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中試控股技術(shù)研究院魯工為您講解：多通道局放測試儀（ ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀 ） 

柔性傳感器  ?  (開關(guān)柜用)
接觸式超聲波傳感器  ?  (變壓器用)
高頻互感器  ?  (電纜用)
聚波器  ?  (高架線路用)
特高頻傳感器  ?  (GIS用)

可根據(jù)不同被測試品選配更多的傳感器

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(guān)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(guān)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。
ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀發(fā)明目的：本發(fā)明要解決的技術(shù)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。
ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀隨時觀測電力設備的“健康”狀況，為管理者安排生產(chǎn)及檢修、合理調(diào)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。
ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀源于IEC 但遠高于IEC 標準，可以大大提高用戶及國內(nèi)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)。
ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀可用于測量（如制造廠出廠檢測，設備現(xiàn)場安裝調(diào)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(diào)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(chǎn)運營能力。

ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀可以做：變壓器、電纜、開關(guān)柜、GIS帶電巡檢
配有: 高頻電流互感器HFCT，超聲傳感器CS，TEV傳感器 TEV，非接觸式超聲傳感器 CS，特高頻傳感器UHF
尊敬的用戶：
ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀用于探測中/高壓（MV/HV）設備中的局部放電源。如果沒有探測到放電，其并不意味著中高壓設備中無放電活動。放電往往具有潛伏期，絕緣性能也可能會由于局部放電以外的其他原因而失效。如果檢測到與中高壓電力系統(tǒng)相連的設備中有相當大的放電，應立即通知對設備負責的相關(guān)單位。

ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀選配具體分為如下四種：
局部放電巡檢儀：配備暫態(tài)地電波、超聲波、特高頻、高頻電流四種測量方式。
A局部放電巡檢儀：配備超聲波、高頻電流三種測量方式。
B局部放電巡檢儀：配備暫態(tài)地電波、超聲波兩種測量方式。
C局部放電巡檢儀：配備超聲波、特高頻三種測量方式。

