局部放電測試儀技術描述和產品說明（míng）

局部放電測試儀技術描（miáo）述和（hé）產品（pǐn）說（shuō）明

**提示

1、係統（tǒng）的操作、維護應（yīng）由能勝任的相關專業人員進行。

2、現場電壓高達幾萬伏，試驗人員應嚴格（gé）遵守所有**預防措施。試驗區（qū）域應有明顯、清（qīng）晰的警示牌，現場任何人都應該知道高壓區域。直（zhí）接從事的測量人員（yuán）應（yīng）了解測量回路（lù）中所有帶電元件、高壓元件，不直接（jiē）從事測量的人員應被隔離在試驗區域之外。在試驗過程（chéng）中及上（shàng）電後，任何人不得進入高壓區。

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

4、試驗現場要整潔、幹淨，不應存放其他無關的物品。在高壓區間的地麵上不應有雜亂的金屬小（xiǎo）塊（如裸銅線段、螺絲、螺帽和其它小金屬塊等），被試品、升壓變壓器、耦（ǒu）合電容等應與周（zhōu）圍保持適（shì）當（dāng）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（gòu）會引起表麵的局部放電，導致（zhì）測量異常。

6、高壓（yā）導線應盡可能（néng）短而粗，以防止電暈，可采用蛇皮管等。試驗回路所圍的麵積盡可能（néng）小，以降低幹擾的引入。電壓等級高的高壓端應加防電暈帽。試驗區各種金屬物體應牢固接地，不能懸浮，檢查並改善試驗（yàn）區內一切可能放電的部位（如不能有尖、銳角），特別注意各種地（dì）線（xiàn）是否良好接地。

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

8、試驗異常時，應首先切斷電源，再作（zuò）進一（yī）步處理。

局（jú）部放電測試（shì）儀技術描述和產品說明

放電（diàn）測試係統

1、係統概述

是按（àn）照DL/T846.4-2004 《高電壓測試（shì）設備通用技術條件》、GB/T 7354-2003 《局部放電（diàn）測量》開發的，應用於電力（lì）係統設備（bèi）運行（háng）維護的局部放電測試，儀器結構緊湊、攜帶方便，抗幹（gàn）擾能力強。適用於各種電壓等級和容量（liàng）的變壓器、發（fā）電機、互感器、套管、GIS、電容器、CVT、電力電纜、開關等高壓電氣設備的局部放電檢測。

係統主要由主機、輸入阻抗單元、校準脈衝發生器、耦（ǒu）合電容分壓器（qì）（外零（líng）標（biāo）輸入）、PC機（分體機）以及連接電纜等組成。

2、主機

（1）麵板結構

一體機前麵板結構圖

一體機後麵板（bǎn）結構圖

分體（tǐ）機麵（miàn）板

（2）主機硬件框圖

采用脈衝電流法。硬件框圖如下：

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

主機（jī）硬件框圖

每個（gè）通道的輸入信（xìn）號獨立的（de）經過前級低（dī）通濾除（chú）部分（fèn）低頻信（xìn）號，再經過衰減或（huò）放大處理，然後經過細調增益控製，經過更精密**的高低通濾波，進一步篩選出放電信（xìn）號，經過高速寬頻帶12位AD轉換器進行（háng）模數轉換，得到的數據經過FPGA存儲在緩存（cún）SDRAM中，再由FPGA通過USB（或以太網）上傳給PC機或工控主機係（xì）統進（jìn）行顯示。

試驗電壓（yā）信號經過電壓互感器隔離變換成（chéng）小信（xìn）號，小信號分兩路：一路經過調理得到試驗（yàn）電壓的外零標信號，另一路經過有效值轉換（huàn）和A/D轉換得到試驗電壓數據。該數據由FPGA送給（gěi）PC機或工控主機係統進行顯示。

3、輸入（rù）阻抗單元（yuán）

放電脈衝檢（jiǎn）測阻抗，又稱耦合（hé）裝置或輸入單元（yuán），包括耦合電容和輸（shū）入單元，是測試係統（tǒng）和測試回路的主要組成部分，輸入（rù）單元針對特定的試驗回路或試品，為達到*佳的靈敏度而專門（mén）設計的（de）。本係統（tǒng）配備了十三種獨立的輸入單元，其中第十三種為專（zhuān）用單元。麵板示意如下圖：

係統配（pèi）備的（de）輸入單元是（shì）RLC型檢測阻抗（kàng），是一種調諧（xié）型阻抗。檢測阻抗的（de）檢測回路及等效電路，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，當電路諧振時，在Ct和Lm兩端產生較高的諧振電壓。當測量回路一經確定（dìng），測量回路的諧振電容便可（kě）求得。而且，測量係統的（de）測量中心頻率f₀也是已知（zhī）的（de）。因此隻要恰當（dāng）選（xuǎn）擇測量（liàng）阻抗電感值Lm。使時（shí），便（biàn）可達（dá）到足夠高的測量靈敏度（dù）。

