一、LYPCD-4000在線局（jú）部放電測試儀概述

1.1 係統介（jiè）紹

可配合使用特高（gāo）頻傳感（gǎn）器、TEV傳感器、聲電組合傳感器、超聲傳感器和寬頻帶電流互感器（HFCT）在線檢測變壓器、高（gāo）壓開關櫃、GIS、電纜接頭等高壓（yā）設備的局部放電情況。攜帶方便、測量快速，抗幹擾（rǎo）能力強，便於（yú）現場使用。

其配置（zhì）軟件具有實時波形圖、*大峰值顯（xiǎn）示、定位等功能（néng），軟件也可以詳查分（fèn）析某個相位波形（xíng），窗（chuāng）口隨意放大和縮小，也（yě）可以對該段數據進行頻譜分析，分析放電波形的頻譜含量，使（shǐ）放電波形之間更（gèng）具可比性，**統計分（fèn）析（xī）試驗數據，減少試驗（yàn）中非穩（wěn）定性因素對試驗結果的影響（xiǎng）。

本儀器采用自動或手動記（jì）錄保存（cún）試驗數據和（hé）瞬態放電波形，提供後期（qī）數據分析參考。

1.2 技術參數

1.3 引用標準

高壓（yā）開關設備和控製設備標準的共（gòng）用技術要求 DL/T 593

3.6kV～～40.5kV 交流（liú）金屬封閉開關設備和控（kòng）製設備 DL/T 404

3.6kV～～40.5kV 交流金屬封閉開關設備和控製設備 GB 3906

局（jú）部放電測量GB/T 7354

電力設備局部放電現場測量導則 DL/T 417

高電壓試驗（yàn）技術 第1部分：一般試驗要求 GB/T 16927.1

高電壓試驗技術 第2部分：測量（liàng）係統 GB/T 16927.2

高電壓試驗技術 第3 部（bù）分: 現場試驗的定義及要求 GB/T 16927.3

二、LYPCD-4000在線局部放（fàng）電測試儀各種高壓設備測量

2.1 變壓器測（cè）量（liàng）

1、超聲波法檢（jiǎn）測原（yuán）理

當變壓器內部產生放（fàng）電信（xìn）號時，除產生放電脈衝電流沿容性回路傳輸外，同時還會激發出（chū）機械波（超（chāo）聲波）信號通（tōng）過（guò）變壓器油（yóu）向四周輻射傳播。雖然電力變壓器的結構較（jiào）為複雜，但（dàn）是變壓器的整個器身內充（chōng）滿了變（biàn）壓器油，而繞組、絕（jué）緣材料、支撐、夾件、引線等部件均浸在（zài）油中，由於變（biàn）壓器油為超聲（shēng）波的良好傳（chuán）播媒介，這為在箱壁外側（cè）檢測（cè）局放產生的（de）超聲信號提供了有力條件。所以，在變壓器的箱（xiāng）壁外側（cè）安放超聲波傳感（gǎn）器可（kě）以接收到內部較大的放電信號。

2、 脈衝電流法檢測原理(HFCT)

由（yóu）電力變壓器的結構所決定，其繞組除匝間電容外還與（yǔ）鐵心之間存在幾百甚至（zhì）幾千皮法（fǎ）的分（fèn）布電容，同時繞組（zǔ）與油箱間（jiān）也（yě）存在上百皮（pí）法的分布（bù）電容。當變壓器的繞組（zǔ）等主絕緣（yuán）回路（lù）中發生局部放電時（shí），其產生的高頻信（xìn）號覆蓋了從幾十千赫（hè）茲到幾（jǐ）十兆赫茲，甚至到千兆赫茲，由於幾百皮法電容對於（yú）幾百千赫（hè）茲以上的高頻信號相當於通路，所以（yǐ）放電信號就會向所有與放電點（diǎn）有容性關係的回路中傳播，其中一條回路必然包（bāo）括鐵心接地回路。所以（yǐ）在鐵心接地線上安裝高頻電流互感器可有效接收變壓器（qì）內放電信號。

