局部放電測試儀主要性能特點

局部放電測試儀主要性能特點

**提示

1、係統（tǒng）的操作、維護（hù）應由能勝任的（de）相關專業人員進行。

2、現場電壓高達幾萬伏，試驗人員應嚴格遵守所有（yǒu）**預防措施。試驗區域應有明顯（xiǎn）、清晰的警示牌，現場任何人（rén）都應該知道高壓（yā）區域。直接從事的測量人員應了解測量回路中所有帶電元件、高壓元件，不直接從事測量的人員應被隔離在試驗區域之外（wài）。在試驗過程中及（jí）上（shàng）電後，任何（hé）人不得進入高壓區。

3、在試驗以前，操作人員應掌握測（cè）試線路、測試方法、測試步驟和測試目的。

4、試驗現場要整潔（jié）、幹淨，不應存（cún）放其他無關的物品。在高壓區間的地麵上不應有雜亂的金屬小塊（kuài）（如裸銅線段、螺絲（sī）、螺帽和其它小金屬塊等），被試品、升壓變壓器、耦合電容等應與周圍保持適當距離。

5、被試品、升壓變壓器、耦合電容等表麵應保持幹燥清潔，因為表麵的濕氣和汙垢會引起表麵的局部放電，導致測量異常。

6、高壓導線應盡可能短而（ér）粗，以防止電暈，可采用蛇皮管等。試驗回路（lù）所（suǒ）圍的麵積盡可能（néng）小，以（yǐ）降低幹擾的引（yǐn）入。電壓等級高的高壓端應（yīng）加防電暈帽。試驗區各種金屬物體應牢固接地，不能懸（xuán）浮，檢查並（bìng）改善試驗區內一切可能放電的（de）部位（如不能有尖、銳角），特別注意各種地線是否良好接地。

7、在試驗開始加壓前，試驗人員必須詳細而**地檢（jiǎn）查一遍線路，以免線路接錯。特別應關注接地線、高壓線和強電回路的連線是否牢固連接。

8、試驗異常時，應首先切斷電源，再作進一步處理。

局部放（fàng）電測（cè）試儀主要性能特點

局部（bù）放電測試係（xì）統

1、係統概述

是按照DL/T846.4-2004 《高電壓（yā）測試設備通用技術條件》、GB/T 7354-2003 《局部放電測（cè）量》開發（fā）的，應用於電力係統設備運行維護的局部放電（diàn）測試，儀器結構緊湊、攜帶方便，抗幹擾能力強。適用於各種電壓等級和容量的變壓器、發電機、互感器、套管、GIS、電容器、CVT、電力電纜、開關等高壓電（diàn）氣設備的局部放電（diàn）檢測。

係統主要由（yóu）主機、輸入阻抗單元、校（xiào）準脈（mò）衝發（fā）生器、耦合電容分壓（yā）器（qì）（外零標輸入）、PC機（分體機）以及連接電纜等組成。

2、主機（jī）

（1）麵板結構

一體機前（qián）麵板結構圖

一體機後麵板結構圖

分體機麵板（bǎn）

（2）主機硬件框圖

采用脈衝電流法。硬件（jiàn）框（kuàng）圖如下：

由上圖可知被測信（xìn）號有兩個：一個是來（lái）自輸入耦合單元的放電脈衝信（xìn）號，另一個是來自試驗電源經分壓後的試驗電壓信號

                  主機硬件框圖

每個通道的輸入信號（hào）獨立的經（jīng）過前級低通（tōng）濾除部分低頻信（xìn）號，再經過衰減或放大處理，然後經過細調增（zēng）益控製，經過更（gèng）精密**的高低通濾波，進（jìn）一步篩選出放電信號，經過高速寬頻帶（dài）12位AD轉（zhuǎn）換（huàn）器（qì）進行模數轉換，得到的數據經過FPGA存儲在緩存SDRAM中，再由FPGA通過USB（或以太網）上傳給PC機或工控主機（jī）係統進行顯（xiǎn）示。

試驗電壓信（xìn）號經過電壓互感器隔離變換成小信號，小信號分（fèn）兩路：一（yī）路經過調理得到試驗電壓的外零標（biāo）信號，另一路經（jīng）過有效值（zhí）轉換和A/D轉換得到試驗電壓數據。該數據（jù）由FPGA送給PC機或工（gōng）控主（zhǔ）機係統進行顯示。

3、輸入阻（zǔ）抗（kàng）單元

本係（xì）統的放電（diàn）脈衝檢測阻抗，又稱耦合裝置或（huò）輸入單元，包括耦合電容和輸入單（dān）元，是測試係統和（hé）測試回路的主要組成部分，輸入單元針對特定（dìng）的試驗回路（lù）或試品，為（wéi）達到*佳的靈敏度而專（zhuān）門設計（jì）的。本係（xì）統（tǒng）配備了十三種獨（dú）立的（de）輸入單元，其中第十（shí）三種為專用單元。麵板示（shì）意如下圖：

係統配備的輸入單元是RLC型（xíng）檢測阻抗，是一（yī）種調諧型阻抗。檢測（cè）阻抗的檢（jiǎn）測回路及等效電路，如圖所示：

圖b是圖a的等值電路，它是一電感（gǎn）、電容並聯電路（lù），當電路諧振時，在Ct和Lm兩端產生（shēng）較高（gāo）的諧振電壓。當（dāng）測量（liàng）回（huí）路一經確定，測（cè）量回路的諧（xié）振電容便可求得。而（ér）且，測（cè）量係統的測量中心頻率f₀也是已知的。因此隻要恰當選擇測量（liàng）阻抗電感（gǎn）值Lm。使時，便可達到足夠高的測量靈敏（mǐn）度。