係統備有12個獨立檢測阻抗，足以滿足選擇（zé）之要求。

隻（zhī）要選取（qǔ）檢測阻抗的調諧電容C_t的中心（xīn）值等於測量回路的諧振電量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單元。表（biǎo）中調諧電容量係指與輸入（rù）單元初級（jí）繞組並聯的電容（róng）（粗略（luè）估算以按試品容量與耦（ǒu）合電容的容量串聯計算）。例如：試品容量為500pF，耦合（hé）電容量為1000pF，則所需檢測阻抗為 500×1000/(500+1000)=333.33，查表可取3號單元（yuán）。

輸入單元應盡量靠近試品，輸入單元經測量電纜與放大器輸入插座相連。

本測試係統采（cǎi）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路通常有三種：並聯（lián）測試回路、串聯測試回（huí）路和平（píng）衡回路（橋（qiáo）式回路）。

注：Cx：代表試品電容。

Zm：代表檢測阻抗。

Ck：代表耦合電容，它的作用是為Cx與Zm之間提供一個低阻抗通道。

Z：代表接在電源和測量回路間的低通濾（lǜ）波器，Z可以讓（ràng）工頻電壓作用到試品上，但阻止被測的高頻脈衝或電源中的高頻分量通過（guò）。

圖a為並（bìng）聯回路，多用於試品電（diàn）容Cx較大，試驗電壓下，試品（pǐn）工頻電（diàn）容電流超出檢測阻抗（kàng）Zm允許值，或試品有可能被擊穿，或試品無法（fǎ）與地（dì）分開的情況。該測量回路應用較多。

圖（tú）b為串聯回（huí）路，多用於試品電容Cx較小，試驗電壓下（xià），試品（pǐn）工頻電容電流符合檢測阻抗Zm允許值時，耦合電（diàn）容Ck兼有濾波（bō）（抑製外部幹（gàn）擾）和提高測量靈敏度的作用，其效果隨Cx/Ck的增大（dà）而提高。Ck也可以用（yòng）高（gāo）壓引線的雜散電容Cs來（lái）代替。這樣，可使線路更（gèng）為簡單，從而減少過多（duō）的高壓引（yǐn）線和（hé）聯結頭，避免電暈幹擾，該方法多用於220kV及以上的產品試驗。試品的低壓端必須與地絕緣。

圖c為平衡測（cè）試回路，利用電橋（qiáo）平衡原理將外來（lái）幹擾信號平衡掉，因而這種回路的抗幹（gàn）擾能力較強。但是，由於（yú）平衡（héng）測試回路，利用電橋的平衡條件和頻率有關，因此有當Cx和Ck的電容量比較接近（jìn）時，才有（yǒu）可能（néng）同（tóng）時完全平衡（héng）掉各種外來幹擾。平（píng）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（fā）生器（詳見附（fù）錄1）

5、耦合電容分（fèn）壓（yā）器

零標輸入單元作為局（jú）部放電檢測係統的相位基準，對識（shí）別（bié）局部放電和幹（gàn）擾有重要作用，本儀器係統內置內零標單元和外零標輸入單元。外（wài）零標輸入時，係統的相位可以和外（wài）零標輸入嚴格同步，且無頻率間隔要求，故可（kě）以和（hé）無局放串聯諧振電源相配合，外零標的輸入範圍為：交流10∽380V，30Hz∽300Hz。

在（zài）實際試驗中（zhōng），可以將試（shì）驗電源電壓經分壓器降至10∽380V再接入零標（biāo）單元。如果在屏幕（mù）上輸入分壓（yā）器的變比，可以直接測量出試驗（yàn）電（diàn）源電壓。例如，電容分壓器變比是500：1，則選擇變比為500。

如果試驗電源和儀器電源同相或（huò）試驗電源和工頻嚴格同步（bù），可使用儀器內零標。

一般，當沒有外零標輸入信號時，儀器自動選擇內零標作為本係（xì）統的（de）相位基準。如果（guǒ）試（shì）驗電源（yuán）和儀器（qì）電源相位不同，必須對其相（xiàng）位進行校正後才可（kě）測量。 

如圖是耦合電容分壓器，既可以當耦（ǒu）合電容使用，又可以當電容（róng）分壓器使用（yòng）；試驗時，分別接（jiē）到輸入單元和（hé）主（zhǔ）機的（de）分壓器輸入（即（jí）外零標輸入），就可以同時測量試品的局部放（fàng）電和試驗電壓。

耦（ǒu）合電容分壓（yā）器示意圖

局部放電測試儀技術描述和產品說明

功（gōng）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（bù）采樣。

測量功能：可（kě）檢測局部放電幅值、極性、相位、放電起始電壓、熄滅電壓、次數等相（xiàng）關參數。

同步功能：內、外同步任意選擇，且具有零標指示和（hé）相位（wèi）分辨功能。

顯示方式：可選（xuǎn）擇橢（tuǒ）圓、直線、正弦及二維、三維等界麵顯示局部放電信號，可直觀的分析測試過程中信號的頻率、相位、幅度以及試驗電壓之間的相互關係（xì）。

局部放大：可對單個或某一段（duàn）放電信號進行波形分析，確定信號的（de）性質。

開窗功能：可在任意指定相位開窗（消隱），用於特別顯示（或屏蔽）指定相位（wèi）的信號（幹擾）。

同步消隱（yǐn）：在（zài）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（kōng）間的幹擾進行同步濾除。