2.2 開（kāi）關櫃測量

1、開關櫃超（chāo）聲波法檢測（cè）原理

局部（bù）放電現象存在（zài）多樣性特征，發生放電時，不僅輻射出電磁波信號，也會出現聲波發射（shè）現象，局部放電部分能量會以聲波的形式（shì）向周圍傳播。利用超聲波傳感器即可測試這些聲脈（mò）衝，從而（ér）也可反映局部放電的狀況（kuàng）。通過測（cè）試局部（bù）放電信號中聲波（bō）特征（zhēng）的方法稱為超聲波法。開關櫃（guì）內部放電過程中會（huì）產生聲波。放（fàng）電產生的聲（shēng）波的頻譜很寬（kuān），可以從幾十赫茲到幾十（shí）兆赫茲，其中頻（pín）率低於20 kHz 的（de）信號能（néng）夠被人耳（ěr）聽到，而高於這一頻率的超聲波信號必（bì）須用超聲波傳感（gǎn）器才能接（jiē）收到。

2、 地電波法檢測原理（lǐ）（開關櫃專用）

當開（kāi）關櫃的對地絕緣部分發生局部放電時，高壓帶電導體對接地金屬殼之間就有少量電容（róng）性放電電（diàn）量，這種（zhǒng）電容性放電（diàn）電量的特點是電量很小（幾（jǐ）兆分之一（yī）庫倫（lún）），持續時間很短（幾（jǐ）納（nà）秒）。由於放電點（diǎn）在開關櫃內（nèi）部，電（diàn）磁波產生的（de）電壓脈衝（chōng）在金屬外殼內表（biǎo）麵傳播（bō），被金屬外殼（ké）所屏蔽。如（rú）果屏蔽層是連續的，則無法在（zài）外部檢測到放電信號。實際上，屏蔽層通常（cháng）在金屬箱體的接縫處、氣體開關的絕緣襯（chèn）墊、墊圈的連接處、電纜絕緣終端等部位因破損（sǔn）而導致不連續。當（dāng）電壓脈衝通（tōng）過（guò）這些不連續（xù）處時，將通過這些通道傳播出去，然（rán）後沿著金屬殼外表傳到大（dà）地，同時在開關櫃的金屬箱體上產生一個暫態對地電壓（一般在（zài）幾十毫伏到幾伏，而且時間隻能維持幾納秒），可以在運行中的開（kāi）關櫃金屬外箱殼上放（fàng）置電容耦合式傳感器來檢（jiǎn）測這個信號。

暫（zàn）態對地（dì）電壓法檢測部位主（zhǔ）要是母排（連接處、穿牆套管，支撐（chēng）絕緣件等）、斷路器，CT、PT、電纜接頭等部件所對應到開關櫃（guì）櫃壁的位（wèi）置，這些部件大部分位於開關櫃前麵板中部及下部，後麵（miàn）板上部、中部及下部、側麵（miàn）板的上部、中部（bù）及下部。開關櫃暫態對地電壓法檢測部位可參考圖 5進行（háng）測試。

2.3 電纜（lǎn）及附件測量

1、聲電組合探測器檢測原理（lǐ）

電纜（lǎn）發生局部放電（diàn）時產生超聲波和電（diàn）磁波，並以故（gù）障點為中心向四周（zhōu）輻射，其中電（diàn）磁波傳播速度遠大於超聲波（bō），在距離故障點一定距離測量時，電磁波信號（hào）與超聲波信號（hào）有時（shí）間差，根據時間差計算放電位置，組合探（tàn）測（cè）器利（lì）用（yòng）這一原理，同時（shí）測量電磁波信號和超聲波（bō）信號，根據信號（hào）時間差計算當（dāng）前故障點所處位（wèi）置。

2、脈衝電流法檢測原理(HFCT)

在電纜中，導線和金屬屏（píng）蔽之間由絕緣（yuán）材料隔開（kāi）形成分布電容，該電容隻有幾百皮法，對高頻信號為（wéi）良導體。因此，高（gāo）頻的局放信號由分布電容對接地引線構成回路傳輸，在電纜接頭屏蔽接地線上（shàng）安裝寬頻帶電（diàn）流互感器（HFCT）可檢測到放電脈衝信號，並能夠確定局部放電的量值（zhí）。

2.4 GIS測量

1、UHF檢測原理

UHF檢測法的下限頻率（lǜ）在300MHz以上，上（shàng）限頻率在1000MHz或以上，因（yīn）而可把電暈（yūn）放（fàng）電引起的幹擾排除掉，其抗幹擾性能（néng）是**的。UHF測量將UHF傳感器（超（chāo）高頻傳感器）凹麵部分緊（jǐn）貼在GIS盆式絕緣（yuán）子上，有的GIS盆式絕緣子有（yǒu）屏（píng）蔽層，但是開（kāi）有測量窗口，將UHF傳感器對準測量窗口，就能取出GIS內部（bù）放電信號。

