局部放電測試儀（yí）功能使用介（jiè）紹

局部放電測（cè）試儀功能使用介紹

產品概述  

開關櫃的故障類（lèi）型一般可分為拒動/誤動故障、絕緣故（gù）障、開斷與關合故障、載流（liú）故障、外力（lì）及其他故障（zhàng）。中國電力科學院對1989～1997年和（hé）2004年40.5KV以下開關設備的故（gù）障進行了統計，其中絕緣與載流（liú）性故障占30%～53%。而廣東電網公司對1992～2002年開（kāi）關設備故障類型的統計結（jié）果顯示，絕緣與（yǔ）載流性故障的比例甚至高達（dá）66%  .以上（shàng）兩種故障均與放電現象有關。近年來，英國電力企業對國內（nèi）使用中壓真空開關進行故障統計：其中誤操作和機械性兩類故（gù）障（zhàng）占（zhàn）30%～38% ；放電（diàn）互感器和電纜箱類故障（zhàng）占26%～44% 。這些故障都會伴隨著局部放電（diàn）現象的（de）產生。采用傳統方法檢測需浪費大（dà）量的財力，造成巨大的損失。

采用暫態對地（dì）電壓(TEV)測量（liàng）和超聲（shēng）波(US)測（cè）量兩種新興技術對開關櫃進行故障檢測（cè）。 設備采用便（biàn）攜（xié）式，操作簡單，TEV傳感器貼在箱壁，US傳感（gǎn）器沿（yán）著開（kāi）關櫃上的縫隙（xì）掃描檢測，對高壓開（kāi）關及開關櫃無任何損害，所有的檢測對高壓開關及開關櫃設備的運行不產（chǎn）生任何影響。該產品可以對測量進行信號多周期觀察，對放電進行頻率識別，並通過多種模式進行分析，能夠清楚地判斷出開關櫃（guì）是否（fǒu）出現故障。

局部放電測試儀功能使（shǐ）用介紹

引用標準

局部放電（diàn）測量GB/T 7354

電力設（shè）備局部放電現場測量導則 DL/T 417

高電壓試驗技術 **部分：一般試驗要求 GB/T 16927.1

高電壓試驗技術 **部分：測量係統 GB/T 16927.2

高電壓試驗技術 第3 部分: 現場試驗（yàn）的（de）定（dìng）義及要求 GB/T 16927.3

產品簡介

本產品主要由以下幾部分組成（chéng）：

LYPCD-3500巡（xún）檢儀一台（tái）。

主機充電器一套

LYTEV-II傳感器1個。

LYCS-Ⅳ非接觸式超聲傳感器1個

BNC-SMA 50Ω同軸電纜2條。

LYTX-03無線同步發射器及電源線一套。

***1個。

後台報告生成軟件光盤1個

                                               圖 3?1係統組成

暫態（tài）地電壓（TEV）測量原理

當配電設備發生局部放電現象（xiàng）時（shí），帶電離子會快速地由帶電體（tǐ）向接地的非帶電體快（kuài）速遷移，如配電設備的（de）櫃體，並在非（fēi）帶電體上產生電流行波，且以光速向各個方向快速傳播。受（shòu）集膚效應的影響，電流行波往往僅集中在櫃體的內表麵，而不會直接（jiē）穿透金屬櫃（guì）體。但是當電流行波遇到不連續的金屬斷開或絕（jué）緣連接處時，電流行波會（huì）有金屬櫃體內表（biǎo）麵轉移到外表麵，並以電磁波形式向自由空間傳播（bō），且在（zài）金屬外表（biǎo）麵產生（shēng）暫態地電壓。而該電壓可用專用（yòng）的TEV傳感器（qì）布置在開關櫃（guì）外麵進行測量。TEV傳感器類似傳（chuán）統的RF耦合電容器，其殼體可做絕緣和保護雙重功能，傳感器內部可感應出高頻脈衝電流信號。其測量原理如圖：

