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电力技术
电缆高频局放测试仪
时间:2022-09-11

中试控股技术研究院鲁工为您讲解:电缆高频局放测试仪( ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪 ) 


柔性传感器  ✔  (开关柜用)
接触式超声波传感器  ✔  (变压器用)
高频互感器  ✔  (电缆用)
聚波器  ✔  (高架线路用)
特高频传感器  ✔  (GIS用)

可根据不同被测试品选配更多的传感器




ZSJF-9900局部放电综合试验仪已经成功运用于:电力电缆、发电机组、开关柜、变压器、传输线、发电厂整体检测,灵活配超声波传感器、地电波传感器、特高频传感器、超声波聚波器,可实现对高压开关柜、环网柜、变压器、GIS、架空线路、电缆终端、电缆分支箱等设备的绝缘状态检测与评估。
通过配置不同的传感器可以灵活实现多种电气设备局放部电测试。
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪发明目的:本发明要解决的技术问题是提供一种局部放电检测方法及系统,具有应用范围广泛、测量精准、信噪比高、实用性强、操作简单的特点,突破了传统局部放电信号检测的局限性,可广泛应用于局部放电信号检测。
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪随时观测电力设备的“健康”状况,为管理者安排生产及检修、合理调度和分配有限资源提供有效依据,能提高电力系统运营能力和规避风险能力、提高整体经营管理水平。
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪源于IEC 但远高于IEC 标准,可以大大提高用户及国内电力设备检测管理水平,也可以为改进国家电力检测规范提供依据。
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪可用于测量(如制造厂出厂检测,设备现场安装调试后并网前检测)、在线测量(被试设备无需退出运行或停电),或在线监测(在主控室或调度中心直接监测)。在线测量可以减少用户停电时间,提高生产运营能力。

ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪可以做:变压器、电缆、开关柜、GIS带电巡检
配有: 高频电流互感器HFCT,超声传感器CS,TEV传感器 TEV,非接触式超声传感器 CS,特高频传感器UHF
尊敬的用户:
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪用于探测中/高压(MV/HV)设备中的局部放电源。如果没有探测到放电,其并不意味着中高压设备中无放电活动。放电往往具有潜伏期,绝缘性能也可能会由于局部放电以外的其他原因而失效。如果检测到与中高压电力系统相连的设备中有相当大的放电,应立即通知对设备负责的相关单位。

ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪选配具体分为如下四种:
局部放电巡检仪:配备暂态地电波、超声波、特高频、高频电流四种测量方式。
A局部放电巡检仪:配备超声波、高频电流三种测量方式。
B局部放电巡检仪:配备暂态地电波、超声波两种测量方式。
C局部放电巡检仪:配备超声波、特高频三种测量方式。

