局部放電巡檢儀是一種多功能的手持儀器,其基于超聲波、特高頻及高頻電流檢測方法,測試設(shè)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(chǔ)以及讀出功能等,可以較好地評估電氣設(shè)備局部放電情況,適用于GIS、變壓器及電力電纜等電氣設(shè)備的局放檢測。設(shè)備采用便攜式,操作簡單,所有的檢測對高壓設(shè)備的運(yùn)行不產(chǎn)生任何影響。該產(chǎn)品可以對測量信號(hào)多周期觀察,對放電進(jìn)行頻率識(shí)別,并通過多種模式進(jìn)行分析,能夠清楚地判斷故障,
超聲波(US)
局部放電發(fā)生前,放電點(diǎn)周圍的電場力絕緣介質(zhì)的機(jī)械應(yīng)力和粒子力處于相對平衡狀態(tài)。局部放電發(fā)生時(shí)電荷的快速釋放或遷移使電場發(fā)生改變,打破了平衡狀態(tài),引起周圍粒子發(fā)生震蕩性機(jī)械運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生聲音或振動(dòng)信號(hào)。超聲波法通過在設(shè)備腔體外壁上安裝超聲波傳感器來測量局部放電信號(hào)。該方法特點(diǎn)是傳感器與地理設(shè)備的電氣回路無任何聯(lián)系,不受電器方面的干擾,但在現(xiàn)場使用時(shí)容易受周圍環(huán)境噪聲或設(shè)備機(jī)械振動(dòng)的影響。由于超聲信號(hào)在電力設(shè)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(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。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(hào)能夠被人耳聽到,而高于這一頻率的超聲波信號(hào)必須用超聲波傳感器才能接收到。通過測量超聲波信號(hào)的聲壓大小,推測放電的強(qiáng)弱。由于被檢測對象超聲傳輸介質(zhì)不同,一般情況下開關(guān)柜使用空氣超聲傳感器,GIS和變壓器使用接觸式超聲傳感器進(jìn)行檢測。
特高頻(UHF)
電力設(shè)備絕緣體中絕緣強(qiáng)度和擊穿場強(qiáng)都很高,當(dāng)局部放電在很小的范圍內(nèi)發(fā)生時(shí),擊穿過程很快,將產(chǎn)生很陡的脈沖電流,其上升時(shí)間小于1ns,并激發(fā)頻率高達(dá)數(shù)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(shè)備中局部放電時(shí)產(chǎn)生的特高頻電磁波(300MHz ≤ f ≤ 3GHz )信號(hào)進(jìn)行檢測,從而獲得局部放電的相關(guān)信息,實(shí)現(xiàn)局部放電監(jiān)測。根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備情況的不同,可以采用內(nèi)置式特高頻傳感器和外置式特高頻傳感器。由于現(xiàn)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(xiàn)場的電暈等干擾,具有較高的靈敏度和抗干擾能力,可實(shí)現(xiàn)局部放電帶電檢測、定位以及缺陷類型識(shí)別等優(yōu)點(diǎn)。
高頻電流互感器(HFCT)
高頻電流互感器主要用于高壓電氣設(shè)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(shè)備,其高低壓側(cè)或接地部分都存在分布電容,高場強(qiáng)區(qū)發(fā)生放電時(shí),會(huì)耦合到接地部分并通過接地線進(jìn)入大地。HFCT卡在接地線上,檢測其局放產(chǎn)生的脈沖電流信號(hào),從而獲得被檢測設(shè)備的局部放電信息。主要用于電纜、變壓器、電抗器、GIS、開關(guān)柜等中高壓設(shè)備的局部放電信號(hào)檢測。利用HFCT 套接電氣設(shè)備接地線的檢測屬于非侵入式的檢測方法, 被檢測設(shè)備不需要停運(yùn),簡單可靠。
1.1 儀器充電
測量主機(jī):使用DC12V的電源適配器,使用前,應(yīng)為該裝置充電。完全充電所需時(shí)間大約4小時(shí)。一旦電池充滿,指示燈熄滅。充電器插入時(shí),不建議用儀器進(jìn)行測量。
信號(hào)調(diào)理單元:使用DC12V的電源適配器,充電時(shí)在面板上有相應(yīng)電量指示。
注:對本儀器內(nèi)置電池進(jìn)行充電時(shí),必須使用本儀器配帶的專用電源適配器充電,不得使用其它電源,否則可能造成電池或儀器損壞!