                                 圖（tú） 4-1 TEV檢測原理

超聲（shēng）波（US）測量原理

局部放電發生前，放點點周圍的電場力絕緣介質的機械（xiè）應力和（hé）粒子力處於相對平衡狀態。局部放電發生時電荷的快（kuài）速釋放或（huò）遷移使電場發生改變，打破（pò）了平衡狀態，引起周圍粒（lì）子發生震蕩性機械運動，從而（ér）產生聲音或振動信號。超聲波法通過在設備腔體外壁上安裝超聲波傳（chuán）感器來（lái）測量（liàng）局部放電信號。該方（fāng）法特（tè）點是傳感器（qì）與（yǔ）地理設備的電（diàn）氣（qì）回路無（wú）任何聯係，不受（shòu）電器方麵的幹擾，但在現（xiàn）場使用時容易受周圍環（huán）境噪聲或設備機械振動的影響。由於超聲信號在電力設備常用絕緣材料中的衰減較大，超聲波檢測法的檢測範圍有限，但具（jù）有定位準確度高的優（yōu）點。局部放電產生的聲波的頻譜很寬，可以從幾十Hz 到幾（jǐ）MHz，其中頻率低於20kHz 的信號能夠被人耳聽到，而（ér）高於這一頻率的超聲波信號必須用超聲波傳感器（qì）才能接收到。通過測量超聲（shēng）波（bō）信號的（de）聲壓大小，推測放電的強弱。

               圖 5-1 US測量原理（lǐ）

局部放電測試儀功能使用介紹

技術參數

局部放電測試儀（yí）功能使（shǐ）用介紹

基（jī）本（běn）操作

                          圖 7?1 整機接口圖

儀器開啟/關閉

按（àn）下按鈕，等待（dài）1秒，接通（tōng）儀器電源。1秒後，開機畫麵顯示在（zài）屏幕中。

                     圖 7?2 開機畫麵

若要關閉儀器，長（zhǎng）按 按鈕3秒鍾。

自檢及（jí）係統信息

儀器啟動後，係統會進行自檢，自檢完成後，顯示屏會顯示下列信息：

·自檢測試結果-顯（xiǎn）示加電自檢測試結果，顯示正常或（huò）失敗。如果儀器自檢失（shī）敗，則列出故障點，請根據故障類型相應處理，若無法處理，則應將儀器返廠修理。

·設備型號—顯（xiǎn）示設（shè）備型號（hào）名稱（chēng）。

·設備編號—顯示設（shè）備編號信息。

·軟件版本號—顯示儀器上安裝的當前軟件的版本。

另外也可以從係統設置中（zhōng）按來瀏覽係統信息顯示屏。

設置

進入係統主畫麵後，使用按鍵進入設置畫麵（miàn），使用和按鍵選擇想要修改的項目，選中項目後使用和按鍵對（duì）項目進（jìn）行修改。

其中特殊項：係統設置中（zhōng）的設備名稱、任務編號、日期時間對（duì）其進（jìn）行修改時首先使用和按鍵選擇該項，然後使用和按鍵來選擇要修改的具體位置，當要修改（gǎi）的（de）位置閃爍後（hòu）使用和按鍵（jiàn）對該位置進行（háng）修（xiū）改，修改完畢後使用和按鍵調整到沒有閃爍區（qū）域後，使用和按（àn）鍵選擇想要修改的（de）其他項目。