極性（xìng）鑒別：可通過放電信號的脈衝極性區分，是試品內部，還是外部的放電，有效去（qù）除外部（bù）幹擾。

頻譜分析：基於FFT算法實現的頻（pín）譜分析與FIR數字濾波功（gōng）能。

增益可調：在量程（chéng）切換跨度內，實現增益連續可調。

保存打印：可保存單（dān）次放電的數據，也可記錄一段時間（jiān）的局（jú）部放電圖形及相關參數（shù），保存（cún）的數（shù）據可回放和重（chóng）現方便後期分析。對單次放電的數據提供打印功能（néng）。

局部放電（diàn）測試（shì）儀技術描述和產品說（shuō）明

軟件操作說明

1、軟件安裝與刪除

配（pèi）置要求：

軟件（jiàn）要求安裝（zhuāng）係統為Windows XP/2000（暫不支持Win7係統）。推薦配置：Pentium 1.5G（或更高），內存256M以上，必須支持USB2.0。

軟件（jiàn）安裝

數式局部檢測係統（tǒng）安裝步驟

**步：雙擊（jī）光盤中“數字式局部檢測係（xì）統”進入如下界麵

**步：單擊下一步進入用（yòng）戶信息設置界麵如下（xià）圖

第（dì）三步：單擊（jī）下一步進入安裝（zhuāng）類型選擇界麵，推薦選擇（zé）完整安裝。

第四步（bù）：單（dān）擊下一步進入如下界麵，準備安裝程序

第五步：單擊安裝，進入（rù）安裝界麵

第六步：安裝完成界麵（miàn）提示如下

第七步：單擊完成，完成安裝，軟件可以（yǐ）使用。

局部放電測（cè）試儀技術描述和產（chǎn）品說明

驅動程序安裝

**步：將（jiāng）局部放電測試儀（yí）主機與PC電腦連機，開啟局（jú）部放電測試儀主機（jī）電源（yuán）。出現如下新硬件提示界麵

**步：選擇“否，暫時不”，單擊下一步進入如下界麵

第（dì）三步：選擇“從列表或（huò）指定位置（zhì）安（ān）裝”項，單擊下一步，進入如下界（jiè）麵

第四步：選擇“在搜索中包括這個位置（zhì）”，單擊（jī）“瀏覽”選擇“數字式局部檢測係統”安裝目錄下的“USB驅動”（如：C:\Program Files\數字式（shì）局部檢測係統\USB驅動），單（dān）擊下一步進入如下界（jiè）麵

第五步：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（bèi）驅動安裝完成，可以正常使用。

2、操作界麵

u校準界麵

u橢圓、直線和正弦界麵

u二（èr）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（miàn）

u打印預（yù）覽界麵

3、菜單（dān）和工具欄功能（néng）

A.菜單

文件

打開（kāi）：可以打開三種格式（shì）的文件分（fèn）別是（shì）*.dat，*.prj和*.opt，這三種格式的文件分別對應單（dān）次測量的數據，連續測量的數據和設置參數數（shù）據。

注意：測量過程（chéng）中不提供打開文件功能。

保存設置：保存校準中設置的通道、增益、濾波、校準脈衝等參數，保存的文件格式為*.opt。

注意：僅在校準界麵下有該菜單項（xiàng），在其他顯示界麵無此功能。

另存為：保存當前時刻的單次測量（liàng）數據，保（bǎo）存的文件格式為*.dat。

打印：打印報表功能（néng）。

打印預覽：提供打印報表預覽、打印機選擇和打印設置功能。

退出：提供（gòng）軟件退出功能。

視圖

橢圓窗：將顯示界麵從其他界麵切（qiē）換到橢圓窗口界麵。

直線窗：將（jiāng）顯示界麵從其他界麵切換到直（zhí）線窗口界麵。

二維窗：將（jiāng）顯示界麵從其他界麵切換到二維窗口界麵（miàn）。

三維窗：將顯示界麵從其他界麵切換到（dào）三維窗口界麵。

校準（zhǔn）窗：將顯示界（jiè）麵從其（qí）他界麵切換到校準窗口界麵

正弦窗：將顯示界麵從其他界麵切換到正弦窗口界麵。

多通（tōng）道顯（xiǎn）示：將顯示（shì）界麵從其他界麵切換到多通道顯示界麵，雙通道或四通道。

注（zhù）意：顯示通道數（shù）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，界麵中出現pc量指示標尺；在雙通道顯（xiǎn）示時，界麵上方通道出現pc量（liàng）指示標尺。放電量值此時顯示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（shì）的是用戶標尺選中的位置的放電量值。