係統備有12個獨（dú）立檢測阻抗，足以滿足選擇之要（yào）求。

隻要選取檢（jiǎn）測阻抗的（de）調諧電容C_t的中心（xīn）值等於（yú）測量回路的諧振電量（liàng）C_t，可使測量回路的靈敏度足夠高。一般使C_t值落入C_t的範圍就可以了。

根據試品的容量Cx，耦合電容的大小Ck，選取適合序號的輸入（rù）單元（yuán）。表中調諧電容量係指與輸入單元初級繞（rào）組並聯的電容（粗略估算以按試品容量與耦合電容的容量串聯計算）。例如：試品容量為500pF，耦合電容量為（wéi）1000pF，則所（suǒ）需檢測（cè）阻抗為 500×1000/(500+1000)=333.33，查（chá）表（biǎo）可取3號（hào）單元。

輸入單元應盡量靠近試品，輸入（rù）單元經測量電纜與放大器輸入（rù）插座相連。

本測試係統采用的是脈衝電流法進行局部放電測量，該方法的基本測試回（huí）路通常有三種：並聯測試回路、串聯測試回路和（hé）平衡回路（橋式回路）。

注：Cx：代表試品電（diàn）容。

Zm：代表檢測阻抗。

Ck：代表耦合電容，它的作用（yòng）是為Cx與Zm之間提供一（yī）個（gè）低阻抗通道。

Z：代表接在電源和測量回路間（jiān）的低（dī）通濾波器（qì），Z可（kě）以讓工頻電壓作用到試品上，但阻止被測的高頻脈（mò）衝（chōng）或電源中（zhōng）的高頻分量通過。

圖a為並聯回路，多用於試品電容Cx較大（dà），試（shì）驗電壓下，試品工頻（pín）電容電流超出檢測阻抗Zm允許值，或試品有可能被（bèi）擊穿，或試品無法與地分開的情況。該測量（liàng）回路應用較多。

圖b為串聯（lián）回路，多用（yòng）於試品電容Cx較小，試驗電壓下，試品工頻電容電流符合檢測阻抗（kàng）Zm允許值時，耦合電容Ck兼有濾波（抑製外（wài）部幹擾）和提（tí）高測量靈敏度的作用，其效果隨Cx/Ck的（de）增大而（ér）提高。Ck也可以用高壓引線的雜散電容Cs來代替（tì）。這樣，可使線路更為簡單，從而減少過多的高壓引線和聯結頭（tóu），避免電暈幹擾，該方法多用於220kV及以（yǐ）上的產品試驗。試品的低壓端必須與地絕（jué）緣。

圖（tú）c為平衡測試回路，利用電橋平衡原理將外來幹（gàn）擾信號平衡（héng）掉，因而這種回路的抗幹擾能力較強。但是，由（yóu）於平衡測試回路，利用（yòng）電橋的平衡（héng）條件和頻率有關，因此有當Cx和Ck的電容（róng）量比較接近時，才有可能同時完全平衡掉各（gè）種外來幹擾。平衡測試回路的靈敏度一般低於直接測試回路。

4、校準脈衝發生器（詳見附錄（lù）1）

5、耦合電容分壓器

零標輸入單元作為局部放電檢測係（xì）統（tǒng）的相位基（jī）準，對識別局部放電（diàn）和幹擾有重要作用，本儀器係統內置內零標單元（yuán）和外零標輸入單元。外零標輸入時，係統的相（xiàng）位可以和（hé）外零標輸入嚴格同步，且（qiě）無頻（pín）率間隔（gé）要求，故可以和無局放串聯諧振電源相（xiàng）配合，外零標（biāo）的輸入範圍為：交流10∽380V，30Hz∽300Hz。

在實際（jì）試驗中，可以將試驗電源電壓經分壓器降至10∽380V再接入零標單元。如果在屏幕上輸入分壓器的變比，可（kě）以直接（jiē）測量（liàng）出試驗電源電壓。例如，電容分壓器變（biàn）比是500：1，則選擇變比（bǐ）為500。

如果試驗電源（yuán）和儀器電源同相或試驗電源（yuán）和工頻嚴格同步，可（kě）使（shǐ）用（yòng）儀器內零標。

一般，當沒有外零標輸入信號時，儀器自（zì）動選擇內零標作為本係統的相位基準。如果試驗電源和儀器電源相位不同，必須對其相（xiàng）位進行校正後才可測量。 

如圖是（shì）耦合電容分壓器，既可以當耦合電容使用，又可以當電容分壓器使用；試（shì）驗時，分別接到（dào）輸入單（dān）元和主（zhǔ）機的分壓器輸入（rù）（即外（wài）零標輸（shū）入），就可以同時測量試（shì）品的局部放電和試驗電壓。

耦合（hé）電容（róng）分壓器示意（yì）圖

局部放電測試儀主要性能特點

功能特點

測量通道：2/4/6通道測量，獨立的信號調理、AD采樣、處理、顯示，且實現同步采樣。

測量功能：可檢測局部放電幅值、極性、相位、放（fàng）電起始電（diàn）壓、熄滅（miè）電（diàn）壓、次數等相關參數。

同步（bù）功能：內、外同步任意選擇，且具有零標指示和相位分辨功能。

顯示方式：可選擇橢圓、直線、正弦及二維、三維等（děng）界麵顯示局（jú）部放（fàng）電信號（hào），可直觀的分（fèn）析測試過程中信（xìn）號的（de）頻率、相位、幅度以及試驗電壓之間（jiān）的相互關係（xì）。