係統設置

                 圖7?3 係統設置（zhì）畫麵SZ

文件名稱—顯示數據存儲文件的名稱，顯示當前存儲狀態。

設備（bèi）名稱—被檢測設備的編號。

任務編號—試驗任務編號。

測量通道—當前工作通道。

同步方式—選（xuǎn）擇同（tóng）步方式，內同步、光同步、外同步。

內同步：可檢（jiǎn）測電力設備是否存在放電及其放（fàng）電大小。

光同步：在室內或其他無陽光直射地點檢測時，需打開白熾燈，可將同步方式改（gǎi）為光同步。

外同步：為了得到穩定而且（qiě）準確的相位。

按鍵聲音—按鍵（jiàn）聲音開、關控製。

日期時間—係統日期（qī）時間設置。

圖片存（cún）儲位置—設置圖片存（cún）儲路徑，可存儲在SD卡內，也可通過USB口存儲到終端設備。

US設置

                   圖 7?4 US設置畫麵

預警值（黃色）—設定黃（huáng）色“交通燈（dēng）”門限值（默認值3mV）

報警值（紅色）—設定紅色“交通燈”門限值（zhí）（默認值7mV）

增益—通道增益調節，係統采用自動增益控製調節，範圍為：42dB、35dB、28dB、21dB、14dB、7dB、0dB、-7dB。

測量模（mó）式—US測量模式的切換，包含（hán）波形（xíng）模式（shì）、連續模式、相位模式。

波形模式周（zhōu）波數—更改波（bō）形（xíng）模式下顯示波形的周波數量。

TEV設置  

              圖 7?5 TEV設置畫麵

預警值（黃（huáng）色）—設定黃色“交通燈”門限（xiàn）值（默認值20dBmV）

報警值（紅色）—設定紅色“交通燈（dēng）”門限值（zhí）（默（mò）認值29dBmV）

測量模式—HFCT顯示模式的切換，包含波形模式、統計模式、脈衝模式。

統計模（mó）式統計時長—設置統（tǒng）計模式（shì）的統計時間

係統信息

              圖 7?6 係統信息畫麵

瀏覽在加電時顯示的係統信息。

TEV測量

TEV有3種測量模式：波形模式、統計模式、脈衝模式。

TEV—波（bō）形模式

在係（xì）統設置中測量（liàng）方式選擇TEV，按TEV設置中測量模式選擇波形模（mó）式（shì）後設（shè）置周波數，再點擊按鈕進入顯示畫麵：

                        圖 7?7 TEV波形運行模式

測量通道—顯示正在測量的通道。

測量模式/顯示模式—顯（xiǎn）示（shì）當前測量模式（正常（cháng）模式、脈衝模式，統計（jì）模式。）

觸（chù）發方式—顯示當前觸發方式及運（yùn）行狀態。

時間日期—顯示係統時間日期（qī）。

電池狀態—顯示當前剩餘（yú）電池電（diàn）量。

報警指示—顯示當前的報警狀態，如綠色、黃色或紅色，具體由設定（dìng）值（zhí）決定。默認值為（wéi）：小於20 dB = 綠色、20-29 dB = 黃色、以及大於 29dB = 紅色（sè）。

測試背景—顯示當前（qián）測試背（bèi）景，在停止狀態下，點擊保存測（cè）試背景。

峰值讀數—當（dāng）前周波測量（liàng）到（dào）的峰值讀數，用dBmV表示。

報警曆史—以流動柱（zhù）狀態圖的形式顯示*近 20 個測量值，色彩編碼類似於交通指示燈。還可以通過按下按鈕來**曆史（shǐ）。

曆史*大讀數—進入測（cè）量模式以來，所獲得的*大讀（dú）數。還可以通過按下按鈕來複位。

操作指示—係統對當前畫（huà）麵可用操作進行（háng）提示。

波形圖—顯示測量波形可顯示多個周（zhōu）波根據放電特性來判斷（duàn）是否放（fàng）電，通過和按鈕（niǔ）可對波形幅值顯示進行縮放。

             圖 7?8 TEV波形停止模式

保存記（jì）錄—以數（shù）據庫的形式對測（cè）量數據，波形（xíng）進行存儲。

查看記錄—查看測量（liàng）數據，對數據（jù）進行處理（lǐ）。

設為背景—將當前（qián）測得值設為背（bèi）景值（zhí）。

**曆史—對報警曆史進行**處理。

存儲圖片—將測（cè）得波形以圖片形式進行保存。

TEV—統計模式

在TEV設置中測量模式選擇統計模式後，點擊按鈕進入顯示（shì）畫麵，TEV的統計（jì）模式（shì）有3種顯示模式，若要在各模式之間進行切換，則可以在運行狀態下使用左、右方（fāng）向鍵在各個不同顯示屏之間進行切換

