变压器局放试验测试系统

东营变压器局放试验测试系统

东营手持式超声波局部放电检测仪概述近十年来，我国城市电网中大量采用XLPE电力电缆输配电。但是这种电缆的绝缘结构中往往会由于加工技术上的难度或原材料不纯而存在气隙和有害性杂质，或者由于工艺原因，在绝缘与半导电屏蔽层之间存在间隙或半导电体向绝缘层突出，在这些气隙和杂质处极易产生局部放电（PD），同时在电力电缆的安装和运行过程当中也可能会产生各种绝缘缺陷导致局部放电[2]。由于XLPE等挤塑型绝缘材料耐放电性较差，在局部放电的长期作用下，绝缘材料不断老化终导致绝缘击穿，造成严重事故。据有关资料统计，电力系统中的电力电缆的事故主要发生在端头及中间接头，事故原因很大程度上取决于接头的施工条件和施工技术。为了保证电力电缆的运行，要求在接头做好后进行耐压和局部放电的试验。同时，对已经进入运行的电缆也能经常测量其局部放电以评估其绝缘状态。针对运行的电缆，通过测量端头及中间接头的接地线的高频脉冲电流信号，然后根据信号的时域波形、幅值相位（PRPD）谱图以及频谱等综合判断电缆是否存在异常。技术原理简述系统采用模块化设计，其结构原理如图所示。系统的总体结构如上图所示，通过安装在交叉互联接地线上的高频电流接地传感器，来耦合电缆接头处的脉冲电流信号；耦合到的脉冲信号通过同轴电缆传送至测试仪的前端处理采集单元，对模拟信号经过放大处理、模数转换后获得电缆接头处的放电信号。将计算获得的放电数据写入存储单元并在面板上显示。系统的功能和特点1) 通过高频脉冲电流信号判断是否存在局放异常信号、局放异常信号的强度和可能类型，通过诊断定位设备进行故障诊断定位。2) 具备对局部放电信号幅值、频次、相位等基本特征参量进行检测和显示的功能。3) 提供局部放电三维相位分布图谱（PRPS）用于描述放电特征的图谱信息4) 具备放电类型识别功能，可通过图谱对比，判断电力设备中的典型局部放电类型。5) 提供不同类型信号（电晕放电、内部放电、沿面放电等）的相位图谱、放电脉冲时域脉冲波形、幅值、相位等特征参数。6) 提供局部放电一段时间的相位分布统计图谱（PRPD）用于描述放电特征的图谱信息7) 当现场噪声信号幅值较高时，可通过设置数字带通滤波提高抗干扰强度，分离出明显的典型放电脉冲

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东营手持式超声波局部放电检测仪数据保存设置在主界面菜单栏处选择《文件》-＞《保存选项》（如图6.3所示），（其中《打开路径》菜单是打开《保存选项》中设置的文件夹）弹出保存选项对话窗口。点击保存路径后的按钮可以进行保存路径选择。可以设置波形图像的保存格式，设置好后点击应用并退出。（注意：试验数据保存在此设定的路径下）图6.3 保存选项菜单图6.4 保存选项窗口6.3 《视图》菜单在主界面菜单栏处选择《视图》-＞《显示缩放窗口》（如图6.5所示），这样在放大波形是就不会显示波形的缩放图谱了，再次执行此命令则是显示波形否所放图谱。图6.5 缩放窗口开关6.4 建立试验在主界面菜单栏处选择《试验报告》-＞《试验列表》，弹出“实验列表”窗口（如图6.6所示），点击《添加试验》，然后在相应的空白处输入“试品名称”、“试品型号”、“试验人员”、“试验日期”、等基本情况，点击《完成》按钮（如图6.7所示）添加试验完成。或者也可以从试验列表里选择已经建立的试验项目（如图6.8所示），可以点击《修改》以修改试验信息。填写或选择完成后关闭即可。图6.6图6.7图6.86.5 参考波形在主界面菜单栏处选择《试验报告》-＞《参考波形》，可弹出《参考波形》面板（如图6.9），其中列举了几种常见的放电类型和干扰源类型。图6.96.5 设置参数点击《设置参数》-＞《设置》（如图6.10），或者点击快捷菜单的图标，弹出参数设置窗口