1.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪概述    
局部放电是一种脉冲放电,它会在电力设备内部和周围空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化学变化。这些伴随局部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。当高压电气设备内部出现绝缘缺陷时,会伴随有局部放电信号的产生。通过对局放信号的检测和分析,能判断高压电气设备内部是否存在绝缘隐患,防止潜在事故的进一步扩大。
我公司研制的 ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪是一种多功能的手持仪器,其基于地电波、超声波、特高频及高频电流检测方法,测试设备的局部放电情况,可读出局部放电幅度及图谱波形,可以提供二维、三维图谱的存储以及读出功能等,中试控股可以较好地评估电气设备局部放电情况。局部放电巡检仪适用于GIS、开关柜、变压器及电力电缆等电气设备的局放检测。设备采用便携式,操作简单,所有的检测对高压设备的运行不产生任何影响。该产品可以对测量信号多周期观察,对放电进行频率识别,并通过多种模式进行分析,能够清楚地判断故障。
局部放电巡检仪采用了全新的外观设计,中试控股使用了目前较为流行的Android系统,更易于操作使用,另外集成了500万摄像头拍照功能方便进行巡检记录;RFID利于扩展物联网的应用;内部集成了放电类型库,便于对放电情况的对比核实。
2.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪引用标准
局部放电测量GB/T 7354
电力设备局部放电现场测量导则 DL/T 417
高电压试验技术 第一部分:一般试验要求 GB/T 16927.1
高电压试验技术 第二部分:测量系统 GB/T 16927.2
高电压试验技术 第三部分: 现场试验的定义及要求 GB/T 16927.3
3.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪测量原理
暂态地电压(TEV)
当配电设备发生局部放电现象时,带电离子会快速地由带电体向接地的非带电体快速迁移,如配电设备的柜体,并在非带电体上产生电流行波,且以光速向各个方向快速传播。受集肤效应的影响,电流行波往往仅集中在柜体的内表面,而不会直接穿透金属柜体。但是当电流行波遇到不连续的金属断开或绝缘连接处时,电流行波会由金属柜体内表面转移到外表面,并以电磁波形式向自由空间传播,且在金属外表面产生暂态地电压。而该电压可用专用的TEV传感器布置在开关柜外面进行测量。TEV传感器类似传统的RF耦合电容器,其壳体可做绝缘和保护双重功能,传感器内部可感应出高频脉冲电流信号。
超声波(US) 
局部放电发生前,放电点周围的电场力绝缘介质的机械应力和粒子力处于相对平衡状态。局部放电发生时电荷的快速释放或迁移使电场发生改变,打破了平衡状态,引起周围粒子发生震荡性机械运动,从而产生声音或振动信号。超声波法通过在设备腔体外壁上安装超声波传感器来测量局部放电信号。该方法特点是传感器与地理设备的电气回路无任何联系,不受电器方面的干扰,但在现场使用时容易受周围环境噪声或设备机械振动的影响。由于超声信号在电力设备常用绝缘材料中的衰减较大,超声波检测法的检测范围有限,但具有定位准确度高的优点。局部放电产生的声波的频谱很宽,可以从几十Hz 到几MHz,其中频率低于20kHz 的信号能够被人耳听到,而高于这一频率的超声波信号必须用超声波传感器才能接收到。通过测量超声波信号的声压大小,推测放电的强弱。
特高频(UHF)
电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高,当局部放电在很小的范围内发生时,击穿过程很快,中试控股将产生很陡的脉冲电流,其上升时间小于1ns,并激发频率高达数GHz 的电磁波。局部放电检测特高频(UHF)法基本原理是通过UHF 传感器对电力设备中局部放电时产生的特高频电磁波(300MHz ≤ f ≤ 3GHz )信号进行检测,从而获得局部放电的相关信息,实现局部放电监测。根据现场设备情况的不同,可以采用内置式特高频传感器和外置式特高频传感器。由于现场的电晕干扰主要集中300MHz 频段以下,因此UHF 法能有效地避开现场的电晕等干扰,具有较高的灵敏度和抗干扰能力,可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。
高频电流互感器(HFCT)
高频电流互感器主要用于高压电气设备的局部放电检测,中试控股采用脉冲电流原理。由于绝大部分高压电气设备,其高低压侧或接地部分都存在分布电容,高场强区发生放电时,会耦合到接地部分并通过接地线进入大地。HFCT卡在接地线上,检测其局放产生的脉冲电流信号,从而获得被检测设备的局部放电信息。主要用于电缆、变压器、电抗器、GIS、开关柜等中高压设备的局部放电信号检测。利用HFCT 套接电气设备接地线的检测属于非侵入式的检测方法, 被检测设备不需要停运,简单可靠。

