• 局部放電測試儀

采用*的抗干擾組件和*的門顯示電路，并具有四種高頻橢圓掃描，適用于高壓產(chǎn)品的型式、出廠試驗，新產(chǎn)品研制試驗，電機、互感器、電纜、套管、電容器、變壓器、避雷器、開關(guān)及其它高壓電器局部放電的定量測試?？晒┲圃鞆S、科研部門、電力部門現(xiàn)場使用

• 中文名
• 局部放電測試儀
• 外文名
• Partial discharge tester
• 測量方法
• 分為電測法和非電測法兩大類
• 性    質(zhì)
•  

工程原理

在試驗電壓下產(chǎn)生局部放電時，經(jīng)耦合電容Ck產(chǎn)生脈沖電流，由輸入單元拾取得脈沖訊號，經(jīng)低噪聲前置放大、濾波放大器選擇所需頻帶及主放放大后，在示波屏的橢圓掃描基線上顯示出放電脈沖，同時也送到脈沖峰值表（對數(shù)表）顯示其峰值。時間窗單元控制試驗電壓每一周期內(nèi)脈沖峰值表的工作時間，并在這段時間內(nèi)將顯示屏的顯示加亮，寬度與位置可以改變，進一步加強了抗*力。

局部放電測試儀是研制開發(fā)生產(chǎn)的一種新型儀器。該儀器具有靈敏度高、放大器系統(tǒng)動態(tài)范圍大、測試的試品范圍廣、操作簡便等優(yōu)點。并采用*的抗干擾組件和*的門顯示電路，抗*力強，并具有四種高頻橢圓掃描，適用于高壓產(chǎn)品的型式、出廠試驗，新產(chǎn)品研制試驗，電機、互感器、電纜、套管、電容器、變壓器、避雷器、開關(guān)及其它高壓電器局

部放電的定量測試。可供制造廠、科研部門、電力部門現(xiàn)場使用。

1、局部放電測量法的理論分析

局部放電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(chǎn)生一次局部放電，在其兩端就會產(chǎn)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(chǎn)生一脈沖電流。脈沖電流經(jīng)過檢測阻抗會在其兩端產(chǎn)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(chǎn)生局部放電的一些基本量，尤其是局部放電量。

2、局部放電測量儀常用的名詞術(shù)語

（1）局部放電

局部放電是指在絕緣的局部位置放電，它并不構(gòu)成整個絕緣的貫通性擊穿。它包含三種放電形式：內(nèi)部放電（在介質(zhì)內(nèi)部）、沿面放電（在介質(zhì)表面）、電暈放電（在電極）。

（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(diào)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*的儀器，它的性能參數(shù)直接關(guān)系到測試結(jié)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(nèi)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(shè)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(guān)閉，則儀表讀數(shù)為整個橢圓上脈沖之峰值。

安全提示

1.局部放電測試儀的操作、維護應由能勝任的相關(guān)專業(yè)人員進行。

2.局部放電測試儀試驗現(xiàn)場電壓高達幾萬伏，試驗人員應嚴格遵守所有安全預防措施。試驗區(qū)域應有明顯、清晰的警示牌，現(xiàn)場任何人都應該知道高壓區(qū)域。直接從事的測量人員應了解測量回路中所有帶電元件、高壓元件，不直接從事測量的人員應被隔離在試驗區(qū)域之外。在試驗過程中及上電后，任何人不得進入高壓區(qū)。

3.在試驗以前，操作人員應掌握測試線路、測試方法、測試步驟和測試目的。

4.試驗現(xiàn)場要整潔、干凈，不應存放其他無關(guān)的物品。在高壓區(qū)間的地面上不應有雜亂的金屬小塊（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、耦合電容等應與周圍保持適當距離。

5.被試品、升壓變壓器、耦合電容等表面應保持干燥清潔，因為表面的濕氣和污垢會引起表面的局部放電，導致測量異常。

6.試驗操作人員按規(guī)程要求連接線路，試驗區(qū)各種金屬物體應牢固接地，檢查并改善試驗區(qū)內(nèi)一切可能放電的部位（如不能有尖、銳角），特別注意各種地線是否良好接地。

7.在試驗開始加壓前，試驗人員必須詳細而全面地檢查一遍線路，以免線路接錯。特別應關(guān)注接地線、高壓線和強電回路的連線是否牢固連接。

8.試驗異常時，應首先切斷電源，再作進一步處理。

(四) 注意事項

1. 在試驗開始加壓以前，試驗人員必須詳細而全面地檢查一遍線路，以免線路接錯。測試儀器處的接地線是否與接地體牢固連接，若連接不牢或在準備工作時掐頭去尾線被腳踢斷，這將可能引起人身和設(shè)備事故。

2．對于連接線應避免將暴露在外，防止電暈放電，尤其對于電壓等級較高的局部放電試驗，必要時要加粗高壓連接線及加裝防電暈罩，減小因場強過高引起的電暈放電。屏蔽罩不能與試品的瓷裙相接觸。

3. 一般情況下，在試驗過程中，被試品在耐壓、預升壓時局部放電量都比正常值大很多，此時儀器的儀表必然會超出滿刻度。為防止儀器損壞，應將儀器的增益粗調(diào)旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)一檔或更多檔，以不超出滿刻度為標準。當電壓降至測量電壓時，再將增益粗調(diào)開關(guān)順時針旋轉(zhuǎn)一檔或更多檔，以便記錄測量值。