局部放大：可對單個或某（mǒu）一段放電信號進行（háng）波形分析（xī），確定信號的性質。

開窗功能：可在任意指定相位開（kāi）窗（消隱），用於特別顯示（或屏蔽）指（zhǐ）定相位的信號（hào）（幹擾）。

同步消隱：在配合阻抗單元和耦合電容的情況下，可對來自地網、試驗電源和試驗現場空間的幹擾進行同步濾除（chú）。

極性鑒別：可通過放電信號的脈衝極性區分，是試品內部，還是外（wài）部的（de）放電，有效去除外部幹擾（rǎo）。

頻譜分析：基於FFT算法實現的頻譜分析與FIR數字濾波功（gōng）能。

增益可調：在量程切換跨度內，實現（xiàn）增益連續可調。

保存打印：可保存單次放電的數據，也可記錄一段時間的局部放（fàng）電圖（tú）形及（jí）相關參數，保存（cún）的數據可（kě）回放和重現方便後期分析。對單（dān）次放電的數據提供打印功能。

局部放電測試儀主要性能特點

軟件操作說明

1、軟（ruǎn）件（jiàn）安裝與刪除

配置要求：

軟件要求安裝係統為Windows XP/2000（暫（zàn）不支持Win7係統）。推薦配置：Pentium 1.5G（或更高），內（nèi）存256M以上（shàng），必須支持USB2.0。

局部放電測試儀主要性能特（tè）點

軟件安裝

數字式局部檢測係統安裝步驟

**步：雙擊光盤中（zhōng）“數字式局部（bù）檢（jiǎn）測係統”進入如下界（jiè）麵

**步：單擊下一步進（jìn）入用戶信息設置界麵如下圖

第三步：單擊下一（yī）步進入安裝類型選擇界麵，推薦選擇完整安裝。

第（dì）四（sì）步：單擊下一步進入如下界麵，準備安裝程（chéng）序

第五（wǔ）步：單擊安裝，進入安裝界麵

第六（liù）步：安裝完成界麵提示如下

第七步：單擊完成，完成安裝，軟件可以使用。

驅動程序安（ān）裝

**步：將局部放電測試（shì）儀主機與PC電腦連機，開啟局部放電測試儀主機電源。出（chū）現如下新硬件提示界麵

**步（bù）：選擇“否，暫時不”，單擊下一步進入如（rú）下界麵

第三步：選擇“從列表或指定位置安裝”項，單擊下一步，進入如下（xià）界麵

第四步：選擇“在搜（sōu）索中包括這個位置”，單擊“瀏（liú）覽”選擇“數字式（shì）局部（bù）檢測係統”安裝目錄（lù）下的“USB驅動”（如：C:\Program Files\數（shù）字式局部檢測係統\USB驅動），單（dān）擊下一步進入如下界麵

第（dì）五步：選擇“Cypress USB Component”，單擊下一步進入完成界麵

第六步：單擊“完成”，設備驅動安（ān）裝完成，可以正常使用（yòng）。

2、操作界麵

u校準界麵

u橢圓、直線和正弦界麵（miàn）

u二維和三維界麵

u多通道界麵

u局部放大界麵

u頻譜分析界麵

u打印預覽界麵

3、菜單和工具欄功（gōng）能

A.菜單（dān）

文件

打開：可以打開三（sān）種格式的文件分別是*.dat，*.prj和*.opt，這（zhè）三種格式的文（wén）件（jiàn）分別（bié）對應單次測量的數據，連續測量的數據和設（shè）置參數數（shù）據（jù）。

注意：測量過程中不提供打開文件功能。

保存（cún）設置：保存校（xiào）準中（zhōng）設置的通道、增益、濾波、校準（zhǔn）脈衝等參數，保存的文件格式為*.opt。

注意：僅在校準界麵下有該菜單（dān）項，在（zài）其他顯示界麵無此功能（néng）。

另存為：保存當前時刻的單次測量數據，保存的文件格（gé）式為*.dat。

打印：打印報表功（gōng）能。

打印預覽：提供（gòng）打印報表預覽、打印機選擇和打印設置功能。

退出：提供軟件退出功能。

視圖（tú）

橢圓窗：將顯示界麵從其（qí）他界麵切（qiē）換到橢圓窗口界麵（miàn）。

直線（xiàn）窗：將顯示界麵從其（qí）他界麵切換到直線窗口界麵。

二維窗：將顯示界麵從其他界麵切換到二維窗口界麵。

三維窗（chuāng）：將顯示界麵從其他界麵（miàn）切換到三維窗口界麵。

校準窗：將顯示界麵從其他界麵切換（huàn）到校準窗口界（jiè）麵

正弦窗：將顯（xiǎn）示（shì）界麵從其他界麵切換到正弦（xián）窗口界麵（miàn）。

多通道顯（xiǎn）示（shì）：將（jiāng）顯示界麵從（cóng）其（qí）他界麵切換到多通道顯（xiǎn）示界麵，雙通道或四通道。

注意：顯示通道數在“設置”子菜單中的“顯示設置”菜單項中設置。

標尺1：在單通道顯示時（shí），界麵（miàn）中出現pc量指示標（biāo）尺；在雙通（tōng）道顯示（shì）時，界（jiè）麵上方通道出（chū）現pc量指示標尺。放電量值此時顯示（shì）的是標尺選中的位置的放電量值。