东营手持式超声波局部放电检测仪?相位模式由于局部放电信号的产生与工频电场具有相关性，因此可以将工频电压作为参考量，通过观察被测信号的发生相位是否具有聚集效应来判断局部放电是否因设备内部放电引起的。图5-14US相位模式图说明横轴为角度（0～360°），纵轴为信号幅值（mV）。?脉冲模式微粒每碰撞壳体一次，就发射一个宽带瞬态声脉冲，它在壳体内来回传播。这种颗粒的声信号是颗粒端部的局部放电和颗粒碰撞壳体的混合信号。脉冲模式可记录微粒每次碰撞壳体时的时间和产生的脉冲幅值，并以飞行图的形式显示出来。图5-15US脉冲模式图说明横轴为周期（ms），纵轴为信号幅值（mV）。?US—监测模式监测模式是保证GIS长期可靠运行的有效手段。通过对30个周期内设备状态的实时监测，和对一定时间段内设备运行状态的查看，可及时准确的发现问题。图5-16US监测模式图表5-5操作指示表当前状态操作按键说明运行停止F1停止测量运行设置F4设置试验以及通道项目停止运行F1开始测量停止保存数据F2保存监测数据信息停止设置F4设置试验以及通道项目停止保存背景确认将当前测量数值保存为背景值

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东营手持式超声波局部放电检测仪 非接触超声法将传感器放在设备外壳缝隙处，适用于高压开关柜、环网柜的局放检测，能有效检出气体杂质，技术参数：检测频率：中心频率40kHz；测量范围：0～80dBμV；灵敏度：-65dB（0dB ＝ 1volt/ubar?有效值SPL）。2.3.3 超声法a）、接触式超声传感器将传感器贴在外壳表面，适用于GIS、变压器、全绝缘开关柜（环网柜）的局放检测，能有效检出固体绝缘缺陷，技术参数：检测频率：20～200kHz；测量范围：0-30mV；灵敏度：≤5 Pc。b）、非接触式超声传感器将非接触式超声传感器正对开关柜，等电气设备的的缝隙处，可有效检测出开关柜等非封闭设备的绝缘缺陷；谐振频率：40kHz；动态范围：-6～80dBuV。2.3.4 UHF超高频法将传感器置于盆式绝缘子处，适用于GIS、HGIS局放检测技术参数：检测频率：300～1500MHz；灵敏度：≤1PC（实验室环境）。2.3.5 暂态地电压（TEV）法将传感器贴在开关柜外壳表面，适用于高压开关柜（环网柜）的局放检测，技术参数：信号采集：电容耦合；频率范围：3～100MHz；测量范围：0～60dB/mV；灵敏度：1mV。

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东营手持式超声波局部放电检测仪 传感器的使用?特高频传感器 特高频传感器可以感应特高频无线电信号，使用时通过绑带(或人工)将特高频传感器固定在盆式绝缘子上。 图5-19特高频传感器UHF-IV的使用?超声传感器 传感器—使用时在超声传感器上涂抹耦合剂，将传感器放到传感器支架内，并用绷带固定在GIS上的被测位置。图5-20超声传感器的使用5.12仪器充电次使用前，应为该装置充电。完全充电所需时间大约4小时；但是，如果该装置已经部分充电，则应减少充电时间。一旦电池充满，指示灯变为绿色。充电状态由靠近充电器插孔旁边的LED指示。 ?如果LED熄灭，该装置未充电，如果接入电源适配器后充电指示灯不亮，表示充电线路有故障，请检查电源适配器是否通电。 ?如果LED红色，则表示电池正在充电。?如果LED绿色，则表示电池已充满。?充电器插入时，不得用仪器进行测量。注：对本仪器内置电池进行充电时，充电时必须使用本仪器配带的专用电源适配器充电，不得使用其它电源，否则可能造成电池或仪器损坏！

东营手持式超声波局部放电检测仪 高性能锂电池带有保护板，具有恒流充电、过充、过放保护和过流保护功能，有效延长电池寿命。电池充足后可连续使用7小时以上。3.2传感器1）TEV传感器TEV传感器接收从开关柜表面缝隙处传出的暂态地电波信号，该传感器可吸附于开关柜表面，使用方便，外形如图2：图2 TEV传感器2）HFCT传感器将设备的接地线穿过HFCT传感器，接地线传播的局部放电信号耦合到该传感器，输出相应的电流信号，其外形如图3：图3 HFCT传感器3）超声波传感器a）、将该传感器通过涂抹在其底部的耦合剂，紧贴被测设备表面，检测密闭设备内部的超声波信号，其外形如图4：图4 接触式超声波传感器b）、将非接触式超声传感器正对开关柜缝隙处即可检测开关柜内部是否存在局部放电；图5 非接触式超声波传感器4）UHF传感器将传感器放置在被测设备盆式绝缘子表面，拾取超高频局部放电信号，其外