顯示工具欄（lán）、顯示狀態欄、顯示設置欄：用於顯示和隱藏相應選中的工具欄。

設置

局部窗口：進入局部放大界麵。

注意：局部開（kāi）窗功能隻在橢圓顯示界（jiè）麵（miàn）下提供，且隻在單通道顯（xiǎn）示時（shí）提供。

係統設置（zhì）：提供如下功能：

• 脈衝閾值：該值是個百分比值，表示閾值占滿刻度值的百分比。該值用於脈衝計數中（zhōng）的判斷（duàn）依據，大於該（gāi）值計一次放（fàng）電，二維顯示中涉及該內容。
• 試驗電源頻率：提（tí）供自動和手動選項，當此處選擇為自動，則工具欄中頻率控件隻顯示不可設置；當（dāng）此處選擇為手動，工具（jù）欄中頻率控鍵中的值可設置。
• 同步消隱：可選擇消隱通道和閾值，當同步消隱（yǐn）開啟時，實現用選中（zhōng）通道的信號（hào）與被消隱通道的信號相（xiàng）減或相加（正向為相減，反向為相加）。

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

濾波（bō）設置：可選手動，當（dāng）選為手動時，用戶可以（yǐ）對濾波通道，濾出頻點個數及（jí）濾波通（tōng）道進行設置。

顏色（sè）設置：對坐標、背景、波形（xíng）、網（wǎng）格、開窗（chuāng）和刻度尺的顏色提供設置（zhì）功能。

顯示設置：設置多通道顯示時的通（tōng）道數是雙通道或是四通道。

配色方案：對坐標、背景、波形、網格、開窗和刻度尺的顏色提供默認（rèn）的幾種習慣的配色方案。黑色（sè）背景的為默認方案，白色背景的是（shì）常用於打印的（de）方案，另紫色、藍色和（hé）灰色背景為（wéi）其它供選擇的方案（àn）。

頻譜分析

頻譜圖功能：顯示測量數（shù）據的時域圖和頻域（yù）圖，時（shí）域圖顯示同橢圓窗。

濾波前（qián）功能（néng）：圖形界麵上方（fāng）顯示橢圓窗，下方顯示頻譜展開圖。

濾（lǜ）波後功（gōng）能：顯示濾波後的時域圖和濾波後的頻譜（pǔ）展開圖。

幫助（zhù）（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（rù）分壓電（diàn）容（或分壓電阻）的變比值（zhí），默認值為500，正整數。

頻（pín）率（lǜ）：提供用（yòng）戶手動（dòng）設置試驗電壓的頻率，範（fàn）圍30到300Hz可選。

角度：提供用戶相位旋轉功能0度到（dào）345度間隔15度可選。

窗口（kǒu）切換（功能同視圖子菜單中的同（tóng）名菜單項）

橢圓

直線（xiàn）

二（èr）維

三維（wéi）

校準

局部放（fàng）電測試儀技術描述和產（chǎn）品說明

參數設置

   校準狀態圖             測試狀態圖

通（tōng）道：提供通道選擇功能。

放大：選擇放大倍數（shù）的切換。

增益：在校（xiào）準界麵下提供設置增（zēng）益值，在其它界麵下僅顯示不能設置。

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

單窗：開窗或消隱功能中提供單個窗（chuāng）口。

雙窗：開窗或消隱（yǐn）功能中提供兩個相位（wèi）對稱的窗口。

電壓/電容：在校準界麵下（xià）提供用戶設置校準電容100pF或10pF的功能，校準電壓在（zài）所有情況下都隻是顯示不能設置。

脈衝：在校準界（jiè）麵下（xià）提供給用戶設置校準脈衝的功能（néng），在其他界麵下僅能顯示不能設置。校準電壓u、電容c和校準脈衝Q三者的關係（xì）為Q=u*c，所以校準電壓顯示值由（yóu）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（hù）保（bǎo）存設置（zhì）參數（shù）的功能（néng）。

自動記錄和時間：在單通道和雙通道的顯示（shì）界麵下提供用戶保（bǎo）存一段連續波形的功能。記（jì）錄時間從10秒到60分（fèn）鍾可選，記（jì）錄過程中狀態欄中顯示剩餘時間秒數。