2. 檢測流程
2.1 US局部放電檢測流程
1) 設(shè)備連接:連接測試儀的各個(gè)部件,固定傳感器。
2) 開機(jī)檢測:開機(jī)后系統(tǒng)自檢,確認(rèn)各個(gè)檢測通道正常工作。
3) 設(shè)置參數(shù):點(diǎn)擊【系統(tǒng)設(shè)置】,通過設(shè)置[存儲(chǔ)目錄]功能新建一個(gè)保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)的文件名,后期所有測量數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在此文件中;通過設(shè)置[超聲類型]功能,可以配置試驗(yàn)過程中對數(shù)據(jù)的處理方式。再返回【US】模塊進(jìn)入測量界面,點(diǎn)擊右上角圖標(biāo)可以對US測量過程進(jìn)行詳細(xì)的參數(shù)設(shè)置。
4) 背景檢測:將傳感器對著空曠的地方,當(dāng)信號(hào)保持穩(wěn)定時(shí)按下【停止】按鍵,再點(diǎn)擊【記錄背景】,記錄下背景值。
5) 信號(hào)檢測:將超聲波傳感器探頭沿著柜體上的縫隙進(jìn)行掃描檢測,觀察波形變化。
6) 異常診斷與分析:當(dāng)檢測到周期性信號(hào)時(shí)進(jìn)行分析,觀察在連續(xù)檢測模式下50Hz頻率成分,100Hz頻率成分的大小,并與背景信號(hào)比較,看是否有明顯變化。并且開展局部放電診斷與分析,包括通過應(yīng)用相位檢測模式,時(shí)域波形檢測模式判斷放電類型;或是挪動(dòng)傳感器位置,尋找信號(hào)*大值,查明可能的放電位置。
表 61 US檢測缺陷判據(jù)
參數(shù)
|
局部放電缺陷
|
電暈缺陷
|
正常(無放電)
|
連續(xù)
檢測
模式
|
有效值
|
高
|
較高
|
低
|
周期峰值
|
高
|
較高
|
低
|
50Hz頻率相關(guān)性
|
有
|
有
|
無
|
100Hz頻率相關(guān)性
|
有
|
弱
|
無
|
相位檢測模式
|
有規(guī)律,一周波兩簇信號(hào),且幅值相當(dāng)
|
有規(guī)律,一周波一簇大信號(hào),一簇小信號(hào)
|
無規(guī)律
|
波形檢測模式
|
有規(guī)律,存在周期性脈沖信號(hào)
|
有規(guī)律,存在周期性脈沖信號(hào)
|
無規(guī)律
|
7) 數(shù)據(jù)記錄:連接Type-c數(shù)據(jù)線,運(yùn)行隨機(jī)附帶的報(bào)告生成軟件,點(diǎn)擊導(dǎo)出數(shù)據(jù)功能,即可將試驗(yàn)過程中所有數(shù)據(jù)導(dǎo)出到pc端,根據(jù)數(shù)據(jù)庫以及圖文信息生成巡檢報(bào)告。
圖 62 US檢測位置示意圖
2.2 HFCT局部放電檢測流程
1) 設(shè)備連接:連接測試儀的各個(gè)部件,固定傳感器。
2) 開機(jī)檢測:開機(jī)后系統(tǒng)自檢,確認(rèn)各個(gè)檢測通道正常工作。
3) 設(shè)置參數(shù):點(diǎn)擊【系統(tǒng)設(shè)置】,通過設(shè)置[存儲(chǔ)目錄]功能新建一個(gè)保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)的文件名,后期所有測量數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在此文件中;再返回【HFCT】模塊進(jìn)入測量界面,點(diǎn)擊右上角圖標(biāo)可以對HFCT測量過程進(jìn)行詳細(xì)的參數(shù)設(shè)置。
4) 連接設(shè)備:進(jìn)入【HFCT】模塊后會(huì)彈出選擇連接設(shè)備的對話框,本機(jī)有三種連接方式:
<自動(dòng)掃描>、<手動(dòng)輸入>、<使用上次匹配設(shè)備>,每種方式都可直接連接到試驗(yàn)設(shè)備。