GIS巡檢（jiǎn）部位一般取GIS內（nèi）部容易放電位置，例如（rú）斷路器、高（gāo）壓套管下側等，母線可以間隔一段距離（lí）檢測一個點。

2、超聲波檢測原理（lǐ）

超聲波法就是在GIS外（wài）部安放傳感器，傳感器的靈敏範圍為20KHz-100KHz。用該方法可以檢測（cè）、識（shí）別和定位GIS中的故（gù）障（zhàng），而不需要預先在GIS上安裝內部耦合（hé）器和傳感（gǎn）器（qì）。提高頻率可降低環（huán）境噪（zào）聲的（de）影（yǐng）響，這種方（fāng）法的靈敏度對於絕大多數常見故（gù）障是（shì）比較高的。對於移動中的（de）顆粒，這個方法比傳統的（de）局放測（cè）量（liàng）法和UHF、VHF更*。對檢測來自位於絕緣（yuán）子上的顆粒引起的放電時，這個方法還存在一些問題，由於在環氧樹脂（zhī）絕緣中超聲波信號衰減很大，所以這種方法不能測量環氧樹脂絕緣中的缺陷（例如氣泡)。

使用超聲波測量法測量（liàng）GIS局部放電時，需將（jiāng）超（chāo）聲波傳感器（qì）探頭部分塗（tú）抹超聲耦合劑，然後將超聲波傳感（gǎn）器貼到（dào）GIS金屬外殼上（shàng），在（zài）測量期間不能震動傳感器，以免造成測量數據的不準（zhǔn）確。

三、LYPCD-4000在線局部放電（diàn）測試儀儀器（qì）操作

3.1 麵板介紹

開機：將“電（diàn）源開關”按下，電源指示燈（藍色）長亮，儀器啟動，進入WINDOWS界麵，在桌麵有SCJF-2H.EXE快捷方式，雙（shuāng）擊，根據操作指示進入測量界麵。

關機：退出測量界麵，關閉WINDOWS係（xì）統（tǒng），然後按下“電（diàn）源開關”，電（diàn）源指示燈熄滅，完成關機。注（zhù）：一定要關掉電源開關，否則會造成電池（chí）能量（liàng）耗盡，影響下次使用。

充電：使用專用充電器（qì），將充電插頭插入充電口，一（yī）次需（xū）7個小時（shí）。注：當電池耗盡時，需充（chōng）電（diàn）20分鍾可開機使用。

3.2 軟件操作說明

用戶可以根據自己的需求，利用係統軟件（jiàn），為每次試驗建（jiàn）立試驗檔（dàng）案，填寫檢測（cè）說明信息，保存檢測數據，以（yǐ）便將檢測數據與檢測信息對應起來。

當軟件**次啟動時，係統會出現“試驗設置”對話框，提醒用戶填寫試驗信息（xī），同時可以對試驗列表進行查看（kàn）和刪除（chú）某個試（shì）驗，當單擊試驗列表中某個試驗時，試驗信息區將顯示對應試驗信息。

如果你點擊取消按鈕，不建立自（zì）己（jǐ）的試驗（yàn）檔案，係統軟件也可以快速建立默認數據庫quik_test.db3，保證完成試（shì）驗（yàn）數據的存儲。

軟件會在硬盤D:TESTV2.X\test中建立存儲目錄以保存數據，例如：

試驗名稱（chēng）為：     TEST1

則 檢測數據存儲路徑為：D:TESTV2.0\test\test1

所有的檢測原始數據都以二進製方式保（bǎo）存以節省存儲空間，所有的記錄數據都（dōu）存儲在SQLite數據庫中，以備生成（chéng）報告使用。

利用本係統進行檢測檢測數據都存儲在硬盤中，也可以導出到PC機進行備份。曆史（shǐ）數據可（kě）以被加載（zǎi）入係統進行（háng）追（zhuī）蹤分（fèn）析。

試驗設置對話框：

當（dāng）上述參數均設置完畢後，點擊開始試驗進（jìn）行試驗。

3.3 係統軟件主窗口

3.4 係統狀（zhuàng）態參數

當係統軟件啟動之後（hòu），狀態欄就會（huì）顯（xiǎn）示當前係統狀態，如記錄存儲狀況、係統時間、運行（háng）狀況、觸發方式以及設備電池（chí）電量。