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东营手持式超声波局部放电检测仪关闭当检测完成后，点击“AUTORANGE”按键关闭自动触发，该按键的灯灭即可。当关闭自动触发后，若弹出菜单栏，单击“MENU OFF”关闭菜单栏即可。AUTORANGE关闭4.2 高频电流互感器测量（主要测量变压器内部局部放电）1、高频电流互感器连接方式取BNC-BNC同轴电缆一条，将一端连接到主机CH1通道BNC头上，另一端则连接到高频电流互感器BNC头上。高频电流互感器接线2、主机设置打开主机，点击选择CH1，将当前通道选择到通道1上，单击“MENU”菜单键，在菜单栏按F1键将“放电检测”选择为HFCT，按F2键设置是否“输出电压”及“单位”。使用高频电流互感器进行检测时需要输出电压。3、开始测量点击“AUTORANGE”按钮，当按钮显示绿色灯亮时主机开始测量。AUTORANGE打开单击后主机处于自动触发状态，显示界面通道1则显示为当前高频电流互感器检测到的放电信号。无放电信号 有放电信号当电缆局放测试仪主机检测到的放电信号过大，则显示界面显示的数值变为红色，此时传感器处于饱和状态。传感器饱和4、保存使用电缆局放测试仪主机进行检测，若想保存当前检测到的放电信号时，需准备一个U盘进行存储图形。保存图片：单击”SAVE/RECALL”，打卡保存/调出菜单栏，单击“图片”对应的F5按键进行存储，此时的放电信号将被存储到U盘。检测结束后，将U盘插入电脑，可将检测时存储的放电信号波形打开。5、关闭当检测完成后，点击“AUTORANGE”按键关闭自动触发，该按键的灯灭即可。当关闭自动触发后，若弹出菜单栏，单击“MENU OFF”关闭菜单栏即可。

东营手持式超声波局部放电检测仪数据保存设置在主界面菜单栏处选择《文件》-＞《保存选项》（如图6.3所示），（其中《打开路径》菜单是打开《保存选项》中设置的文件夹）弹出保存选项对话窗口。点击保存路径后的按钮可以进行保存路径选择。可以设置波形图像的保存格式，设置好后点击应用并退出。（注意：试验数据保存在此设定的路径下）图6.3 保存选项菜单图6.4 保存选项窗口6.3 《视图》菜单在主界面菜单栏处选择《视图》-＞《显示缩放窗口》（如图6.5所示），这样在放大波形是就不会显示波形的缩放图谱了，再次执行此命令则是显示波形否所放图谱。图6.5 缩放窗口开关6.4 建立试验在主界面菜单栏处选择《试验报告》-＞《试验列表》，弹出“实验列表”窗口（如图6.6所示），点击《添加试验》，然后在相应的空白处输入“试品名称”、“试品型号”、“试验人员”、“试验日期”、等基本情况，点击《完成》按钮（如图6.7所示）添加试验完成。或者也可以从试验列表里选择已经建立的试验项目（如图6.8所示），可以点击《修改》以修改试验信息。填写或选择完成后关闭即可。图6.6图6.7图6.86.5 参考波形在主界面菜单栏处选择《试验报告》-＞《参考波形》，可弹出《参考波形》面板（如图6.9），其中列举了几种常见的放电类型和干扰源类型。图6.96.5 设置参数点击《设置参数》-＞《设置》（如图6.10），或者点击快捷菜单的图标，弹出参数设置窗口