標尺2：在雙通道顯示時，界麵下方通道出現pc量指示標尺。放電量值此時顯（xiǎn）示的是用戶標尺選中（zhōng）的（de）位置的放電量值。

顯示工具欄、顯示狀態（tài）欄、顯示設（shè）置欄：用於顯示和隱藏相應選（xuǎn）中（zhōng）的工具欄。

設置

局部窗口（kǒu）：進入局部放大界（jiè）麵。注意：局部開（kāi）窗功能隻在橢（tuǒ）圓顯示界（jiè）麵下（xià）提供，且隻在單通道顯示（shì）時提供。

係統設置：提供如下功能：

脈衝閾值：該值是個百分比值，表（biǎo）示閾值占滿刻度值的百分比。該值用於脈衝計數中的判斷依據（jù），大於該值計一次放（fàng）電，二維顯示中涉及該內容。

試（shì）驗電源（yuán）頻率：提（tí）供自動和手動選項，當此（cǐ）處選（xuǎn）擇為自動，則工具欄中頻（pín）率控件隻顯示（shì）不可設置；當此處（chù）選擇為手動，工具欄中頻率（lǜ）控鍵（jiàn）中的值（zhí）可設置。

同步消隱（yǐn）：可（kě）選擇（zé）消隱通道和閾值，當同步消隱開啟時，實現用選中通道的信號與被消隱（yǐn）通道（dào）的信號相減或相加（正向為相減，反向為相（xiàng）加）。

係統校正：提供通道係統校正功能，恢複默認值按扭將選中通道的當（dāng）前基準值設置為默（mò）認值2048。

濾（lǜ）波設置：可選手動，當選為手動時，用戶（hù）可以對濾波通道，濾出（chū）頻點個數及濾波通道進行設置。

顏色設置：對坐標、背景、波形、網格、開窗和刻度尺（chǐ）的顏色提供設置功能。

顯示設置：設置（zhì）多通道顯（xiǎn）示（shì）時的通道數是雙通道或是四通道（dào）。

配色方案：對坐標、背景、波形、網格、開窗和刻（kè）度尺的顏（yán）色提供默認的幾（jǐ）種習慣的配色方案（àn）。黑色背景（jǐng）的為默認方案，白色背景的是常用於打（dǎ）印的方案，另紫色、藍色和灰色背景為（wéi）其它供選擇的（de）方案。

頻譜分析

頻譜圖

功能：顯示測量數據的時域圖和頻域圖，時域圖顯示同橢圓窗。

濾（lǜ）波前

功（gōng）能：圖形界麵上方（fāng）顯示橢（tuǒ）圓窗，下方顯示頻譜展開圖。

濾波後（hòu）

功能：顯示濾波（bō）後的時域圖和濾波後的頻（pín）譜展開圖。

幫助（該項內容見相應文檔）

工具欄

試驗電源設置

變比：提供用戶輸入分壓電容（或分壓（yā）電阻）的變比值，默認值為500，正整數。

頻率：提供用戶手（shǒu）動設置試驗電壓的頻率，範圍30到300Hz可選。

角度：提（tí）供用戶相位旋轉功（gōng）能（néng）0度到345度間隔15度可選。

窗口切換（功能（néng）同視圖（tú）子菜單中（zhōng）的同名菜單項（xiàng））

橢（tuǒ）圓

直線

二維

三維

校準

參數設置

校（xiào）準狀態圖    測試狀態圖

通道：提（tí）供通道選擇功能。

放大：選擇放大倍數的切換。

增（zēng）益：在（zài）校準界麵（miàn）下提供設置增益值，在其（qí）它界麵下僅顯示不能設置（zhì）。

濾波：在校準界麵（miàn）下提供選擇硬件濾波參數設（shè）置（**：100kHz、200kHz、300kHz和（hé）400kHz；低端：20kHz、40kHz、60kHz和80kHz），其它界（jiè）麵下僅顯示不能設置。

單（dān）窗：開窗或消（xiāo）隱功能（néng）中提供單個窗口。

雙窗：開（kāi）窗或消隱功能中（zhōng）提供兩個相（xiàng）位對稱的窗口。

校準電壓/電容：在校準界麵下提供用戶設置校準（zhǔn）電容100pF或10pF的功能，校準電壓在所有情（qíng）況下都隻是顯（xiǎn）示不（bú）能設置。

脈衝：在校準界麵（miàn）下提供給用戶設（shè）置校準脈衝的功能，在其他界麵下僅能顯示不能設置。校（xiào）準電壓u、電（diàn）容c和校準脈衝Q三者的關係為Q=u*c，所以校準（zhǔn）電壓（yā）顯示值由校準電容和校準脈衝的設置值決定。

自動校準：在校準界（jiè）麵下提供自動校準功能。

保存設置：在校準界麵下提供用戶保存設置參數（shù）的功能。

自動（dòng）記錄和時間：在單通道（dào）和雙（shuāng）通道的顯示界麵（miàn）下提（tí）供用戶保存一段連續波形的功能。記錄時間從（cóng）10秒到60分鍾可選，記（jì）錄過程中狀態欄中顯（xiǎn）示剩餘（yú）時間秒數。注意：該記錄數據不提供局部開窗功能。