                                 圖 7?9 顯示模式切（qiē）換

二維圖譜（峰值圖譜）

顯示單周期內波形幅值和相位的關係，以及脈衝次數與相位的關係。

二維（wéi）圖譜（指紋圖）

該模式下縱軸代表放（fàng）電水平，橫軸代表相位0-360度，不同的像素顏色代表不同的峰（fēng）值頻次。點擊按鈕開始重新（xīn）統計。

三維圖譜（Q-Φ-T）

該模式（shì）縱軸代表放電水平，橫軸代表相位，Z軸代表時間，脈衝不同顏（yán）色代表放電水平的大小不（bú）同，右側顏色標（biāo）識代表縱軸不同的（de）百分比所使用（yòng）的不同（tóng）顏色。通過該模（mó）式可以區分幹（gàn）擾和放電，以及隨（suí）時間變化不同相（xiàng）位信號的（de）變化（huà）。

TEV—脈衝（chōng）模式

               圖 7?10 脈衝（chōng）模式

在（zài）TEV設置中測量模式選擇脈衝（chōng）模式後，點擊按鈕進入顯示（shì）畫麵：

脈衝數/2S—顯示（shì）在 2 秒期間內的脈衝計數。

脈（mò）衝數/周期—顯示 50Hz主（zhǔ）頻率下的（de）每周期內（nèi）的脈衝數。

嚴重度—顯示短期嚴重（chóng）度（根據 TEV幅值（mV）x 每周期內的脈衝數（shù）計（jì）算）。

US測量

US有3種測量模式：波形模式、連續模式（shì）、相（xiàng）位模式。

在係統設置中測量（liàng）方式選擇US，US設置中選擇需要的測量模式後，點擊按（àn）鈕進入顯示畫麵。

US—波形模式

波形檢測模式用於對被測信號的原始波形進行（háng）診斷分析，以便能直觀（guān）的觀察被測信（xìn）號是否存在異常。

           圖 7?11 US波形模式測量畫麵

US—連續模式

連續檢測模式是局部放電超聲波檢測中應用*為廣泛的一種檢測方法。可迅（xùn）速檢測（cè）被測信號特征，顯示直觀（guān），響應速度快。該模式通過不同參數值的大小組合判斷被（bèi）測設備是否存在局部放電以及可能的放電類型。

           圖 7?12 US連續模式（shì）測量（liàng）畫麵

按下F1停止後，再點擊確定可設置背景。

有效值—顯示被測信號在（zài）一個周期內的有效值。

周期峰值—顯示被測信號在一（yī）個周期（qī）內的峰值。

50Hz相關性—顯（xiǎn）示被測信（xìn）號（hào）50Hz頻率成（chéng）分。

100Hz相關性—顯示被測信號100Hz頻率成分。

US—相位模式

由於局（jú）部放電信號的產生與工頻電場具有相關性，因此可以講工頻電壓作為參考量，通過觀察被測信號的發生相位是否具有聚集效應來判斷被測信號是否因設（shè）備內部放電引起的。

圖 7?13 US相位模式測量畫麵

橫軸為角度（0～360°），縱軸為信號幅值（mV）。

按下後，可查（chá）看存儲記錄。

點擊按鈕可以消除統計。

數據存儲

係統將數據存儲在（zài）SD卡中，為了保證軟件正常存（cún）儲（chǔ）及讀取，應保證SD卡有效。在存儲前應先係統設置中（zhōng）設置文件名（míng）稱、設備名稱、任務編（biān）號，以作為日後查看標識。

在停止狀（zhuàng）態下，按下按鍵，可對數（shù）據及圖形進行（háng）存儲。

數據查看

停止狀態下按下按（àn）鍵，可打開曆史（shǐ）數據窗口，在該窗口下，可對記（jì）錄進（jìn）行刪除，對文件可進行導出和刪除，同時提（tí）供（gòng）藍牙發送接口。