4.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪技术参数 
主机参数
可检测通道数4通道:
1个TEV,
1个US, 
1个UHF(无线)
1个HFCT(无线)
采样精度12bit
同步方式内同步,外同步,光同步
TEV
检测带宽3M-100MHz  
测量范围0~60dB
测量误差±2dB
分辨率 1dB
每周期最大脉冲数720个
最小脉冲频率10Hz
输出接口标准SMA连接主机
非接触US
中心频率40kHz
分辨率0.1uV
精度±0.1uV
测量范围0.5uV~1mV
输出接口标准SMA连接主机
接触US
频率范围20kHz~300kHz  
输出阻抗50Ω
检测灵敏度0.1mV
测量范围0.1mV~1V
输出接口标准SMA连接主机
UHF
检测带宽300MHz~1.5GHz
输出方式BNC接口-信号调理单元,中试控股无线连接主机
接收方式天线接收
传输方式同轴电缆
检测灵敏度<-60dBm
HFCT
检测带宽1M-30MHz  
传输阻抗>5mV/mA(10MHz ) 
输出阻抗50Ω
测量范围-20~80dB
测量误差±1dB
分辨率 1dB
输出接口BNC接口-信号调理单元,无线连接主机
硬件
显示屏5.0寸TFT真彩色液晶显示屏
分辨率800×480
操作触摸/按键
存储TF
接口3.5mm立体声耳机插孔
电源DC-12V/2A直流电源
扩展功能USB-TypeC/500万摄像头/RFID/WIFI/蓝牙
电源
内部电源电池供电(4800mAH 7.4V)
正常工作时间约7小时,充满时间约3小时
长×宽×高235mm×133mm×48mm
重量0.85kg
环境
使用环境温度-20℃~50℃
存储环境温度-40℃~70℃
湿度10%-90%(非冷凝)
海拔高度≤3000m

5.附件清单
主机1台
特高频信号调理器PD-TL01/UHF:1个
高频电流信号调理器PD-TL01/HFCT:1个
无线同步发射器 TB-10:1个
TEV传感器 TEV-II:1个
超声传感器CS-II:1个
非接触式超声传感器 CS-IV:1个
高频电流互感器HFCT-II:1个
特高频传感器UHF-IV:1个
电源适配器中试控股(12V/5A):1个
BNC-SMA线(长1.5m):2条
BNC-N型线(长15cm):1条
BNC-BNC线(长15cm):1条
USB-TypeC连接线:1条
直流电源一分三转接线(DC5.5/2.1):1条
耳机:1个
高温耦合剂:1盒
说明书:1份
出厂报告:1份
合格证:1份





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 清除历史 F2 清除报警历史、历史最大读数以及报警指示
运行 设置 F4 设置试验以及通道项目
运行 幅值缩放 ↑↓ ↑幅值放大,↓幅值缩小
运行 切换显示 ←→ 切换不同的模式
运行 查看记录 取消 查看保存的测量数据的记录
运行 校准相位 确认 检测过程中对相位进行校准
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 幅值缩放 ↑↓ ↑幅值放大,↓幅值缩小
停止 查看记录 取消 查看保存的测量数据的记录
停止 保存背景 确认 将当前测量数值保存为背景值
  PRPD图 
二维图谱,放电相位分布图谱,显示放电水平、中试控股相位以及峰值频次的关系,其中纵轴代表放电水平,横轴代表相位0-360度,不同的像素颜色代表不同的峰值频次。                                                                                      
  PRPS图
三维图谱,脉冲序列图谱,显示时间、相位及放电水平的关系,纵轴代表放电水平,横轴代表相位,Z轴代表时间,脉冲不同颜色代表放电水平的大小不同,右侧颜色标识代表纵轴不同的百分比所使用的不同颜色。通过该模式可以区分干扰和放电,以及随时间变化不同相位信号的变化。
图 6 12 TEV显示模式切换
  TEV—监测模式
【TEV设置】→【测量方式】→监测模式,按 键进入监测模式。 
图 6 13 TEV监测模式图
  脉冲数/2S—显示2 秒期内的脉冲计数。
  脉冲数/周期—显示50Hz主频率下的每周期内的脉冲数。
  严重度—显示短期严重度(根据 TEV幅值(mV)×每周期内的脉冲数计算)。
  监测图—显示30个周期内放电监测的幅值与频次变化曲线,可以通过【保存数据】,保存开始运行到当前时间段内所有的幅值与频次,所保存的最大周期数为7200。
表 6 2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
6.5 US测量
US有2种测量模式:巡检模式、监测模式,其中巡检模式包括波形图、连续图、PRPD三种模式。进入系统主界面,点击【设置】 键进入设置界面,【系统设置】→【测量方式】→【US】,点击 和 键选择【US设置】,点击【确认】 键进入US设置界面,【测量模式】→【巡检模式】。点击【确认】 键进入相应的测量方式。