測量：開（kāi）始測量按扭。

返回：在校準界麵下，返回到橢圓（yuán）顯示界麵。

停止：停止測量按（àn）扭。

右鍵菜單

返回：功能同參數設置工具欄中返回控（kòng）件。

測量：功能同參（cān）數設置工具欄中測量控（kòng）件。

停止：功能同（tóng）參數（shù）設置工（gōng）具欄中停止控件。

自（zì）動記錄：功能同參數設置工具欄中自動記錄控件（jiàn）。

消隱：在開窗狀態下，將開窗選中部分波形屏蔽，被屏蔽部（bù）分不參與放電量值計恢複（fù）：從消隱狀態（tài）恢複到正（zhèng）常開窗狀態。

單通道：提供從多通道顯示切換到單通道顯示界麵。

多通道：提供從單通道顯示切換到多通道顯示界麵。

頻譜（pǔ）圖：功能頻譜分析菜單中（zhōng）同名菜單項。

濾（lǜ）波前：功能頻譜分析菜單（dān）中同名（míng）菜單項。

濾波後：功能頻譜分（fèn）析菜單中同名菜單（dān）項（xiàng）。

保存圖像：將當前（qián）圖形界（jiè）麵中的圖形保存（cún）成*.bmp格式（shì）的圖片。

狀態欄

當前窗口：顯示當前界麵窗口的名稱。

當前狀態：顯示為等待測量或正在測量

日期：顯示當前日期（qī）

時間：顯示當前時間

記錄剩餘時間：在自動（dòng）記錄過程（chéng）中，顯示剩餘時間

當前設備狀態（tài）：顯示連接/未連接/通訊錯誤/通訊正常

局部放電測試儀主要性能（néng）特點

測量說明

（一）接線方式（shì）

局部放電測量回路的接線方法，應依照GB/T 7354-2003《局部放電測量（liàng）》及（jí）DL 417-91《電力設（shè）備局部放電現場測量（liàng）導則》。變壓器和互感器局部（bù）放電測量的（de）加壓方式，分為直接加壓（yā）和感（gǎn）應加壓兩種方式，試驗電壓一般高於試品的額定（dìng）電壓，電源頻率一般（bān）采用100Hz~250Hz，不超過300Hz。試品及加壓方式（shì）不同，測試的接線方式也不同，以下（xià）是幾種常見試品的接線方式介紹：

1.單相變壓器測試（shì）回路

圖1、圖2為單相變壓器局部（bù）放電直接加壓測試回路，這種測試回路多用在變壓器繞組首、末端（duān）絕緣（yuán）水平相同的小型變壓器，它隻（zhī）能（néng）檢查主絕緣，不能檢查縱絕緣。

     圖1 單相變壓器測試回路a                     圖（tú）2 單相變壓（yā）器測試回路b

圖3、圖4為（wéi）單相變壓器局部放電感應加壓測試回路，這（zhè）種測試回路（lù）不僅能檢查變壓器主絕緣，也能檢查變壓器的縱（zòng）絕緣。

      圖3 單相變壓器（qì）測試回（huí）路c            圖4 單相變壓器測（cè）試回路d

2.三相幹式變壓器測試回路

按相應的國家標準和GB1094.3進行，試驗可在各種幹式變壓器上進行，特別適用於具有包封繞組的變壓器。三相幹式變壓器一般多采用感應加壓方式。圖5為三相變壓器繞組直（zhí）接接地或通過一個小阻抗接地（dì）時，局部放電（diàn）試（shì）驗（yàn）的測試回路。圖6為三相變壓器繞組不接地或通過（guò）一個相當大的阻抗接（jiē）地時（shí），局部放電試驗的測試回（huí）路。

圖5 三相幹式（shì）變壓器測試回路（繞組直接接地）  圖6 三相幹式變壓器測試（shì）回路（繞（rào）組不直接接地）

3.三相油浸式變壓（yā）器（qì）測試回路

對於（yú）三相油浸式變壓器（qì），尤其是大型變壓器，多采用感（gǎn）應加（jiā）壓方式進行局（jú）部放電試驗，並采用（yòng）單相勵磁的方（fāng）法對A、B、C三相逐相進行（háng）測試，共需試驗三次（cì）。圖7所示，線路簡單，對（duì）主、縱絕緣都能進行檢查。這（zhè）種測試回路對（duì）三鐵心柱變壓器有一個應注意的問（wèn）題，作A、C相測試的相間電壓和B相（xiàng）測試時的（de）相間電壓的差別。圖8所示為中性點支撐線路，主絕緣可以（yǐ）達到試驗電壓，而縱絕緣的（de）電壓減少三分之一。但它可以使用工頻電源試驗，在現場沒有中（zhōng）頻電源的條件下，是（shì）經常使用的一種試驗回路。

      圖7 三相變壓器局部放電單相試      圖8 三相變壓器局部放電單相測（cè）試（shì）

4.電壓互感器測試回路

圖9 電壓互感器外施直接加壓（串聯（lián））測試回路      圖10 電壓互感（gǎn）器外施直接加壓（並聯）測試回路

圖11 電壓互感器感應加（jiā）壓（串聯）測試（shì）回路      圖12 電壓互感器感（gǎn）應加壓（並聯）測試回路

5.電流互（hù）感器測（cè）試回路

圖13 低壓電流互感器外施直接加壓（串聯）測試回路     圖14 低（dī）壓電流互感器外施直接加壓（串（chuàn）聯（lián））校準回路

（二（èr））加（jiā）壓方式

局部放電測量應在全（quán）部絕緣試驗（yàn）完成後進行，根據變壓器是三相還是單相決定其繞組（zǔ）由三相加壓還是單相加壓，電壓波形盡可能接近正弦波（bō），試驗電壓頻率應在100~300Hz之間（jiān）。局部放電試驗在幹式變壓（yā）器（qì）上進行時的加壓方式見（jiàn）圖（tú）15