注意：該記錄數據不提供局部開窗功能。

測量：開始測量按扭。

返回：在校準界麵下，返（fǎn）回到橢圓顯示界（jiè）麵。

停止：停止測量按扭。

右鍵菜單

返回：功能同參數（shù）設置工具欄中返回控件。

測量：功能（néng）同參數設置工（gōng）具欄中測（cè）量控件。

停止（zhǐ）：功能同參數設置工具欄中停止控件。

自動記錄：功能同參（cān）數設置工具欄中自動（dòng）記錄控件。

消隱：在開窗（chuāng）狀態下（xià），將（jiāng）開窗選（xuǎn）中部分波形屏蔽，被（bèi）屏蔽部分不參與放電量值計算。

恢複：從消隱狀態恢複到正常開窗狀態（tài）。

單通道：提供從多通（tōng）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。

頻譜圖：功能頻譜分析菜單中同名菜單項。

濾（lǜ）波前：功（gōng）能頻譜分析菜單中同名菜單項。

濾波後：功能頻譜分析菜單中同名菜單（dān）項。

保（bǎo）存圖像：將當前圖形界麵中的圖形（xíng）保存成*.bmp格式的圖片。

狀態欄

當前（qián）窗口：顯示當前界麵（miàn）窗口的名稱。

當前狀態：顯示為等待測量或正在測量（liàng）

日期：顯示當前日期

時間：顯示當前時間

記錄剩餘時間：在自動記錄過程（chéng）中，顯示剩餘時（shí）間

當前設備狀態：顯示連接（jiē）/未連接/通訊錯（cuò）誤/通訊正常

局部放電測試儀技術描述和產品說明

測量說明

（一）接線方式

局部（bù）放電測量回路的接線方法（fǎ），應依照GB/T 7354-2003《局部放電測量》及DL 417-91《電力設備（bèi）局部放電現（xiàn）場（chǎng）測量導則》。變壓器和互感器局部放電測量的加壓方式，分為直接加壓和感應加壓兩種方式，試驗電（diàn）壓一般高於試品的額定電（diàn）壓，電源頻率一般采用100Hz~250Hz，不超過300Hz。試品及加壓方式不同，測試的接線方式也不同，以下是幾種常見試品的接線方（fāng）式介紹：

1.單相變壓器測試回（huí）路

圖1、圖2為（wéi）單相變壓器局部放電直（zhí）接加壓測（cè）試回路，這種測試回路多用在變壓器繞組首、末端絕緣水平相同的小（xiǎo）型變壓（yā）器，它隻能檢查主絕緣，不能檢查縱（zòng）絕緣。

     圖1 單相變（biàn）壓（yā）器測試回（huí）路a                     圖2 單相變壓器測試回路b

圖3、圖4為單（dān）相變壓器局部放電感應加（jiā）壓測試回（huí）路，這（zhè）種測（cè）試回路不僅能檢查變壓器主絕緣，也能檢查變壓器的縱絕緣。

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

2. 相幹式變（biàn）壓器測試（shì）回路

按相（xiàng）應的國家標準（zhǔn）和GB1094.3進行，試驗（yàn）可在（zài）各種（zhǒng）幹式變壓器上進行，特別適用於（yú）具有包（bāo）封繞（rào）組的變壓器。三（sān）相幹式變壓器一般多采用感應加壓方式。圖5為三相（xiàng）變壓器（qì）繞（rào）組直接接地（dì）或通過一個小阻抗接地時，局部（bù）放電試驗的測試回（huí）路。圖6為三相變壓器繞組不接地或通過一個相當大的阻（zǔ）抗接（jiē）地時（shí），局部（bù）放電試驗的測試（shì）回路。

圖5 三相幹式變壓器測（cè）試回路（繞（rào）組直接（jiē）接地）圖6 三（sān）相幹式變壓器測試回路（繞組不直接接地）

3.三相油浸式變（biàn）壓器測（cè）試（shì）回路

對於三相油浸式變壓器，尤其是大型變壓器（qì），多采用感應加壓方式（shì）進行局部（bù）放（fàng）電試驗，並采用單相勵磁的方法對A、B、C三相逐相進行測試，共需試驗三次。圖7所示，線路簡單，對主、縱絕緣都能進行檢查。這種（zhǒng）測試回路（lù）對三鐵心柱變壓器有一個應注意的問題，作（zuò）A、C相測試的相（xiàng）間電壓和B相測試時（shí）的相間電壓的差別。圖8所示（shì）為中（zhōng）性點支撐線路，主絕緣可以達到試驗電壓，而（ér）縱絕緣的電壓減少三分之一。但它可以使用工頻電源（yuán）試驗，在現場沒有（yǒu）中頻電源的條件下，是經（jīng）常使用的一種試驗回路。

      圖7 三相變壓器局部放電單（dān）相試       圖8 三（sān）相變壓器（qì）局部放電單相測試

4.電壓互感器測試回路

圖9 電壓互感器（qì）外施直接加壓（串（chuàn）聯）測試回路      圖10 電壓互感器外施直接加（jiā）壓（並聯）測試回路

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

5.       電流互感器測試回路（lù）

圖13 低（dī）壓電（diàn）流互感器外施直接加（jiā）壓（串聯）測試回路     圖14 低壓電（diàn）流互（hù）感器（qì）外施直接加壓（yā）（串聯）校準（zhǔn）回（huí）路

（二）加壓方式（shì）

局部放電測量（liàng）應（yīng）在全部絕緣（yuán）試驗完成後進行，根據（jù）變壓器是三相還是（shì）單（dān）相決定其繞組由三相加壓還是單（dān）相加壓，電壓波形盡可能接近（jìn）正弦波，試驗電壓頻率應在100~300Hz之間。局部放電試驗在幹式變壓器上進行時的加壓方（fāng）式見圖15

圖15 局部放電例（lì）行試驗的加（jiā）壓（yā）方式

相間（jiān）預加電壓為1.8Ur（Ur為變壓器被測繞組的額定電壓），加壓時間（jiān）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（kàng）幹（gàn）擾測試方式