水平（píng）：當（dāng）前窗口（kǒu）每格顯（xiǎn）示時間長度；

豎直：

（1）當前操作通道選擇（zé）：如選擇“CH1”當前所有參數設置對象為（wéi）1通道。

（2）通道打開/關閉：可將選種通道打開/關閉。

（3）通道供電選擇：標記該選（xuǎn）項可對所選通道供電；

注：當外接有源傳感器時把（bǎ）“供電”對（duì）話框選中，未接有源傳（chuán）感器的通道（dào）“供電”對話框選擇空白狀態（tài）；

（4） 通道量程設置：更改當前通（tōng）道量程；

（5）校（xiào）正參數設置（zhì）：通（tōng）過標（biāo）準源校（xiào）準（zhǔn）儀器；

（6）校正按鈕：在儀（yí）器暫停情況下按下執行校正功能；

觸（chù）發：

觸發（fā）模式：提示當前觸發方式，從而保證係（xì）統（tǒng）根據觸發方式正確的使（shǐ）用。

觸（chù）發方式：可選擇自動觸發、單次觸（chù）發；

電（diàn）池電量：提示當前電池剩餘電量，當剩餘電量小於5%時，係（xì）統會發出嘀嘀嘀嘀（dī）報警聲，提示用戶應連接適配器充電，或保存（cún）數據關閉係統，防止因（yīn）電池沒電關機導致試（shì）驗數據（jù）丟失。

顯示（shì）界麵：

顯示界麵（miàn）為獨立四通道顯（xiǎn）示，可同時顯示波形（xíng）、放電量值。

設置界麵：

在主顯示窗口上方有一排設置選（xuǎn）項

（1）退出功（gōng）能（néng）鍵

退出按鍵，當實驗完畢時單擊此按鍵退出試驗界麵

（2）單（dān）位轉換按鍵

顯示單位轉換功能，顯示單位在mV和dB之（zhī）間轉換

（3）自動定位按鍵

自（zì）動定位功能

（4）暫停/開始按鍵

開始/暫停功能

（5）保存功能（néng）

錄波和保存圖片功能（néng）

（6）頻域分析功能

將當前所選通道時域波形轉換為頻域波形

（7）屏幕鍵盤

調取軟件盤（pán）

（8）三（sān）維圖顯示功能

N-Q-φ三維圖

變壓器內部包含絕緣（yuán）紙、銅導體、絕緣油等多種固體和液體成分，是一個不均勻的聲場。油屬於流體介質，隻（zhī）能傳播縱波，無法傳播橫（héng）波，因此變壓器內部（bù）結構橫截麵的缺陷不易通過聲波探測出來。且當多種介質組成多（duō）層界麵時，界麵間的波形轉換會影響探測（cè）能（néng）量和範圍。

為解決（jué）不均勻聲場的校正問題，研發團隊在研究陣列（liè）聲學瞬態信號逆向解調技術時，融合應用陣列（liè）聲學成像和水浸聲學成像技術，提（tí）出在變壓器內建立坐標係，控製（zhì）傳感器不同感應晶（jīng）片的信號發射時間。他（tā）們利（lì）用固定探頭測量變壓器內（nèi）部組件表麵（miàn）特定點到傳感器的距離和角度，依托設（shè）置在外部探測軌道上的移動探頭進行整體掃描，將探（tàn）測（cè）內容疊（dié）加形成（chéng）變壓器內部圖像。

“我們稱這種變壓器內部聲學成像的（de）方法為原位（wèi）檢測（cè）法。”他們依托陣列聲學瞬態信號逆向解調技術和相（xiàng）關原理研發的（de）變壓器聲（shēng）學成（chéng）像非侵入測量係統，包含便攜式聲學相控陣檢測儀、32通道以上相控陣超聲探頭（tóu）、控（kòng）製分析軟件等多種裝置。

如今，運維人員（yuán）利用變壓器聲（shēng）學成像非侵（qīn）入測量（liàng）係統，可將變壓器內要（yào）檢測的部分分割成一塊一塊的區（qū）域，通過反複提取同一位置不同聲學路徑（jìng）上的（de）聲學參量，實現變壓（yā）器內部結（jié）構高精（jīng）度（dù）成像。“我們還將探頭替換成128通道（dào）超聲波噴水耦合探頭，實現了（le）毫米級的高（gāo）精度檢測，幫助（zhù）運維人員發現各類微小的隱患。”

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