  US—巡检模式
在【US设置】→【测量模式】→巡检模式,点击 键进入巡检模式。
在巡检模式下有3种显示图:波形模式 ,连续模式,相位模式。在运行状态下,点击 或 键切换不同模式。

技术参数

主机参数:可检测通道数:4通道:1个TEV,1个US,1个UHF(无线),1个HFCT(无线)。采样精度12bit,同步方式内同步,外同步,光同步,TEV:检测带宽3M-100MHz,测量范围0~60dB,测量误差±2dB,分辨率1dB,每周期最大脉冲数720个,最小脉冲频率10Hz输出接口标准SMA连接主机,非接触US中心频率40kHz,分辨率0.1uV,精度±0.1uV,测量范围0.5uV~1mV,输出接口标准SMA连接主机,接触US:频率范围20kHz~300kHz,输出阻抗50Ω,检测灵敏度0.1mV,测量范围0.1mV~1V,输出接口标准SMA连接主机,UHF检测带宽:300MHz~1.5GHz,输出方式:BNC接口-信号调理单元,无线连接主机,接收方式:天线接收,传输方式:同轴电缆,检测灵敏度:<-60dBm,HFCT:检测带宽:1M-30MHz , 传输阻抗:>5mV/mA(10MHz ),输出阻抗:50Ω,测量范围:-20~80dB,测量误差:±1dB,分辨率1dB,输出接口BNC接口-信号调理单元,无线连接主机,硬件:显示屏5.0寸TFT真彩色液晶显示屏,分辨率800×480,操作触摸/按键,存储TF卡,接口3.5mm立体声耳机插孔,电源DC-12V/2A直流电源,扩展功能USB-TypeC/500万摄像头/RFID/WIFI/蓝牙,电源:内部电源电池供电(4800mAH 7.4V),正常工作时间约7小时,充满时间约3小时,尺寸:长×宽×高235mm×133mm×48mm,重量0.85kg,环境:使用环境温度-20℃~50℃,存储环境温度-40℃~70℃,湿度10%-90%(非冷凝),海拔高度≤3000m
超声波测量模式下,测量数据为dBuV,因为dBuV是以1uV为基准的对数函数值,因此,超声波模式下测量的数据可正可负,根据本产品的超声波放大器处理能力,可以做到-6dBuV到68dBuV的测试范围,负值越大说明超声波信号越小、越趋近于0uV,而并非负数!通常无干扰的环境中测量到的数据为-6dBuV到0dBuV之间。
很多情况下被测柜体所处的环境会充斥着各种复杂的超声波干扰,比如闪烁的日光灯、超声波驱鼠器、运行中的风机等,因此在测试柜体前需要测量环境值,中试控股以判断环境的干扰水平,当超声波环境值过大(比如超过10dBuV左右)时需要排除一切产生干扰源,否则过大的干扰信号会掩盖真实信号而影读数,建议在超声波干扰较大而且无法有效消除时使用TEV方式测量柜体值。
超声信号以空气为传播介质,会从柜体缝隙传出来,因此,用超声波测量开关柜柜体值时需要将传感器靠近柜体的缝隙位置,同时,可以通过监听耳机聆听柜内的放电声音(超声波信号通过数字滤波实现可听见声音)。
分界点(6dBuV)在不同地区略有不同,有些区域(如国外、南网)以6dBuV为分界点,6dBuV以上判断为有明显的放电现象,而国网用户一般以8dBuV为分界点,中试控股无论是6dBuV还是8dBuV最终目的就是为了预测开关柜的绝缘状况,所以建议以6dBuV为分界点,这样可更加提前预警开关柜的运行状况。
TEV测量:如需使用内置TEV传感器测量开关柜局放,只需要点击传感器类型显示区域中的图标即可切换至TEV传感器模式
注意,点击该区域只对内置传感器切换有效,在外接其他传感器时此功能无效,系统会根据所连接的传感器类型自动切换并展现传感器图标,无需手动选择。
主机前端的TEV探头为容性传感器,中试控股高频局部放电信号会在金属柜体表面传播,频率一般在3 ~ 100MHz之间,因此,在使用TEV测量柜体值时需要将TEV传感器(也就是主机前端)与金属柜体紧贴。
与超声波测量方式一样,测量柜体值前需要测量环境值,可以在金属板、金属门框等位置先测量环境值,然后将主机前端的TEV传感器紧贴柜体测量出柜体值,通过判断柜体值与环境值之间的差值来判断开关柜的运行状况。
TEV测量模式下需要参考工频周期放电脉冲数(用P/Cycle表示)与幅值综合衡量开关柜的健康程度。一般脉冲数在50以下的高幅值数据是典型的放电现象。
当环境值较大时需要找出干扰源,TEV的干扰源与超声波不同,超声波干扰一般仅局限于有限的空间,而TEV干扰则通过无线射频影响整个空间,比如电焊机、变频器、对讲机、无线广播站等,相比超声波干扰,这类干扰信号有时很难避免或清除,所以当检测到环境(干扰)中试控股值较大时建议使用超声波方式进行测量。