測試過程中（zhōng）的幹擾將會降低測試的靈敏（mǐn）度，測試時應將幹（gàn）擾抑製到*低水平。幹擾類型通常有：電源幹擾、接地幹擾、空間（jiān）幹擾、測（cè）試係統（tǒng）內部幹擾以及各類接觸幹擾（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（diàn）源係統和試（shì）品周圍部分金屬部件和絕緣部件產生。如發電機、試（shì）驗變（biàn）壓器、高壓引線、試品端部、高壓線路接觸（chù）**、試品周圍金屬件（jiàn）接地**、以及較長的電力傳輸線等。這種幹擾的波形特點也不盡相同，但（dàn）有一定的相位關係，多數在電（diàn）壓的（de）正半周和負半周的波形不對稱。

抑製幹擾的方法：盡量增（zēng）加高（gāo）壓導線的直徑；對試品端部增加防（fáng）暈罩；試品周（zhōu）圍各金屬物接地良好；試品周圍的絕緣物體（tǐ）嚴禁與金（jīn）屬接地（dì）線接觸（chù）；高壓線下部的地麵上不得有螺釘（dìng）、螺母、線頭等金屬物；利用局部（bù）放電儀的“極性鑒（jiàn）別”功（gōng）能消除。

2)接地幹擾

由（yóu）地電流產生的幹擾分（fèn）為兩種：一種（zhǒng）為穩定的地幹擾，一般頻率較低，利用通帶濾波器和改善接地點的方法可有效抑製幹擾；另一種為隨機性地幹擾，一般以隨機脈衝形式出現，與試驗電壓無關，試驗回路多點接地或接地**時回產生這種幹擾，采用（yòng）單點接地可有效抑製這種（zhǒng）幹（gàn）擾。

3)空間幹擾

鄰近（jìn）高壓帶（dài）電設備或高壓輸（shū）電線路，無線電發射（shè）器及其它諸如可控矽、電刷等試驗回路以（yǐ）外的高（gāo）頻信號（hào），均會以電（diàn）磁感應、電磁輻射的形式經（jīng）雜散電容或雜散電感耦（ǒu）合到試驗回路，它的波形（xíng）往（wǎng）往與試品（pǐn）內部放電類似，對現場測量影響較大。其特點是與試驗電壓無關。消除（chú）這種幹擾可以采（cǎi）用平衡回路法，同時選擇（zé）合適的濾波通帶，或者將試品置於屏蔽（bì）良好的試驗室。

4)測試係統內部幹擾

試驗變壓器和耦合分壓電容內部的局部放電對局部放電的（de）測量（liàng）影響很大。這種放電容易和試品內部放（fàng）電相混淆。因此，測試係（xì）統中采用的試驗變壓器和耦合分壓電容器均要是（shì）無局放（局部放電量通（tōng）常小於5pC）。

附錄1 校準脈衝發（fā）生器（qì）使用說明

適用各種類型局部放（fàng）電檢測儀的（de）定量校準。信號注入頻率、電荷量、電容可選，信號前沿＜0.1us，完全符合IEC60270的（de）規定。由電池供電（電池（chí）可（kě）充電），體積小，重量輕，攜帶（dài）方便。

使用說（shuō）明：

將輸出的紅、黑兩（liǎng）個端子接上導線。紅端子（zǐ）上（shàng）的導線盡量短且靠近試品的（de）高（gāo）壓端，黑端導線接試品的低壓端。開啟電源，調整（zhěng）參數輸出信號。

注意：校準後切記將校準脈衝發生（shēng）器取下!

局部放電測（cè）試（shì）儀技（jì）術描（miáo）述和產品說明

技術參（cān）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（shí）間：≥100μs

6．輸出阻（zǔ）抗（kàng）：≤100Ω

7．校準脈衝值誤差＜1%

8．極性：  正，負交替

9．電池（chí）：  充（chōng）電電池16.8V

10．尺寸（cùn）重（chóng）量（liàng）： 120×85×55，約0.5kg

基（jī）本操作：

操作主界麵如圖所（suǒ）示，顯示的信息有：校準電容（Co）、電池（chí）電量、放電電荷（hé）量、脈衝頻率和脈衝開（關）狀態。

• 在當（dāng）前界麵下，按“OK”鍵開啟或關閉信號，當（dāng）顯示“開”時表示正在發出校準信號，顯示（shì）“關”時表示未發出校準信（xìn）號。
• 使用過程中電池電量顯示在右上角如圖，電量不（bú）足時（shí）產生的脈衝信號放電電荷不能保證精度。
• 在當前界（jiè）麵（miàn）下，按“↑” 或“↓”鍵（jiàn）選擇設置項。

設置（zhì）項（xiàng）分別（bié）是校準電容、放電電荷和脈衝頻率（lǜ）。

• 校準電容設置 ：按“OK”鍵進入，按“↑”或“↓”鍵切換10pF 或100pF校準電容，設（shè）置完後按“OK”鍵退出該選項。
• 放電電（diàn）荷設置：按（àn）“OK”鍵進入，按“↑”或“↓”鍵切換1pC到1000pC放電電荷，設置完後按“OK”鍵退出該選項。
• 
  

脈衝頻（pín）率設置（zhì）：按“OK”鍵進入，按（àn）“↑”或“↓”鍵切換（huàn）500Hz到2000Hz(以50為步（bù）進)脈衝頻率，設（shè）置完後按“OK”鍵退出該選項。