1.ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀概述    
局部放電是一種脈沖放電，它會在電力設備內(nèi)部和周圍空間產(chǎn)生一系列的光、聲、電氣和機械的振動等物理現(xiàn)象和化學變化。這些伴隨局部放電而產(chǎn)生的各種物理和化學變化可以為監(jiān)測電力設備內(nèi)部絕緣狀態(tài)提供檢測信號。當高壓電氣設備內(nèi)部出現(xiàn)絕緣缺陷時，會伴隨有局部放電信號的產(chǎn)生。通過對局放信號的檢測和分析，能判斷高壓電氣設備內(nèi)部是否存在絕緣隱患，防止?jié)撛谑鹿实倪M一步擴大。
我公司研制的 ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀是一種多功能的手持儀器，其基于地電波、超聲波、特高頻及高頻電流檢測方法，測試設備的局部放電情況，可讀出局部放電幅度及圖譜波形，可以提供二維、三維圖譜的存儲以及讀出功能等，中試控股可以較好地評估電氣設備局部放電情況。局部放電巡檢儀適用于GIS、開關(guān)柜、變壓器及電力電纜等電氣設備的局放檢測。設備采用便攜式，操作簡單，所有的檢測對高壓設備的運行不產(chǎn)生任何影響。該產(chǎn)品可以對測量信號多周期觀察，對放電進行頻率識別，并通過多種模式進行分析，能夠清楚地判斷故障。
局部放電巡檢儀采用了全新的外觀設計，中試控股使用了目前較為流行的Android系統(tǒng)，更易于操作使用，另外集成了500萬攝像頭拍照功能方便進行巡檢記錄；RFID利于擴展物聯(lián)網(wǎng)的應用；內(nèi)部集成了放電類型庫，便于對放電情況的對比核實。
2.ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀引用標準
局部放電測量GB/T 7354
電力設備局部放電現(xiàn)場測量導則 DL/T 417
高電壓試驗技術(shù) 第一部分：一般試驗要求 GB/T 16927.1
高電壓試驗技術(shù) 第二部分：測量系統(tǒng) GB/T 16927.2
高電壓試驗技術(shù) 第三部分： 現(xiàn)場試驗的定義及要求 GB/T 16927.3
3.ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀測量原理
暫態(tài)地電壓（TEV）
當配電設備發(fā)生局部放電現(xiàn)象時，帶電離子會快速地由帶電體向接地的非帶電體快速遷移，如配電設備的柜體，并在非帶電體上產(chǎn)生電流行波，且以光速向各個方向快速傳播。受集膚效應的影響，電流行波往往僅集中在柜體的內(nèi)表面，而不會直接穿透金屬柜體。但是當電流行波遇到不連續(xù)的金屬斷開或絕緣連接處時，電流行波會由金屬柜體內(nèi)表面轉(zhuǎn)移到外表面，并以電磁波形式向自由空間傳播，且在金屬外表面產(chǎn)生暫態(tài)地電壓。而該電壓可用專用的TEV傳感器布置在開關(guān)柜外面進行測量。TEV傳感器類似傳統(tǒng)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(nèi)部可感應出高頻脈沖電流信號。
超聲波（US） 
局部放電發(fā)生前，放電點周圍的電場力絕緣介質(zhì)的機械應力和粒子力處于相對平衡狀態(tài)。局部放電發(fā)生時電荷的快速釋放或遷移使電場發(fā)生改變，打破了平衡狀態(tài)，引起周圍粒子發(fā)生震蕩性機械運動，從而產(chǎn)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感器來測量局部放電信號。該方法特點是傳感器與地理設備的電氣回路無任何聯(lián)系，不受電器方面的干擾，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。由于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范圍有限，但具有定位準確度高的優(yōu)點。局部放電產(chǎn)生的聲波的頻譜很寬，可以從幾十Hz 到幾MHz，其中頻率低于20kHz 的信號能夠被人耳聽到，而高于這一頻率的超聲波信號必須用超聲波傳感器才能接收到。通過測量超聲波信號的聲壓大小，推測放電的強弱。
特高頻(UHF)
電力設備絕緣體中絕緣強度和擊穿場強都很高，當局部放電在很小的范圍內(nèi)發(fā)生時，擊穿過程很快，中試控股將產(chǎn)生很陡的脈沖電流，其上升時間小于1ns，并激發(fā)頻率高達數(shù)GHz 的電磁波。局部放電檢測特高頻（UHF）法基本原理是通過UHF 傳感器對電力設備中局部放電時產(chǎn)生的特高頻電磁波（300MHz ≤ f ≤ 3GHz ）信號進行檢測，從而獲得局部放電的相關(guān)信息，實現(xiàn)局部放電監(jiān)測。根據(jù)現(xiàn)場設備情況的不同，可以采用內(nèi)置式特高頻傳感器和外置式特高頻傳感器。由于現(xiàn)場的電暈干擾主要集中300MHz 頻段以下，因此UHF 法能有效地避開現(xiàn)場的電暈等干擾，具有較高的靈敏度和抗干擾能力，可實現(xiàn)局部放電帶電檢測、定位以及缺陷類型識別等優(yōu)點。
高頻電流互感器（HFCT）
高頻電流互感器主要用于高壓電氣設備的局部放電檢測，中試控股采用脈沖電流原理。由于絕大部分高壓電氣設備，其高低壓側(cè)或接地部分都存在分布電容，高場強區(qū)發(fā)生放電時，會耦合到接地部分并通過接地線進入大地。HFCT卡在接地線上，檢測其局放產(chǎn)生的脈沖電流信號，從而獲得被檢測設備的局部放電信息。主要用于電纜、變壓器、電抗器、GIS、開關(guān)柜等中高壓設備的局部放電信號檢測。利用HFCT 套接電氣設備接地線的檢測屬于非侵入式的檢測方法, 被檢測設備不需要停運，簡單可靠。