              圖 7?14 曆史數（shù）據畫麵

局部放電測試儀功能使用介紹

外同步的使用

在現場試驗時，為了得到穩定而（ér）且準確的相位，可（kě）以采用外同步觸發方式，在係統設置裏，將觸（chù）發方（fāng）式改成外同步（bù），將無線同步發射器（qì）接到試驗電源上，點（diǎn）擊運行，此時放電相位為穩定而準確的相（xiàng）位。

注意：無線同（tóng）步連（lián）接試驗電源（yuán）時，應（yīng）嚴格按照LNE的（de）表示進行接線（xiàn）。

    圖 7?15 無線同步發射器

局部放電測試儀功能使用介（jiè）紹

傳感器的使用

TEV傳感器（qì）

TEV傳感器能（néng）夠感應出開關櫃金屬櫃（guì）體上的暫態電壓形成一定的高頻感應電流。使用時將TEV傳感器緊貼在金屬櫃體（tǐ）上。

         圖 7?16 TEV傳感（gǎn）器圖（tú）片

非接觸式超聲傳感（gǎn）器（qì）（CS）使用（yòng）

非接觸式超聲傳（chuán）感器是對發生局放時在空氣中傳播的超聲波進行檢測。要求放電源（yuán）與傳感器（qì）之間必須有良好的空氣路徑，對於封閉良好，無氣孔及空氣間隙的開（kāi）關櫃將無法檢測。使用時將傳感器吸附在開（kāi）關櫃體上，防止超聲移動產生幹擾信號，並將超聲探頭對準設備的縫隙處進行檢（jiǎn）測。

                             圖 7?17非接觸式超（chāo）聲傳感器（CS）圖片

局（jú）部放電測試儀功能使用介紹

儀器充電

**次使用（yòng）前，應（yīng）為該裝置充電。完全充電所需時間大約4小（xiǎo）時；但是，如果該裝置已經部分充電，則應減少充電時間。一旦電池（chí）充滿，指示燈變（biàn）為（wéi）綠色。充電狀態由靠（kào）近充電器插孔旁邊（biān）的LED指示（shì）。

·如果LED熄（xī）滅，該裝置未充電，如果接入電源適（shì）配器後充電指示燈不亮，表示充（chōng）電線路有故障，請（qǐng）檢查電源適配器是否通電。

·如果（guǒ）LED紅色，則表示電（diàn）池正在充電。

·如果LED綠色，則表示電池已充滿。

·充電時務必關閉（bì）LYPCD-3500 TEV局部放（fàng）電巡檢（jiǎn）儀。

·充電器（qì）插入（rù）時（shí），不得用儀器進行測量。

注：對本儀器內置電池進行充電時，必須使用本儀器配帶（dài）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（chí）或儀器損壞！

檢測（cè）流程及聲（shēng）電聯合檢測有效性

TEV局部放電檢測流程

設置參數：點擊設置文件名，設備名稱，任務編號，測量方式選擇TEV；再點擊，通過選擇測量模式，點擊選為波形模式（shì）（出廠默認模式），再點擊返回測量界（jiè）麵。

背景檢測：連接TEV傳感器，將（jiāng）傳感器貼在接地（dì）的金屬體上（非（fēi）測（cè）量源）當信號穩定時（shí）按（àn）下停止運行，再點擊，記錄下背景（jǐng）值（zhí），點擊運行。 

信號檢測：將傳感器緊貼在檢測部位開關（guān）櫃發生放電的主要部位為母排（連接處、穿牆套管，支（zhī）撐絕緣（yuán）件等）、斷路（lù）器，CT、PT、電纜等設備所對應到開關櫃櫃壁的位置，這些設備大部分位（wèi）於開關櫃（guì）前麵板中部及（jí）下部，後麵板（bǎn）上部、中部及下部、側麵（miàn）板的上部、中部及下部（開關櫃TEV檢測部位如圖8-1）。

