算出定位距離，此時(shí)定位距離顯示的數值即為當前位置到局部放電源的距離。

13、售后服務(wù)            

儀器自購買(mǎi)之日起一年內，屬產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題免費包修包換，終身提供維修和技術(shù)服務(wù)。如發(fā)現儀器有異常情況或故障請與公司及時(shí)聯(lián)系，以便為您安排便捷的處理方案。