係（xì）統（tǒng）校準方（fāng）法：

局部放電（diàn）定量測量之前，必須對測試儀（yí）器進行放電量的校準，常（cháng）用的放電量校準分為直接校準（zhǔn）、間接校準和特（tè）殊校準。

直接（jiē）校準：

將已知電荷量q0=C0U0注入試品Cx的兩端（duān）的（de）校準方法稱為直接校準法。耦合裝置（輸入阻抗單元）與耦合電容Ck串聯的校準接線方法，即校準（zhǔn）脈衝發生器接於變壓器高壓端與油箱（地）之間；耦合裝置（輸（shū）入單元）與試品Cx串聯的校準接線方法，校準時將校準脈衝發生器接於變壓器高壓端與耦合裝置（輸入單元）之間；在（zài）試驗回路加電之前必須（xū）將校準（zhǔn）脈衝（chōng）發生器移開（kāi）.

間接校準：

間接對係統進行校準，其方法是向高壓試驗回路的耦（ǒu）合裝（zhuāng）置（輸入單元）的輸入端，而不是在試品Cx的兩端注入脈衝。此方（fāng）法不能用作單獨的校準，但可以和完整的試驗回（huí）路測量係統的校準一起使用，作（zuò）為傳遞的基礎。使（shǐ）用（yòng）這種校準（zhǔn）方法，施加試驗電壓時無須移開校準脈衝發生器；測量結果是高壓端頭的放電量在耦（ǒu）合裝置Zm端的體現q0=U0C0，不是真正的高壓端頭的視在放（fàng）電量值q，必須將其折算到變壓器高壓端頭的視在放（fàng）電量：q=q0(1+Cx/Ck)

式（shì）中：

q：高壓端頭的放電量（pC）

q0：體現在耦合裝（zhuāng）置Zm兩端的放電量（pC）

Cx：變壓器入口電（diàn）容（pF）

Ck：耦合電容（pF）

特殊校準：

特殊校準方法，對應於特（tè）殊的耦（ǒu）合裝置（輸（shū）入單元）和特殊的接線方法，例如：將特殊的耦合裝置（輸入單元）串接在鐵心夾件接地套管和油箱（地）之間的定量測量，必須（xū）對測量係統進行校準，校準方（fāng）法有三（sān）種：

**種，為串聯電流脈衝法，將（jiāng）校準脈衝發（fā）生器串聯在鐵心夾件接地套管與油箱（地）之間（jiān）進行校準，校準完畢移開校準脈衝發生器，並恢複原來接線（xiàn）。

**種，為簡化的（de）串聯電流脈衝法（也稱為短（duǎn）路脈衝法）校準，其校準方法（fǎ）是將耦合裝置（輸入單（dān）元）脫離試品，將校準脈衝發生（shēng）器信號直接注入耦合裝置（輸入單元）的輸入端，校準完畢，將耦合裝置（輸入（rù）單元）接入試品。本校（xiào）準方法（fǎ）適用於電流型耦合裝置（輸入單元）。對於試品電容較小（小於2000pF）的回（huí）路，短路脈衝校（xiào）準法存（cún）在一定的誤差，但對於一般的變壓器的（de）鐵心夾件接地套管對地的校準，其誤差可以忽略。

第三種，並聯（lián）電壓脈衝法，類似間接校準，將校準脈衝發生器並聯在鐵心夾件接地（dì）套管與油箱之（zhī）間，即跨接在電流型耦合裝（zhuāng）置（輸入單元）的兩端進行校準。

附錄2 主要技術指標

測量通道（dào）：獨立2/4/6通（tōng）道

檢測靈敏度：0.1pC

采樣精度（dù）：12位

采樣（yàng）速率：12.5M/s

測量範圍：0.5pC~1μC

量程線性度誤差：優於±(5%+1Pc)

量程切換：×1、×10、×100、×1000

試品（pǐn）電容量範圍：6pF~250μF

測量頻帶：10kHz~1MHz

程控濾波：

低端頻（pín）率：20kHz，40kHz，60kHz，80kHz

**頻率：100kHz，200kHz，300kHz，400kHz

數（shù）字（zì）濾波（bō）：頻點0~7個可（kě）選

試驗電源頻率：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（bié）

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

圖1 接近起始電壓（yā）時,不同類型的局部放電示波圖

圖(a)中,絕緣結構中僅有一個與電場方向垂直的氣隙，放電脈衝疊（dié）加於正（zhèng）與負峰之間的位置，對稱的兩邊（biān）脈（mò）衝幅值和頻率基（jī）本相等。但有時上下幅值（zhí）的不對稱度為3：1仍屬正常。放電量（liàng）與試驗（yàn）電壓的關係是起始（shǐ）放電後，放（fàng）電量增至某一水（shuǐ）平（píng）時，隨試驗電壓上升，放電量（liàng）保持不變，熄滅電壓（yā）基本等（děng）於（yú）或略（luè）低於起始電壓。