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东营手持式超声波局部放电检测仪 自检及系统信息仪器启动后，系统会进行自检，自检完成后，显示屏会显示下列信息：?自检测试结果-显示加电自检测试结果，显示正常或失败。如果仪器自检失败，则列出故障点，请根据故障类型相应处理，若无法处理，则应将仪器返厂修理。?设备型号—显示设备型号名称。?设备编号—显示设备编号信息。?软件版本号—显示仪器上安装的当前软件的版本。?序列号—显示当前仪器序列号另外开机后按【设置】→【系统信息】键进入系统信息界面，浏览系统信息。5.4软件主窗口图5-3系统软件主窗口介绍图?状态信息—显示当前测量的状态：测量方式，测量模式，同步方式，运行状态，USB状态，时间，电池电量。?当前数据—显示当前测量的数据：当前测量模式下的图谱，背景值，峰值读数，报警历史，历史读数，报警指示等测量实时测量信息。?操作指示—显示当前模式下按键所对应的操作，F1→【停止】，F2→【历史】，F4→【设置】，↑↓→【幅值缩放】，←→ →【切换显示】，取消←→【查看记录】。5.5设置进入系统主界面后，按【设置】键进入设置界面，按或键选择要修改的项目，选中项目后按或键对选中的项目进行修改。其中特殊项：设备名称、任务编号和日期时间，对其进行修改时需按下述步骤：首先按或键选择要修改的项目；然后按或键选择要修改的具体位置，待修改位置光标闪烁后，按或键对该位置的值进行修改，修改完毕后按或键调整光标到没有闪烁区域，按或键选择要修改的其他项目。

东营手持式超声波局部放电检测仪主机接线介绍巡检测试仪主机电源线可不接，内置电池可正常持续工作时间不低于4小时；当主机电池没电无法正常工作时，可将巡检测试仪主机电源接在（AC220V/50HZ）的电源插座上进行充电。 五、传感器接线方法5.1 超高频传感器（UHF）此传感器主要用在对GIS设备进行局部放电检测。具体操作如下：取BNC-BNC同轴电缆一条，一端连接主机CH1、CH2，另一端连接超高频传感器的BNC输出端（如图5.1所示）。图5.15.2 接触式超声传感器此传感器主要用在对GIS设备进行局部放电检测，具体操作如下：取BNC-BNC同轴电缆一条，一端连接主机CH1、CH2，另一端连接接触式超声波传感器BNC输出端（如图5.2所示）。图5.25.3 超声波传感器此传感器主要用在对变压器、电抗器等高压设备进行局部放电检测，具体操作如下：取BNC-BNC同轴电缆一条，一端连接主机CH1、CH2、CH3或CH4，另一端连接超声波传感器BNC输出端（如图5.3所示）。图5.35.4 高频电流互感器此互感器主要用在对变压器、电抗器等高压设备进行局部放电检测。具体操作如下：取BNC-BNC同轴电缆一条，一端连接主机CH1、CH2，另一端连接高频电流互感器BNC输出端（如图5.4所示）。5.4图5.5 TEV传感器 此传感器主要用在对高压开关柜进行局部放电检测，具体操作如下：TEV电信号连接方式取BNC-SMA同轴电缆一条，将BNC端连接主机CH1、CH2，另一端连接复合式TEV传感器SMA头标有“OUT＋12V”端（如图5.5所示）。图5.5六、软件操作说明6.1 主面板显示区域介绍主面板主要包括：实时波形显示区域、实时放电量显示区域、放电次数、红绿灯、工具栏组成。工具栏主要由设置、校准、统计下限、量程、功能几部分组成。图6.16.1.1 建立试验在主界面工具栏点击“试验”按钮（如图6.2所示），弹出“实验列表”窗口，在相应的空白处输入“试品名称”、“试品型号”、“试验人员”、“试验日期”、等基本情况，点击按钮。或者也可以从试验列表里选择已经建立的试验项目（如图6.3所示）。填写或选择完成后点击确定即可。

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东营手持式超声波局部放电检测仪主机的开关1）开机：按下开机按钮接通主机电源，等待30秒时间主机将会启动，此时开机按钮为黄色灯。2）关机：关闭主机时，长按开机键，当主机屏幕变为黑色时，主机为关闭状态，开机按钮按键等为关闭状态。3）待机：当主机处于启动状态时，若长时间无操作，主机将自动处于待机状态，此时开机按钮将为红色灯。当主机处于待机状态时，点击任意按键即可打开主机。3.4 显示区1.手持式局放测试仪主机设置状态信息T 手持式局放测试仪主机已检测到一个触发，正在采集触发后信息。 手持式局放测试仪主机处于自动方式并正采集无触发下的波形。 手持式局放测试仪主机以扫描方式连续地采集并显示波形数据。 ● 手持式局放测试仪主机已停止采集波形数据。 S 手持式局放测试仪主机已完成单次序列的采集。2.手持式局放测试仪主机工具图标：变亮表示键盘锁定，上位机通过USB控制手持式局放测试仪主机键盘锁定。：变亮表示U盘已经连接，灰色则没有。：USB从口连接到计算机时变亮，否则灰色。3.5 菜单栏点击“MENU”菜单键后再显示界面底部会出现以下菜单栏根据检测时不同的更改需求点击菜单栏所对应的不同的F1-F5按键进行选择不同的设置选项进行更改即可。3.6 菜单栏介绍及操作 1、通道选择：点击“CH1”、“CH2”按键可选择当前通道。点击CH1即为选择1通道，再点击 “菜单”键时，即为设置或更改当前通道1的参数。点击CH2即为选择2通道，再点击 “菜单”键时，即为设置或更改当前通道2的参数。当前选择为1通道或2通道则观察下图红框位置即可，显示CH1则为通道1，显示CH2则为通道2。

