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電力技術

帶電局放測試儀

時間：2022-09-07

中試控股技術研究院魯工為您講解：帶電局放測試儀（ ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀 ）

ZSJF-9900局部放電綜合試驗儀已經(jīng)成功運用于:電力電纜、發(fā)電機組、開關柜、變壓器、傳輸線、發(fā)電廠整體檢測，靈活配超聲波傳感器、地電波傳感器、特高頻傳感器、超聲波聚波器，可實現(xiàn)對高壓開關柜、環(huán)網(wǎng)柜、變壓器、GIS、架空線路、電纜終端、電纜分支箱等設備的絕緣狀態(tài)檢測與評估。
通過配置不同的傳感器可以靈活實現(xiàn)多種電氣設備局放部電測試。
ZSJF-9900新型局部放電檢測儀分發(fā)明目的：本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種局部放電檢測方法及系統(tǒng)，具有應用范圍廣泛、測量精準、信噪比高、實用性強、操作簡單的特點，突破了傳統(tǒng)局部放電信號檢測的局限性，可廣泛應用于局部放電信號檢測。
ZSJF-9900新型局部放電檢測儀隨時觀測電力設備的“健康”狀況，為管理者安排生產及檢修、合理調度和分配有限資源提供有效依據(jù)，能提高電力系統(tǒng)運營能力和規(guī)避風險能力、提高整體經(jīng)營管理水平。
ZSJF-9900新型局部放電檢測儀源于IEC 但遠高于IEC 標準，可以大大提高用戶及國內電力設備檢測管理水平，也可以為改進國家電力檢測規(guī)范提供依據(jù)。
ZSJF-9900新型局部放電檢測儀可用于離線測量（如制造廠出廠檢測，設備現(xiàn)場安裝調試后并網(wǎng)前檢測）、在線測量（被試設備無需退出運行或停電），或在線監(jiān)測（在主控室或調度中心直接監(jiān)測）。在線測量可以減少用戶停電時間，提高生產運營能力。

局部放電測試儀的相關名詞介紹
1、局部放電測量法的理論分析
局部放電測試儀測量方法分為電測法和非電測法兩大類。電測法應用較多的是脈沖電流法和無線電干擾電壓法。電測法已廣泛用于局部放電的定量測量。
脈沖電流法的測試原理是試品產生一次局部放電，在其兩端就會產生一個瞬時的電壓變化，此時在被試品、耦合電容和檢測阻抗組成的回路中產生一脈沖電流。脈沖電流經(jīng)過檢測阻抗會在其兩端產生一脈沖電壓，將此脈沖電壓進行采集、放大、顯示等處理，就可產生局部放電的一些基本量，尤其是局部放電量。
2、常用的名詞術語
(1)局部放電
局部放電測試儀是指在絕緣的局部位置放電，它并不構成整個絕緣的貫通性擊穿。它包含三種放電形式：內部放電(在介質內部)、沿面放電(在介質表面)、電暈放電(在電極尖端)。
(2)電荷量q
在試品兩端瞬時注入一定電荷量，使試品端電壓的變化和由局部放電本身引起的端電壓的變化相同，此注入量即為局部放電的視在電荷量。
(3)視在放電量校準器
視在放電量校準器是一標準電量發(fā)生器，試驗前它以輸出某固定電量加之試品兩端，模擬該試品在此電量下放電時局部放電測試儀的響應，此時調整刻度系數(shù)，確定局部放電檢測儀的量程，以便在試驗時測量該試品在額定電壓下的視在放電量。因該放電量時以標準電量發(fā)生器比較后間接測出，而非直接測出，故此放電量稱為"視在放電量"。
校正電量發(fā)生器是測量局部放電時必備的儀器，它的性能參數(shù)直接關系到測試結果的準確性。
視在放電量校準器由校準脈沖電壓發(fā)生器和校準電容串聯(lián)組成，其參數(shù)主要包括：脈沖波形上升時間、衰減時間、內阻、脈沖峰值、校準電容值等。
校準脈沖電壓發(fā)生器電壓波形上升時間為從0.1U0到0.9U0的時間，衰減時間定義為從峰值下降到0.1U0的時間。
(4)檢測阻抗
檢測阻抗是拾取檢測信號的裝置，在使用中，應根據(jù)不同的測試目的，被試品的種類來選擇合適的檢測阻抗，以提高局部放電測量的靈敏度、分辨能力、波形特性及信噪比。
(5)時間窗(門單元)
時間窗是為防止大于局部放電的干擾信號進入峰值檢波電路而設計的一種電路裝置。因在實際試驗時，尤其是在現(xiàn)場做試驗時，不可避免地會引入一些干擾，所以，時間窗的使用更顯得重要。
時間窗的工作原理是把橢圓掃描時基分成導通(加亮區(qū)域)和截止(未加亮區(qū)域)兩部分，通過改變時間窗的位置和寬度將放電脈沖置于導通(加亮區(qū)域)，干擾脈沖置于截止(未加亮區(qū)域)，此時儀表讀數(shù)即為放電脈沖數(shù)值，而干擾則不論大小，皆不會影響放電脈沖數(shù)值。若此時兩個時間窗同時關閉，則儀表讀數(shù)為整個橢圓上脈沖之峰值。