圖(b)中（zhōng），絕緣結構內含有各（gè）種不同尺（chǐ）寸的氣隙（xì），多屬澆注（zhù）絕緣結構。放（fàng）電脈衝疊（dié）加於正及負峰之前（qián）的位置（zhì），對稱的兩邊脈衝幅值及頻率基本相同，但有時上下幅值不對稱度3：1仍屬正常。放電剛開始時（shí），放電脈衝尚能分辨，隨著電壓上升，某些放電脈衝（chōng）向試驗電壓的零位（wèi）方向移動（dòng），同時會出現幅值較大的脈衝，脈衝分（fèn）辨率逐漸下降，直至不能分辨。起始放電後，放電量隨電壓上升而（ér）穩定增長，熄滅（miè）電壓基本等於或低於（yú）起始電壓。

圖(c)中，絕緣結構中僅含有一個氣隙位於電極的表（biǎo）麵與介質內部氣隙的放電（diàn）響應不同。放電脈衝疊（dié）加於電壓的正及負峰（fēng）之（zhī）前，兩（liǎng）邊的幅值不盡對稱，幅值大的頻率低，幅值小的頻率（lǜ）高。兩幅值之比通常大於3：1，有時達10：1。總（zǒng）的放電響應能分辨出。放電一旦開始，放電量基本不變，與電壓上升無（wú）關。熄滅電（diàn）壓等於或略（luè）低於起始電壓。

圖(d)中：①一簇不同尺寸的（de）氣隙位於電極的表麵，但屬於封閉型；②電極與絕緣介質的表麵放電氣隙（xì）不是封閉的。放電脈衝疊加於電壓的正及負峰值之前，兩邊幅值比通常（cháng）為3：1，有時達10：1。隨電壓上升，部（bù）分脈衝向零位方（fāng）向移動（dòng）。放電起始後，脈衝分辨率尚可（kě）；繼續升壓，分辨率下降直至不能分辨。放電起始後（hòu）放電量隨電壓的上升逐漸增大，熄滅電壓等（děng）於或略低於起始電壓。如電（diàn）壓持續時間在10分鍾以後，放電響應會有些變化。

圖(e)幹擾源為針尖對平（píng）板或大（dà）地（dì）的液體介質。較低電壓（yā）下產生電暈放電，放電脈衝總疊加於電壓的峰（fēng）值位置。如位於負峰（fēng）值處，放電源處於（yú）高（gāo）電位；如位（wèi）於正峰值（zhí）處，放電源處於低電位。這可幫助（zhù）判斷電（diàn）壓的零為，一對（duì）脈衝對（duì）稱出現在電壓正或負峰處、每一蔟（cù）的（de）放電脈衝時間間隔均各自相等（děng）。但兩（liǎng）簇的幅值及時（shí）間間隔不等，幅值較小的一簇幅值相等、較密。一簇較（jiào）大的脈衝起始電壓（yā）較低，放電量（liàng）隨電壓上升增加；一簇較小的脈衝起始電壓較高，放電（diàn）量與電壓（yā）無關，保持不變；電壓上升，脈（mò）衝頻率密（mì）度增加，但尚能分辨；電壓再升高，逐漸變（biàn）得不可分辨。

圖(f)針尖對平板或大地的氣（qì）體介質。較低電壓下產生電暈放電，放電（diàn）脈衝總疊加於電壓的峰值位置。如位（wèi）於負峰值處，放電源處於（yú）高電位；如位於（yú）正峰（fēng）值處（chù），放電源處於（yú）低電位。這可幫（bāng）助判斷電壓的零（líng）位。起始放電後電壓上升，放電量保持不（bú）變，而（ér）脈衝密度向兩（liǎng）邊擴（kuò）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（biàn）。

圖(g)懸浮電位放電。即在電場中兩懸（xuán）浮（fú）金屬物體間（jiān），或金屬（shǔ）物與大地間產生（shēng）的放電。該波形有兩種（zhǒng）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（yǔ）對間隔（gé）相同，有時會在基（jī）線往複移動。起始（shǐ）放電後有三種類型：①放電量保（bǎo）持不（bú）變，與電壓無關，熄滅（miè）電壓與起始電壓完全相等；②電壓繼續上升，在某一電壓（yā）下，放（fàng）電突然消失，電壓（yā）繼續上升後（hòu）再下（xià）降，會在前一消失電壓下再次出現放電；③隨電壓上（shàng）升（shēng），放（fàng）電量逐漸減小，放電（diàn）脈衝隨（suí）之增加。

在（zài）局部放電試驗時，除絕緣內部可能產生局部放電外，引線的連接、電接觸（chù）以（yǐ）及日光燈（dēng）、高壓電極的電暈等，也可能會影響局（jú）部放電的波形。為此，要區別絕緣內部的局（jú）部放電與其（qí）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（de）示波圖（tú）

（a）高（gāo）壓（yā）極產生的電暈；（b）介質中的空穴放電；（c）靠（kào）近高壓電極的空穴放電；（d）點接觸噪音（yīn）。

附錄4 產品配置

數（shù）字式局部放電測試儀主（zhǔ）機              1台

筆記（jì）本或PC機                         1台（選配）

軟件光盤                              1套

輸入單元                              4隻（可選配）

校準脈衝發生器（充電器）              1套

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

連接線和夾子                          若幹（gàn）

鍵盤（鼠標）                          1套（選配）

使用說明書                            1份