电气设备局部放电巡检仪具有TEV、UHF、AA、AE、HFCT测量功能,电气设备局部放电巡检仪通过灵活达配超声波传感器、地电波传感器、特高频传感器、超声波聚波器,中试控股电气设备局部放电巡检仪可实现对高压开关柜、环网柜、变压器、GIS、架空线路、电缆终端、电缆分支箱等设备的绝缘状态检测与评估。通过配置不同的传感器可以灵活实现多种电气设备局放部电检测。
局部放电巡检仪主要用于高压电气设备的局部放电检测,采用脉冲电流原理。由于绝大部分高压电气设备,其高低压侧或接地部分都存在分布电容,高场强区发生放电时,会耦合到接地部分并通过接地线进入大地。卡在接地线上,检测其局放产生的脉冲电流信号,从而获得被检测设备的局部放电信息。主要用于电缆、变压器、电抗器、GIS、开关柜等中高压设备的局部放电信号检测。
检修技术
电气设备检修技术的发展大致可以分为三个阶段,即故障检修、定期检修和状态检修,状态检修
以可靠性为主,它是根据设备的状态而执行的预防性作业。作为电力系统运行的首要要求,供电可
靠性日益凸显其重要性,因此状态检修逐步取代了以往的定期预防性检修。状态检修通过对设备关
键参数的测量来识别其已有的或潜在的劣化迹象,可在设备不停运的情况下对其进行状态评估。
图谱:中试控股电气设备局部放电巡检仪所显示的图谱模式主要有时域信号波形、PRPD相位图谱、PRPS三维图谱三种放电图谱。中试控股能全面反应出放电幅值、相位与时间三者之间一一对应的关系,能形象的反应当前设备放电的特征,结合PRPD图谱可更加方便的分析出当前放电属于何种放电类型。
应用:电气设备局部放电巡检仪用于电气设备如高压开关柜局部放电测量、环网柜局部放电测量、电压/电流互感器局部放电测量、变压器局部放电(包括干式变压器)、GIS局部放电测量、架空线路局部放电测量、电缆局部放电测量、电缆分支箱局部放电测量、高压线路等设备的绝缘状态及局部放电量检测。
电气设备局部放电巡检仪功能—— Features
使用方便,无需停电:中试控股电气设备局部放电巡检仪可随时随地实现运行中的电气设备局部放电进行带电检测;
传感器灵活搭配:电气设备局部放电巡检仪内置超声波传感器和暂态地电压(以下简称TEV)传感器,可外接变压器、GIS、架空线路、电缆等专用传感器,电气设备局部放电巡检仪通过配置不同的传感器可以灵活实现多种电气设备局放部电检测;
数据图谱:中试控股提供时域波形、PRPD、PRPS等多种放电图谱,实现不同放电类型的分析;
全彩高清触摸屏:4寸高分辨率全彩液晶触摸控制屏,人性化操作界面;全中英文触控屏输入;
数据管理全面:人性化的人机界面方便不同设备的数据管理,包括历史数据变化趋势的追溯、横向与纵向数据分析,实现被测设备360°全面诊断;
宽频段检测范围:非侵入式检测方式,无需停电,无需配置高压源,比传统的脉冲式局放仪检测更加方便;测试带宽范围为30kHz ~ 2.0GHz,中试控股适用各种频段的局放检测。
数据同频通讯:可通过无线Wifi实现主机与PC端的数据通讯;具有内同步、外同步功能,并配备无线同步接口;