圖15 局（jú）部放電例行試驗的加（jiā）壓（yā）方式

相間預（yù）加電壓為1.8Ur（Ur為變壓器被測繞（rào）組的額定電（diàn）壓），加壓時間為30s。然後不切斷電源，將相間電壓降至1.3Ur，保持3min，在此期間進行局部放電測量。

（三）抗幹擾測試方式

測試過程中的幹擾將會降低測試的靈敏度，測試時應將幹擾抑製到*低水平。幹擾類型通常有：電源幹擾、接（jiē）地幹擾、空間幹擾、測（cè）試係統內部幹擾（rǎo）以及各類接觸幹擾（rǎo）。

1)電源幹擾

這種幹擾的特點是隨試驗電壓的升高而增大，主要是由電源係統和試品周圍（wéi）部分金屬部件和絕緣部件產生。如發電機、試驗變壓器、高壓引線、試品端部、高壓線路（lù）接觸**、試品周圍金（jīn）屬件接地**、以及較長的電（diàn）力傳輸線等。這種幹擾的波（bō）形特點也不盡相同，但有一定的相位關係，多數在電壓的正半周和負半周的波形不對稱。

抑製幹擾的方法：盡量增加高壓導線的直（zhí）徑；對試（shì）品端部增加防暈（yūn）罩；試品周圍（wéi）各金屬物接地良好（hǎo）；試品周圍的絕緣物體嚴禁與金屬接地（dì）線接觸（chù）；高壓線下部的地麵上不得有螺釘、螺母（mǔ）、線頭等金屬（shǔ）物；利用局部放電儀的“極性鑒別”功能消除。

2)接地幹擾

由地電流產生的幹擾分為兩種（zhǒng）：一種為穩（wěn）定的地幹擾，一般頻率較低（dī），利用通帶濾波器和改（gǎi）善接地點的方法可有效抑製幹擾；另一種為隨機性地幹擾，一（yī）般以隨機脈衝形（xíng）式出現，與試驗電壓無關（guān），試驗（yàn）回路多點接地或接地**時回產生這（zhè）種幹擾，采用單點接地可（kě）有效（xiào）抑製這（zhè）種幹（gàn）擾。

3)空間幹擾（rǎo）

鄰近高（gāo）壓帶（dài）電設備或高壓輸電線路，無（wú）線電發射器及其它諸如可控矽、電刷等試驗回路以外的高頻信號，均會（huì）以電磁感應、電磁輻射的形式經雜散電容或（huò）雜散電（diàn）感耦合到試驗（yàn）回（huí）路，它的波形往往與試品內部（bù）放電類（lèi）似（sì），對現場測量影響（xiǎng）較大。其特點是與試驗電壓無關。消（xiāo）除這種幹擾可以采用平衡回路法，同時選擇合（hé）適的濾波（bō）通帶，或者將試品置於屏蔽良好的試驗室。

4)測試係統內（nèi）部幹擾

試驗變壓器和耦合分壓電容內部的局（jú）部（bù）放電對局部（bù）放電（diàn）的測量影響很大。這種放（fàng）電容易和試品內（nèi）部放電相混淆。因此，測試係統（tǒng）中采用的試驗變壓器和耦合分壓電容器均要是無局放（局部放電量（liàng）通常小於5pC）。

附錄1 校準脈衝發生器使用說明

適用各種類型局部放電檢測儀的定量校準。信號注入頻率、電荷量、電容可選，信號前沿＜0.1us，完全（quán）符（fú）合IEC60270的規定。由電（diàn）池供電（電池可充（chōng）電），體積小，重量輕，攜帶方便。

局部放電測試儀主要性能特點

使（shǐ）用說明：

將輸出的紅、黑兩個端子（zǐ）接上導線。紅端子上的導線盡量短且靠近試品的高壓端，黑端導線接試品的低壓端。開啟電源，調整參數輸出信號。

注意：校準後切記將校準脈（mò）衝發生器取下!

二、技術參數：

1．輸出電荷量：1pC、2pC、5pC 、10pC、20pC、50pC、100pC、200pC、500pC、1000pC

2．輸出頻率：500HZ～2KHZ（步進50）

3．注入電容: 10pF，100pF可選

4．上升時間：＜100ns

5．衰減時間：≥100μs

6．輸出阻抗（kàng）：≤100Ω

7．校準脈衝值誤差＜1%

8．極性：  正，負交替

9．電池：  充（chōng）電電（diàn）池16.8V

10．尺寸重量： 120×85×55，約0.5kg

基本操作：

操作主界麵如圖所示，顯示的信息（xī）有：校準電容（Co）、電池電量、放電電（diàn）荷量、脈衝頻率和脈衝開（關）狀態。

• 在當前界麵下，按“OK”鍵開啟或關閉信號，當顯示“開”時（shí）表示正在發出校準信號，顯示“關”時表示未（wèi）發出校準（zhǔn）信號。
• 使用過（guò）程中電（diàn）池電（diàn）量顯示在（zài）右上角如圖，電量不足（zú）時產生的脈衝信號放電（diàn）電（diàn）荷不能保證精（jīng）度。
• 在當前界麵下，按“↑” 或“↓”鍵選（xuǎn）擇設置項。
  

設置項分別是校準電容、放（fàng）電（diàn）電荷和脈衝頻率（lǜ）。

放電電（diàn）荷設置：按“OK”鍵進（jìn）入，按“↑”或“↓”鍵切換1pC到1000pC放電電荷（hé），設置完後按“OK”鍵退出該選項。

脈衝頻率設置：按“OK”鍵進入，按“↑”或“↓”鍵切換500Hz到2000Hz(以（yǐ）50為步進)脈衝頻率，設置完後按“OK”鍵退出該選項。

局部放電測試儀主要性能特點

係統校（xiào）準方法：

局部放電定量測量（liàng）之（zhī）前，必須對測試儀器進行放電（diàn）量的校（xiào）準（zhǔn），常（cháng）用的放電（diàn）量校準分為直接（jiē）校準、間接校準和特殊校準。