局放應用
高壓輸電線路和配電系統(tǒng)的故障檢測工作是對絕緣維護人員的一大挑戰(zhàn)。主要問題是電暈現(xiàn)象，導體周圍的空氣分子帶電或電離產生電暈放電。更換高壓傳輸線操作過程中的能量損失以及絕緣子的變質退化直至最終衰竭是維護人員的兩大顧慮。
電場強度電離絕緣子周圍的空氣分子時，會產生化學反應，腐蝕金屬部件，削弱絕緣化合物能力。電暈放電產生的高能量將導致機械部件的嚴重損壞，造成非預期性停運和對成千上萬客戶的服務損失，嚴重的可導致火災和爆炸現(xiàn)象的出現(xiàn)。工廠中由電氣原因引起的火災和爆炸根據(jù)其現(xiàn)場危險化學物和有毒化學物的狀況將產生嚴重的連鎖反應。應用傳統(tǒng)的紅外成像技術可以發(fā)現(xiàn)肉眼所無法察及的熱點現(xiàn)象，但電暈、電弧、電痕等現(xiàn)象并不一定伴隨明顯的升溫，并且環(huán)境高溫也會掩蓋這些現(xiàn)象，同時控制柜中的設備也無法用紅外熱像儀發(fā)現(xiàn)。但是，這些現(xiàn)象卻會產生明顯的超聲波噪音，可利用SDT電氣設備局部放電巡檢儀進行檢測。超聲波檢測系統(tǒng)完善了絕緣檢測工作，使人類可以探聽絕緣子、線套、變壓器、端套、避雷針等故障聲響。
應用SDT超聲波診斷技術的超聲波電暈示蹤器是專為電氣和絕緣檢測人員設計的儀器。該手持式儀器使用電池作為電源，結構堅固、結果精確、操作簡便。操作人員幾乎不需任何培訓就可操作該儀器。用于檢測電暈放電、電弧、電痕等電氣現(xiàn)象過程中產生的高頻超聲噪音。儀器使用高靈敏度拋物面?zhèn)鞲衅鳈z測局放信號，并將其轉化為可聽得見的聲音，使用消音耳機進行局放探聽。同時，泄漏信號使用有效值濾波技術進行處理。儀器將模擬輸入信號轉化為穩(wěn)定的線性波形數(shù)據(jù)，然后以數(shù)字形式顯示于液晶顯示屏上，數(shù)據(jù)可以進行存儲或通過RS232接口下載到電腦。
無論是電氣室的開關設備檢測，還是輸電桿塔上的高壓線路或變電站的變壓器及GIS/GCB、CT/PT的檢測，基本原理是相同的，選用正確的超聲波傳感器，在移動檢測儀進行局放檢測的同時，通過耳機探聽局放聲響，當聽到局放聲響時，調整儀器靈敏度，將儀器逐漸對準局放點。電暈放電等電氣現(xiàn)象產生明顯的咝咝啪啪聲響，酷似煎炸火腿時發(fā)出的聲響。超聲波檢測儀的定向性使其能快速定位局放源。持續(xù)局放信號通常表示電暈，這種局放潛在很大的浪費，通常會造成絕緣子和線套的早期功能衰竭。不規(guī)則的局放信號表示存在電弧和電痕現(xiàn)象，通常出現(xiàn)于開關內部和變壓器，這些現(xiàn)象潛在火災和爆炸危險。
對于高壓輸電桿塔，儀器操作者和目標絕緣子的距離通常大于60米，使用拋物面?zhèn)鞲衅鞣糯缶址判盘柡蜋z測范圍，同時保持儀器的定向性。激光瞄準和視覺瞄準相結合，可以在一個安全的距離準確定位故障。
電氣巡檢員過去單獨依靠紅外熱成像技術，如今，發(fā)現(xiàn)超聲波檢測技術在電氣檢測方面起到很的彌補作用。超聲波檢測被公認為高壓輸電管線、變電站、變壓器、GIS、CT、PT、電容器、工業(yè)開關日常電氣檢測的一項重要手段。

本儀器檢測靈敏度高，試樣電容運用范圍大，適用試品范圍廣，輸入單元（檢測阻抗）配備齊全，頻帶組合多（九種）。儀器經(jīng)適當定標后能直讀放電脈沖的放電量，指針式表頭和數(shù)字式表頭同時顯示，指針式表頭能按需要方便地選擇對數(shù)刻度或線性刻度指示。是電力部門、制造廠商和科研院所等單位廣泛使用的實用的局部放電測試儀器。