異常診斷：當通過波形模式（shì）檢（jiǎn）測到信號時（shí），應對局部放（fàng）電進行診斷與（yǔ）分析，觀察信號的周期性通過改變測量模（mó）式記（jì）錄和分析信號。

數據記（jì）錄：通過儀器的記錄功能將數據保存：在（zài）各個模式下點（diǎn）擊停止，點擊保存記錄，以供後期分析。

生成報告：取下（xià）SD卡，或在USB端口插入U盤在停止狀態下（xià）點擊（jī），再點擊文件導（dǎo）出可將數（shù）據導出到U盤，按照第9章生成巡檢（jiǎn）報告。

                   圖 8?1 TEV檢測部位示意圖

US局部放電檢（jiǎn）測流程

設（shè）置參數（shù）：點擊設置文（wén）件（jiàn）名，設備名稱，任務編號，測量方式選擇US；再（zài）點擊，測量模式選為連續檢測模式，儀器會根據信號自動轉換增益（常規檢測時無需設置（zhì），可（kě）使用內（nèi）置參（cān）數）。

背景檢（jiǎn）測：將傳感（gǎn）器對著空（kōng）曠的地方，當信號保持（chí）穩定時按下停止（zhǐ）運行，再點擊，記錄下背景值，點擊運行。

信號檢測：將超聲波傳感器探頭沿著櫃體上的縫隙進行（háng）掃描檢測，觀察波形變化（huà）。

異（yì）常診斷與分析：當檢測（cè）到周期性信號時進行分析，觀察在連（lián）續檢測模式下（xià）50Hz頻率（lǜ）成分，100Hz頻率成分的大小，並與背景信號比較（jiào），看是否有明顯變化（huà）。並且開展局部放電（diàn）診斷與（yǔ）分析，包括（kuò）通過應用（yòng）相位檢測模式，時域波形檢測模式判斷（duàn）放（fàng）電類型；或是挪動傳感器位置，尋（xún）找信號*大值，查明可能的放電位置。

圖表 8?1                                 US檢測缺陷判據

數據記錄：通過儀器的記錄功（gōng）能將數據保存：在當前模式下點擊停止，點擊保存記（jì）錄，按照第8.1節第6步生（shēng）成檢測（cè）報告。

       圖 8?2 US檢測位置示意圖

聲電聯合檢測（cè）

為（wéi）了更加有效地檢測（cè）出高壓開關櫃和工頻（pín）試驗變壓器的局部放（fàng）電及其放電類（lèi）型，應將超聲波（US）測量法與暫態地電壓（TEV）測（cè）量法聯合使用。經過長期實驗室物理模擬開關櫃放電現象，發現了其各（gè）自的特點（見下表）。                   

圖（tú）表 8?2                         聲電檢測技術技術的區別

下圖為實驗室模擬開關櫃局部放電模型：

                           圖 8?3 部分局部放電物理模

巡檢報告

巡檢數據可通（tōng）過SD卡或者U盤等導出到PC機中，從而完成（chéng）用戶報（bào）告的創建。報告生成對PC機的要求：

係統：為XP係統（tǒng）或WIN7係統。

軟（ruǎn）件：應安裝Microsoft Word2003或者Word2007。

運行（háng）LYDR.exe軟（ruǎn）件，啟動界麵如下：

                       圖 9?1 LYDR.exe主界麵

加載數據文件—加載要創建（jiàn）報告的數據（jù）文件。

關閉（bì）數據文件—關閉已（yǐ）經加載的數據文件。

全選—對數（shù）據記錄全選。

反選—反選數據（jù）記錄（lù）。

創建（jiàn）報告—點擊創建報告。

退出—退（tuì）出軟件。

                             圖（tú） 9?2 報告樣例（lì）

售後（hòu）服務           

儀器自購買之日起一（yī）年內，屬產品質量問題免費包修包換，終身提供維修和技術服務。如發現儀器有（yǒu）異常情況或故障（zhàng）請與公（gōng）司及（jí）時聯係，以便為您安排*便（biàn）捷的處理方案（àn）。