直接校準：

將（jiāng）已知電荷量q0=C0U0注（zhù）入試品Cx的兩端的（de）校準方法稱（chēng）為直接校準法。耦合裝置（zhì）（輸入阻抗單元）與耦合電容Ck串（chuàn）聯的校準接線方法，即校準脈（mò）衝發生器接於變壓器高壓（yā）端與油箱（地）之間；耦合裝置（輸入單元）與試品Cx串聯的（de）校準接線（xiàn）方法，校準時將校準脈（mò）衝（chōng）發生（shēng）器接於變壓器高壓端與耦合裝置（輸入單元）之間；在試驗（yàn）回路加電（diàn）之前必須將（jiāng）校準脈衝發生（shēng）器移開。

間接（jiē）校（xiào）準：

間接對係（xì）統進行校準，其方法是向高壓試驗（yàn）回路的耦合裝（zhuāng）置（輸入單元）的輸入（rù）端，而不是在試品Cx的兩端注入脈衝。此方法不能用作單獨的校準，但（dàn）可（kě）以和完整的試驗回路測量係統（tǒng）的校準一起使用，作為傳遞的（de）基礎。使用這種校準方法，施加試驗電壓時無（wú）須移開校準脈衝發（fā）生器；測量結果是高壓（yā）端頭的放（fàng）電量在耦合裝（zhuāng）置Zm端的體現q0=U0C0，不是真正的（de）高壓端頭的視在放電量值q，必須將其折算到（dào）變壓器高壓端頭的視在（zài）放電量：q=q0(1+Cx/Ck)

式中：

q：高壓端頭的放電量（pC）

q0：體現在耦合（hé）裝置Zm兩端的放電量（pC）

Cx：變壓器入口電容（pF）

Ck：耦合電容（pF）

特殊校準：

特殊校準方法，對應於特殊的耦合裝（zhuāng）置（輸入單元）和特殊的（de）接線方法，例如：將特（tè）殊的（de）耦合裝置（輸入（rù）單元）串接在鐵心夾件接地套管和油箱（地）之間的定量測量，必須對測量係統進（jìn）行校（xiào）準，校準方法有三種（zhǒng）：

**種，為串聯電流脈衝法，將校準脈衝發生器串聯在鐵心夾件接（jiē）地套管與油箱（地）之間進行校準，校準完（wán）畢移開校（xiào）準脈衝發生器，並恢（huī）複原來接線。

**種，為簡化的串聯電流脈衝法（也稱為（wéi）短路脈衝法（fǎ））校準，其校準方法是將耦合裝置（輸（shū）入單元）脫離試品，將校準脈衝發生器信（xìn）號直接注入耦合裝置（輸入單元）的輸（shū）入端，校準完畢，將耦合裝置（zhì）（輸（shū）入單元）接入試品。本（běn）校準方法（fǎ）適（shì）用於電（diàn）流型耦合裝置（輸入單（dān）元）。對於試品電（diàn）容較小（xiǎo）（小於2000pF）的回路，短路脈衝校準法存在一定的誤（wù）差，但對於一般的（de）變壓器的鐵心夾件接地套管對地的校準，其誤差（chà）可以忽略。

第三種，並聯電壓脈衝法，類似（sì）間接（jiē）校準（zhǔn），將校準脈衝發生器（qì）並（bìng）聯在鐵心夾件接地（dì）套管與油箱之間，即跨接在電流型（xíng）耦合裝置（輸入單元）的（de）兩端進行校（xiào）準。

附錄2 主要技術指標

測量通道：獨立2/4/6通道

檢測靈敏度：0.1pC

采樣精度：12位

采樣速率：12.5M/s

測量範圍：0.5pC~1μC

量程線性度誤差：優於±(5%+1Pc)

量（liàng）程切換：×1、×10、×100、×1000

試品電容量範圍：6pF~250μF

測量頻帶：10kHz~1MHz

程控濾波：

低端頻率：20kHz，40kHz，60kHz，80kHz

**頻率：100kHz，200kHz，300kHz，400kHz

數（shù）字濾波：頻點0~7個（gè）可選

試驗電源頻（pín）率：30~300Hz

工作環境：環境溫度：-10～45℃ 相對濕度：≤95%RH

電源： AC220V；頻率50Hz

附錄3 波形識別

圖1為不同類型的局部放電示波（bō）圖，示波圖是在接近起始電（diàn）壓時得到的。其中（a）~（d）為（wéi）局部放電的基（jī）本圖譜，（e）~（g）為幹擾波的基本圖譜。

圖1 接近起始電壓時,不同類型的局部放電示波圖（tú）

圖(a)中,絕（jué）緣結構中僅有一個與電場方向垂直的氣隙，放電脈（mò）衝疊加於正與負峰之間的位置（zhì），對稱的兩（liǎng）邊脈（mò）衝幅值和頻率基本相等。但有時上下幅值的不對稱度（dù）為3：1仍屬正常。放電量與試驗電壓的關係是起始放電後，放電量增至某一水（shuǐ）平時，隨試驗電壓上升，放電量保（bǎo）持不變，熄滅電壓基本等於或略低於（yú）起始電壓。