东营手持式超声波局部放电检测仪 数据存储系统将数据存储在SD卡/USB中，为了保证软件正常存储及读取，应保证SD卡/USB有效。存储前应先在系统设置中设置文件名称、设备名称、任务编号，以作为日后查看标识。保存数据—在停止状态下，按【保存数据】键，可对数据和当前显示的图谱进行存储，数据存储在SD卡或USB设备中。5.9数据查看按【查看记录】键，可以进入保存数据界面，记录包含每条数据的所有图谱以及记录类型，同步方式，设备名称，任务编号，时间，单位局放值，背景以及背景阈值所有详细信息。通过操作按钮可以对历史记录进行一系列操作。图5-17历史记录图表5-6操作表操作按键说明删除本条F1进入删除当前记录模式，通过取消和确认是否删除记录删除文件F2删除当前保存记录的文件 文件导出F3将数据文件导出到USB中蓝牙发送F4把数据发送到链接平台切换记录↑↓↑↓切换上下条记录翻页←→←上一页，→下一页 ，每页10条切换图谱取消切换当前记录的图谱返回确认返回到之前的测量模式5.10外同步的使用在现场试验时，为了得到稳定而且准确的相位，可以采用外同步触发方式，在【系统设置】里，设置【触发方式】→外同步，并将短天线接到主机外同步SMA端口，再将无线同步发射器接到试验电源上，此时放电相位为稳定而准确的相位。注意：无线同步连接试验电源时，应严格按照LNE的标识进行接线；无线接收器在主机内部。

东营手持式超声波局部放电检测仪装置内置大容量锂电池，可长时续航本装置有蓄电池和外接电源两种供电方式，使用蓄电池供电可以方便的对大范围内的高压设备进行检测，蓄电池的持续工作时间不低于4小时；如需长时间连续使用只需提供AC220V±10％交流电源即可。三、技术指标3.1 适用范围具备对运行中的高压电气设备进行局放带电巡检的功能，适用于变压器、GIS、开关柜、电缆等高压电气设备的局放带电巡检。3.2 产品技术规范和标准1）IEC60270 《局部放电测量》2）GB/T7354 《局部放电测量》3.3 使用环境1）环境温度： －10℃～50℃2）相对湿度：≤95％。3）海拔高度：≤1000m3.4 主机技术参数测量通道：2个独立测量通道，每个通道支持光、电双输入模式采样精度：12Bit采样速率：每通道60MHz检测灵敏度：1pC测量范围：1pC～100nC本量程非线性误差： ≤±5％可测试品的电容量范围： 6pF～250μF抗电压冲击能力：2500V，信号端口端，电源端，对地（正、负）充电电源： AC220V±10％；频率50Hz；功率＜50W内置可充电电池：连续工作4小时以上3.5 传感器技术参数 3.5.1 超高频传感器 检测频带 300MHz～1.5GHz信号传输方式 50Ω同轴电缆检测灵敏度 1dB增益 ＞65dbm3.5.2 接触式超声传感器 检测频带 20kHz～120kHz信号传输方式 50Ω同轴电缆有效灵敏度 10pC3.5.3 高频电流互感器检测频带 10kHz～30MHz信号传输方式 50Ω同轴电缆检测灵敏度 10pC3.5.4 TEV传感器 测量信号 超声信号、电信号超声测量频带 20kHz～120kHz（中心频率为40kHz）TEV测量频带 10MHz-100MHz 四、主机操作说明4.1 主机面板介绍CHARGE：主机的电源供给，将巡检测试仪主机电源接在（AC220V/50HZ）的电源插座上进行充电。EXT-SYS：用于外同步接线。ON：打开开关主机开始运行（需要长按时间至少在6s以上）。CH1：将传感器检测到的信号高压设备放电信号输入主机。CH2：将传感器检测到的信号高压设备放电信号输入主机。红色船型开关：主机接有源传感器时的供电开关。