4.ZSPD-9909多功能局部放電巡檢儀技術(shù)參數(shù) 
主機參數(shù)
可檢測通道數(shù)4通道：
1個TEV，
1個US， 
1個UHF（無線）
1個HFCT（無線）
采樣精度12bit
同步方式內(nèi)同步，外同步，光同步
TEV
檢測帶寬3M-100MHz  
測量范圍0～60dB
測量誤差±2dB
分辨率 1dB
每周期最大脈沖數(shù)720個
最小脈沖頻率10Hz
輸出接口標準SMA連接主機
非接觸US
中心頻率40kHz
分辨率0.1uV
精度±0.1uV
測量范圍0.5uV～1mV
輸出接口標準SMA連接主機
接觸US
頻率范圍20kHz～300kHz  
輸出阻抗50Ω
檢測靈敏度0.1mV
測量范圍0.1mV～1V
輸出接口標準SMA連接主機
UHF
檢測帶寬300MHz～1.5GHz
輸出方式BNC接口-信號調(diào)理單元，中試控股無線連接主機
接收方式天線接收
傳輸方式同軸電纜
檢測靈敏度<-60dBm
HFCT
檢測帶寬1M-30MHz  
傳輸阻抗>5mV/mA(10MHz ) 
輸出阻抗50Ω
測量范圍-20~80dB
測量誤差±1dB
分辨率 1dB
輸出接口BNC接口-信號調(diào)理單元，無線連接主機
硬件
顯示屏5.0寸TFT真彩色液晶顯示屏
分辨率800×480
操作觸摸/按鍵
存儲TF
接口3.5mm立體聲耳機插孔
電源DC-12V/2A直流電源
擴展功能USB-TypeC/500萬攝像頭/RFID/WIFI/藍牙
電源
內(nèi)部電源電池供電（4800mAH 7.4V）
正常工作時間約7小時，充滿時間約3小時
長×寬×高235mm×133mm×48mm
重量0.85kg
環(huán)境
使用環(huán)境溫度-20℃～50℃
存儲環(huán)境溫度-40℃～70℃
濕度10%-90%（非冷凝）
海拔高度≤3000m

5.附件清單
主機1臺
特高頻信號調(diào)理器PD-TL01/UHF：1個
高頻電流信號調(diào)理器PD-TL01/HFCT：1個
無線同步發(fā)射器 TB-10：1個
TEV傳感器 TEV-II：1個
超聲傳感器CS-II：1個
非接觸式超聲傳感器 CS-IV：1個
高頻電流互感器HFCT-II：1個
特高頻傳感器UHF-IV：1個
電源適配器中試控股（12V/5A）：1個
BNC-SMA線(長1.5m)：2條
BNC-N型線(長15cm)：1條
BNC-BNC線(長15cm)：1條
USB-TypeC連接線：1條
直流電源一分三轉(zhuǎn)接線（DC5.5/2.1）：1條
耳機：1個
高溫耦合劑：1盒
說明書：1份
出廠報告：1份
合格證：1份

產(chǎn)品概述    
開關(guān)柜的故障類型一般可分為拒動/誤動故障、絕緣故障、開斷與關(guān)合故障、載流故障、外力及其他故障。中國電力科學院對1989～1997年和2004年40.5KV以下開關(guān)設備的故障進行了統(tǒng)計，其中絕緣與載流性故障占30%～53%。而廣東電網(wǎng)公司對1992～2002年開關(guān)設備故障類型的統(tǒng)計結(jié)果顯示，絕緣與載流性故障的比例甚至高達66%。以上兩種故障均與放電現(xiàn)象有關(guān)。近年來，英國電力企業(yè)對國內(nèi)使用中壓真空開關(guān)進行故障統(tǒng)計：其中誤操作和機械性兩類故障占30%～38% ；放電互感器和電纜箱類故障占26%～44% 。中試控股這些故障都會伴隨著局部放電現(xiàn)象的產(chǎn)生。采用傳統(tǒng)方法檢測需浪費大量的財力，造成巨大的損失。
 局放巡檢儀采用暫態(tài)對地電壓(TEV)測量和超聲波(US)測量以及高頻電流互感器（HFCT）測量三種新興技術(shù)對開關(guān)柜進行故障檢測。設備采用便攜式，操作簡單，TEV傳感器貼在箱壁，US傳感器沿著開關(guān)柜上的縫隙掃描檢測，HFCT傳感器環(huán)繞接地線，對高壓開關(guān)及開關(guān)柜無任何損害，所有的檢測對高壓開關(guān)及開關(guān)柜設備的運行不產(chǎn)生任何影響。該產(chǎn)品可以對測量進行信號多周期觀察，對放電進行頻率識別，并通過多種模式進行分析，能夠清楚地判斷出開關(guān)柜是否出現(xiàn)故障。其測量技術(shù)在國內(nèi)外已達領(lǐng)先水平。
2.引用標準
  局部放電測量GB/T 7354
  電力設備局部放電現(xiàn)場測量導則 DL/T 417
  高電壓試驗技術(shù) 第一部分：一般試驗要求 GB/T 16927.1
  高電壓試驗技術(shù) 第二部分：測量系統(tǒng) GB/T 16927.2
  高電壓試驗技術(shù) 第3部分：現(xiàn)場試驗的定義及要求 GB/T 16927.3
3. 暫態(tài)地電壓（TEV）測量原理
當配電設備發(fā)生局部放電現(xiàn)象時，帶電離子會快速地由帶電體向接地的非帶電體快速遷移，如配電設備的柜體，并在非帶電體上產(chǎn)生電流行波，且以光速向各個方向快速傳播。中試控股受集膚效應的影響，電流行波往往僅集中在柜體的內(nèi)表面，而不會直接穿透金屬柜體。但是當電流行波遇到不連續(xù)的金屬斷開或絕緣連接處時，電流行波會由金屬柜體內(nèi)表面轉(zhuǎn)移到外表面，并以電磁波形式向自由空間傳播，且在金屬外表面產(chǎn)生暫態(tài)地電壓。而該電壓可用專用的TEV傳感器布置在開關(guān)柜外面進行測量。TEV傳感器類似傳統(tǒng)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(nèi)部可感應出高頻脈沖電流信號。其測量原理如圖：
 