5) 背景檢測:連接HFCT傳感器,當(dāng)信號(hào)保持穩(wěn)定時(shí)按下【停止】按鍵,再點(diǎn)擊【記錄背景】,記錄下背景值。
6) 接入傳感器:將HFCT傳感器卡在設(shè)備的接地線上,根據(jù)HFCT上的箭頭標(biāo)識(shí)從高頻電流互感器的正面(有標(biāo)牌面)穿入,背面穿出接地。
7) 信號(hào)檢測:觀察所測波形是否具有周期性,并與背景信號(hào)比較,看是否有明顯變化。
8) 異常診斷:當(dāng)通過波形模式檢測到異常信號(hào)時(shí),應(yīng)對局部放電進(jìn)行診斷與分析,通過改變測量模式記錄和分析信號(hào)。
9) 數(shù)據(jù)記錄:通過儀器的記錄功能將數(shù)據(jù)保存:在首頁中的【檢測記錄】模塊可查看對應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),以供后期分析。
10) 生成報(bào)告:連接Type-c數(shù)據(jù)線,運(yùn)行隨機(jī)附帶的報(bào)告生成軟件,點(diǎn)擊導(dǎo)出數(shù)據(jù)功能,即可將試驗(yàn)過程中所有數(shù)據(jù)導(dǎo)出到pc端,根據(jù)數(shù)據(jù)庫以及圖文信息生成巡檢報(bào)告。
2.3 UHF檢測流程
1) 設(shè)備連接:按照設(shè)備接線連接測試儀的各個(gè)部件,固定傳感器。
2) 開機(jī)檢測:開機(jī)后,系統(tǒng)自檢,確認(rèn)各個(gè)檢測通道工作正常。
3) 設(shè)置參數(shù):點(diǎn)擊【系統(tǒng)設(shè)置】,通過設(shè)置[存儲(chǔ)目錄]功能新建一個(gè)保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)的文件名,后期所有測量數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在此文件中;再返回【UHF】模塊進(jìn)入測量界面,點(diǎn)擊右上角圖標(biāo)可以對UHF測量過程進(jìn)行詳細(xì)的參數(shù)設(shè)置。
4) 連接設(shè)備:進(jìn)入【UHF】模塊后會(huì)彈出選擇連接設(shè)備的對話框,本機(jī)有三種連接方式:
<自動(dòng)掃描>、<手動(dòng)輸入>、<使用上次匹配設(shè)備>,每種方式都可直接連接到試驗(yàn)設(shè)備。
5) 背景檢測:將UHF傳感器貼在接地的金屬體上(非測量源)。當(dāng)信號(hào)穩(wěn)定時(shí)按下【停止】按鍵,再點(diǎn)擊【記錄背景】,記錄下背景值。可以根據(jù)背景值設(shè)置背景閾值以慮除噪聲干擾等。
6) 信號(hào)檢測:觀察檢測到的信號(hào),如果發(fā)現(xiàn)信號(hào)無異常,保存少量數(shù)據(jù),退出并改變檢測位置繼續(xù)下一點(diǎn)檢測;如果發(fā)現(xiàn)信號(hào)存在異常,則延長檢測時(shí)間并記錄多組數(shù)據(jù),進(jìn)入異常診斷流程。
7) 異常診斷:當(dāng)通過波形模式檢測到信號(hào)時(shí),應(yīng)對局部放電進(jìn)行診斷與分析,觀察信號(hào)的周期性通過改變測量模式記錄和分析信號(hào)。
8) 數(shù)據(jù)記錄:通過儀器的記錄功能將數(shù)據(jù)保存:在首頁中的【檢測記錄】模塊可查看對應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),以供后期分析。
9) 生成報(bào)告:連接Type-c數(shù)據(jù)線,運(yùn)行隨機(jī)附帶的報(bào)告生成軟件,點(diǎn)擊導(dǎo)出數(shù)據(jù)功能,即可將試驗(yàn)過程中所有數(shù)據(jù)導(dǎo)出到pc端,根據(jù)數(shù)據(jù)庫以及圖文信息生成巡檢報(bào)告。