圖(b)中，絕緣結構內含有各種不同尺寸（cùn）的氣隙，多（duō）屬澆（jiāo）注絕緣結（jié）構。放電脈衝疊（dié）加於正及負峰（fēng）之前的位（wèi）置，對稱的兩邊脈衝（chōng）幅值及頻率基（jī）本相同，但有時上下幅值不對稱度3：1仍屬正常。放電剛開始時，放電脈衝尚能分辨，隨著電壓上升，某些放電脈（mò）衝向（xiàng）試驗（yàn）電壓的零位方向移動，同時會出現（xiàn）幅值較大的脈衝，脈衝分辨率逐漸（jiàn）下降，直至不能分（fèn）辨。起始放電後，放電量隨電壓上升而穩定增長，熄滅電壓基本等（děng）於或低於起始電壓。

圖（tú）(c)中，絕緣結構中僅含（hán）有一個氣隙位於電極（jí）的表麵與介質內部氣隙的放電響應不同。放電脈（mò）衝疊加於電壓的正及負峰之前（qián），兩邊的幅值不盡對稱，幅值大的頻（pín）率低，幅（fú）值小的頻（pín）率高。兩幅值之比通常大於3：1，有時（shí）達10：1。總的放（fàng）電響應能（néng）分辨出。放電一旦開始（shǐ），放電量基本不變，與（yǔ）電壓上升無關。熄滅電壓等於或略低於起（qǐ）始電壓。

圖(d)中（zhōng）：①一簇不同（tóng）尺寸的氣（qì）隙位於電極的表麵（miàn），但屬於封閉型；②電極與絕緣介質的表（biǎo）麵放電氣隙不是封閉的。放電脈衝疊加於電壓的正及負（fù）峰（fēng）值（zhí）之前，兩邊幅值比通常為3：1，有時達（dá）10：1。隨電壓上升，部分脈衝向零（líng）位方向移（yí）動。放電起始後，脈（mò）衝分辨率尚可；繼續升壓，分辨率下（xià）降直至不能分辨。放電起（qǐ）始後放電量隨（suí）電壓的上升逐漸增大，熄滅電壓（yā）等於或略低於（yú）起始電（diàn）壓。如電壓持續時間在（zài）10分鍾以後，放電響應會有些變化。

圖(e)幹擾源為針尖對平板或大地（dì）的液體介質。較低電壓下產生電暈放電，放電脈衝總疊加於電壓的峰值位置。如位於負峰值處，放電源（yuán）處於（yú）高電位；如位（wèi）於正峰值處，放電源（yuán）處於低電位。這可幫助（zhù）判斷電壓的（de）零（líng）為（wéi），一（yī）對脈衝對稱出現在電壓正或（huò）負峰處、每一蔟的放電脈衝（chōng）時間間隔均各自相等。但兩簇的（de）幅值及時間間隔不等，幅值較小的（de）一簇幅值相等、較密。一簇較大的脈衝起始電壓較（jiào）低（dī），放電量隨電壓上升增加；一簇較小的脈衝起始電（diàn）壓較高，放電量與（yǔ）電壓無關，保持不變（biàn）；電（diàn）壓上（shàng）升，脈衝頻率密度增加，但尚能（néng）分辨；電壓再升高，逐漸變得不可分辨。

圖（tú）(f)針尖對平板或大地的氣體介質。較低電壓（yā）下產生電暈放電，放電脈衝總疊加於電（diàn）壓的峰值位置。如位於負峰值處，放電源處於高電位；如位（wèi）於正峰（fēng）值處，放電源處（chù）於低電位。這（zhè）可幫助判（pàn）斷電壓的零（líng）位。起始放電後電壓上升，放電量保持不變，而脈衝密度（dù）向兩邊擴散、放電頻率增加，但尚能分辨；電壓再升高，放電脈衝頻率增至逐漸不可分辨。

圖(g)懸浮電位（wèi）放電。即在電場中兩懸浮（fú）金屬物體間，或金屬物與大地間產生的放（fàng）電。該波形有（yǒu）兩種情況：①正負兩邊脈衝等幅、等間隔及頻率相同；②兩邊脈衝成對出現，對與對間隔（gé）相同，有時會在基線往複移動。起始放電後有三種類型：①放電量保持不變，與電壓（yā）無關，熄滅電壓與（yǔ）起始電壓完全相等；②電壓繼（jì）續（xù）上升，在某一電壓下，放（fàng）電突然消失，電壓繼續上升後再下降，會在前一消失電壓下再次出現放電；③隨電壓上升（shēng），放電量逐漸減小，放電脈衝隨之增加。

在局部放電（diàn）試驗時，除絕緣內部可能產生局部放電外，引線的（de）連接、電接觸以及日（rì）光燈、高壓電極的電暈等，也可能會影響局部放電的波形。為此，要區別絕（jué）緣內部的局（jú）部放電與其他幹擾的波形，幾種典型的波形如圖2所示。

圖2 典型放電的示（shì）波圖

（a）高（gāo）壓極產生的電暈；（b）介質中的空（kōng）穴放電；（c）靠近高壓電極的空穴放電；（d）點接觸噪音。

附錄4 產品配置

數字式局部放電測試儀主機             1台

筆記本或（huò）PC機                         1台（選（xuǎn）配（pèi））

軟件光盤                             1套

輸入單元                             4隻（可（kě）選配）

校準脈衝發生器（充電器）             1套

專用測（cè）試電纜線8米                    2根（gēn） (長度可定製)

連接線和夾子                         若幹

鍵盤（鼠標）                         1套（tào）（選配）

使用說明書（shū）                           1份（fèn）