圖 4 1 TEV檢測原理
4. 超聲波（US）測量原理 
局部放電發(fā)生前，放電點周圍的電場力、絕緣介質(zhì)的機械應力和粒子力處于相對平衡狀態(tài)。局部放電發(fā)生時電荷的快速釋放或遷移使電場發(fā)生改變，打破了平衡狀態(tài)，引起周圍粒子發(fā)生震蕩性機械運動，從而產(chǎn)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感器來測量局部放電信號。該方法特點是傳感器與地理設備的電氣回路無任何聯(lián)系，不受電氣方面的干擾，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。由于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范圍有限，但具有定位準確度高的優(yōu)點。局部放電產(chǎn)生的聲波的頻譜很寬，可以從幾十Hz到幾MHz，其中頻率低于20kHz 的信號能夠被人耳聽到，而高于這一頻率的超聲波信號必須用超聲波傳感器才能接收到。通過測量超聲波信號的聲壓大小，推測放電的強弱。


5.高頻電流互感器（HFCT）測量原理
高頻電流互感器主要用于高壓電氣設備的局部放電檢測，采用脈沖電流原理。由于絕大部分高壓電氣設備，其高低壓側(cè)或接地部分都存在分布電容，中試控股高場強區(qū)發(fā)生放電時，會耦合到接地部分并通過接地線進入大地。HFCT卡在接地線上，檢測其局放產(chǎn)生的脈沖電流信號，從而獲得被檢測設備的局部放電信息。主要用于電纜、變壓器、電抗器、GIS、開關(guān)柜等中高壓設備的局部放電信號檢測。
5.1電纜高頻電流檢測
由于制造或安裝的缺陷，會在電纜端頭（接頭）的絕緣部分發(fā)生放電，直至發(fā)生絕緣擊穿損壞，甚至會發(fā)生著火或爆炸。所以，如何在事故發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)故障隱患是解決問題的關(guān)鍵，這就使帶電檢測具有必要性。
在高壓電纜中，導線和金屬護套（鎧裝）屏蔽之間由絕緣材料隔開形成分布電容，該電容約為幾百pF，對高頻信號形成通路。因此，高頻的局部放電信號由分布電容對接地引線構(gòu)成回路傳輸。當內(nèi)部放電發(fā)生的瞬間，會產(chǎn)生一個高頻的脈沖電流，高頻脈沖電流通過線芯與金屬護套（鎧裝）之間的分布電容，由高電位的線芯流到低電位的金屬護套（鎧裝）上，并且通過電纜中間接頭或終端處的接地線進入大地。因此，在中間接頭或終端處的接地線接上一個高頻電流互感器（HFCT），便可將高頻脈沖局部放電電流耦合到HFCT中，通過HFCT與巡檢儀之間的測試電纜傳入巡檢儀進行信號采集分析。
5.2變壓器高頻電流檢測
利用變壓器或電抗器繞組與鐵芯之間的分布電容形成的耦合通路，如果變壓器或電抗器內(nèi)部發(fā)生局部放電，放電產(chǎn)生的高頻信號通過此耦合通路經(jīng)鐵芯接地線構(gòu)成回路，卡裝在鐵芯接地線上的高頻電流互感器即可接收到變壓器內(nèi)部的放電信號并在巡檢儀上顯示出相應的檢測數(shù)據(jù)。