表 63典型缺陷局部放電圖譜分析與診斷
放電類型
|
規(guī)律
|
電暈放電
|
放電信號(hào)的極性效應(yīng)非常明顯,通常在工頻相位的負(fù)半軸或正半軸出現(xiàn),放電信號(hào)強(qiáng)度較弱且相位分布較寬,放電次數(shù)多。但較高電壓等級(jí)下另一個(gè)半軸也可能出現(xiàn)放電信號(hào),幅值更高且相位分布較窄,放電次數(shù)少。
|
懸浮放電
|
放電信號(hào)通常在工頻相位的正、負(fù)半軸均會(huì)出現(xiàn),且具有一定的對稱性,放電信號(hào)很大且相鄰放電信號(hào)時(shí)間間隔基本一致,放電次數(shù)少,放電重復(fù)率較低。PRPS圖譜具有“內(nèi)八字”或“外八字”分布特征。
|
顆粒放電
|
放電信號(hào)極性效應(yīng)不明顯,任意相位上具有分布,放電次數(shù)少,放電信號(hào)幅值無明顯規(guī)律,放電信號(hào)時(shí)間間隔不穩(wěn)定。提高電壓等級(jí)放電信號(hào)幅值增大但放電間隔降低。
|
空穴放電
|
放電信號(hào)通常在工頻相位的正、負(fù)半周均會(huì)出現(xiàn),且具有一定對稱性,放電信號(hào)幅值較分散,且放電次數(shù)較少。
|
2.4 生成報(bào)告流程
打開報(bào)告生成軟件,將設(shè)備與電腦連接。點(diǎn)擊我的電腦,找到對應(yīng)的磁盤,將試驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)和圖片的文件夾(hcpd文件夾和報(bào)告生成軟件文件夾)復(fù)制到電腦。然后點(diǎn)擊【瀏覽文件】按鈕選擇hcpd文件夾下試驗(yàn)?zāi)夸洝_x擇好傳感器類型后,點(diǎn)擊【加載數(shù)據(jù)】按鈕。將試驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件。根據(jù)需求填寫必要信息后即可生成報(bào)告。
1. 技術(shù)參數(shù)
表 41技術(shù)參數(shù)表
主機(jī)參數(shù)
|
|
可檢測通道數(shù)
|
3通道:
1個(gè)US,
1個(gè)UHF(無線,選配),
1個(gè)HFCT(無線,選配)
|
采樣精度
|
12bit
|
同步方式
|
內(nèi)同步,外同步,光同步
|
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(biāo)準(zhǔn)SMA連接主機(jī)
|
UHF(選配)
|
|
檢測帶寬
|
300MHz~1.5GHz
|
輸出方式
|
BNC接口-信號(hào)調(diào)理單元,無線連接主機(jī)
|
接收方式
|
天線接收
|
傳輸方式
|
同軸電纜
|
檢測靈敏度
|
<-60dBm
|
HFCT(選配)
|
|
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(hào)調(diào)理單元,無線連接主機(jī)
|
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(chǔ)
|
TF卡
|
接口
|
3.5mm立體聲耳機(jī)插孔
|
電源
|
DC-12V/2A直流電源
|
擴(kuò)展功能
|
USB-TypeC/500萬攝像頭/RFID/WIFI/藍(lán)牙
|
電源
|
|
內(nèi)部電源
|
電池供電(4800mAH 7.4V)
|
正常工作時(shí)間
|
約7小時(shí),充滿時(shí)間約3小時(shí)
|
尺寸
|
長×寬×高
|
235mm×133mm×48mm
|
重量
|
0.85kg
|
環(huán)境
|
|
使用環(huán)境溫度
|
-20℃~50℃
|
存儲(chǔ)環(huán)境溫度
|
-40℃~70℃
|
濕度
|
10%-90%(非冷凝)
|
海拔高度
|
≤3000m
|