数据海量存储:具有USB接口,方便与PC端数据传输;配备SD卡,实现测试数据海量存储;
局部放电高频巡检仪引用标准
局部放电测量GB/T 7354
电力设备局部放电现场测量导则 DL/T 417
高电压试验技术 第一部分:一般试验要求 GB/T 16927.1
高电压试验技术 第二部分:测量系统 GB/T 16927.2
高电压试验技术 第3部分: 现场试验的定义及要求 GB/T 16927.3
注意事项
本产品用于高压开关柜、环网柜、变压器、GIS、架空线路、电缆终端、电缆分支箱等设备的绝缘状态检测与评估。该装置使用时有如下注意事项:
请在温度-20℃~50℃,相对湿度不超过 80%的室内使用;
仪器首次上电时请先充电,当状态指示灯亮时,方可开机;
为防止干扰或漏电事故,请在充电时关闭电源开关;
如有液体与腐蚀性物质接触到仪器,应立即停止使用并关机,由中试控股专业人员处理;
外置传感器接口采用进口接插件,在插入外置传感器接头时请将接头的标志方向与插座的标志方向一致后径向插入,听到“咔擦”声后表示连接成功,切勿旋转接头,以免损坏接插件。拔出传感器接头时只需要拿住金属外壳的接头往外拔即可,切勿拉拽连接线。
使用外置传感器进行检测作业前,中试控股务必先将传感器跟主机连接好后再进行检测,禁止作业过程中插拔测试线!
所有主机与附件均不得拆卸,若确实需要需由本公司售后服务人员拆卸。
简述
本产品可广泛应用于电力系统的局放检测,中试控股包括高压开关柜、环网柜、电压/电流互感器、变压器(包括干式变压器)、GIS、架空线路、电缆等设备的绝缘状态检测,通过以下几项指标来衡量电气设备的放电程度:
局部放电强度检测:通过测量 1 个工频周期内的放电信号,根据放电脉冲序列中最大值(dB)来表征局部放电的强度。
局部放电频度检测:通过测量 1 个工频周期内的放电信号,提取放电脉冲并根据放电脉冲数量来表征局部放电的频度。
特点
配置不同传感器实现几乎所有的高压电气设备的局部放电检测;
提供时域波形、PRPD、PRPS等多种放电图谱,实现不同放电类型的分析;
中试控股人性化的人机界面方便不同设备的数据管理;
内置超声波传感器和暂态地电压(以下简称TEV)传感器,可外接变压器、GIS、架空线路、电缆等专用传感器;
采用非侵入式检测方式,测试过程中无需停电,无需额外配置高压源,比传统的脉冲式局部放电检测仪使用更加方便;
测试带宽范围为30kHz ~ 2.0GHz,适用各种频段的检测原理;
应用领域
发、配电企业
铁路系统
石油化工供电系统
航空航天检测领域
自动化检测领域

 

 

 

 

 

 

 

 

销售热线

  • 400-046-1993全国统一服务热线
  • 销售热线:027-83621138
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增值服务

  • 三年质保,一年包换,三个月试用

 

 

 

 


 

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