局放儀

[含電氣設(shè)備中的機械故障檢測和氣液泄漏檢測]

一．GIS開關(guān)驅(qū)動機構(gòu)故障查找，防止開關(guān)拒動誤動事故

GIS，是當今電力系統(tǒng)中為重要的開關(guān)設(shè)備。GIS內(nèi)部的開關(guān)能否正確動作，是電網(wǎng)能否安全運行的關(guān)鍵因素。高電壓等級的GIS開關(guān)動作，大部分靠液壓驅(qū)動或壓縮空氣驅(qū)動，為保證液壓驅(qū)動和空壓驅(qū)動系統(tǒng)的正常運行，必須定時啟動電機作功加壓，以確認系統(tǒng)工作性能是否可靠。但是，由于設(shè)備廠商的制作工藝、安裝過程或運維失當給設(shè)備造成的缺陷，甚至空壓機損壞，造成驅(qū)動速度減慢或失效事故越來越多，嚴重威脅著電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，直接影響到人民的生活與生產(chǎn)，社會后果嚴重。SDT電氣設(shè)備局部放電巡檢儀，利用*的超聲波原理和精妙的傳感技術(shù)，能生動檢知液壓和空壓系統(tǒng)的內(nèi)部泄漏，提前發(fā)現(xiàn)驅(qū)動故障，并以數(shù)字和聲音的方式告知運維人員進行消缺，確保GIS的安全運行。

二．絕緣子污閃及內(nèi)部裂紋檢測，電纜接頭局放檢測

各類絕緣子內(nèi)部裂紋故障和外部污染故障，也急需有效的方法予以檢知。當絕緣子周圍的空氣被電離時，會產(chǎn)生化學反應，腐蝕金屬部件，削弱絕緣物的絕緣能力。電暈放電產(chǎn)生的高能量將導致機械部件嚴重損壞，造成非預期性停運和對成千上萬的服務客戶造成影響，嚴重的可導致火災和爆炸出現(xiàn)。特別是工廠中由電氣局放原因引起的火災和爆炸會因現(xiàn)場危險和有毒化學物的存在產(chǎn)生嚴重的連鎖反應。應用傳統(tǒng)的紅外成像技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)肉眼所無法察及的熱點現(xiàn)象。但是局部放電、電暈、電弧、電痕等現(xiàn)象并不一定伴隨明顯的升溫現(xiàn)象，并且環(huán)境高溫掩飾了這些現(xiàn)象。但是，這些現(xiàn)象卻會產(chǎn)生的超聲波噪音，利用超聲波檢測設(shè)備可以準確進行局放檢測。

三．GIS/GCB及開關(guān)柜、電源柜、通訊柜內(nèi)部局放故障檢測

各地電廠、供電局變電站的GIS/GCB和集控室的開關(guān)柜內(nèi)部局放故障越來越多，急需合適的檢測手段來進行預知維護和報警。SDT電氣設(shè)備局部放電巡檢儀適逢其時，GIS/GCB的絕緣介質(zhì)不同，其內(nèi)外部局放的傳播速度也不同。檢測方法或用色譜法或電測法，不僅步驟麻煩、危險，價格昂貴且不能做實時檢測。電氣運維人員急需一種操作簡單、價格合理又操作安全的檢測方法進行春檢、秋檢以及平時預測性維護。SDT電氣設(shè)備局部放電巡檢儀能夠*。

四．變壓器、母線套管、CT/PT、電容器和電抗器的局放檢測

SDT電氣設(shè)備局部放電巡檢儀克服了紅外技術(shù)只能測量表面熱故障、無法檢知內(nèi)部故障及原因的缺陷，成為各國電氣運維人員的理想選擇。各地變電站的變壓器、母線套管、CT/PT、電容器和電抗器，由于在制造、運輸、安裝過程中所存在的問題，引起內(nèi)部局放甚至釀成事故的越來越多，急需合適的手段予以檢測。高壓系統(tǒng)的超聲波檢測彌補了熱像技術(shù)的不足。目前SDT電氣設(shè)備局部放電巡檢儀已成為各國電氣運維人員的理想選擇。電氣故障在故障點產(chǎn)生超聲波，以檢查泄漏的方法掃描一片區(qū)域，各種特征油炸聲、爆音、嗡嗡聲可以與不同的故障相關(guān)聯(lián)，通過記錄聲波來建立故障數(shù)據(jù)庫，并與調(diào)度系統(tǒng)或MIS網(wǎng)共享。

五．SF6氣體泄漏檢測

適用于變電站、電廠中SF6變壓器、開關(guān)、斷路器的泄漏定位，確保SF6設(shè)備的安全運行。

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(chǎn)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(zhì)退化直至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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生嚴重的連鎖反應。應用傳統(tǒng)的紅外成像技術(shù)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(shè)備也無法用紅外熱像儀發(fā)現(xiàn)。但是，這些現(xiàn)象卻會產(chǎn)生明顯的超聲波噪音，可利用SDT電氣設(shè)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(shù)的超聲波電暈示蹤器是專為電氣和絕緣檢測人員設(shè)計的儀器。該手持式儀器使用電池作為電源，結(jié)構(gòu)堅固、結(jié)果、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(chǎn)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(zhuǎn)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(shù)進行處理。儀器將模擬輸入信號轉(zhuǎn)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(guān)設(shè)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(diào)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(chǎn)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(guān)內(nèi)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(jié)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(shù)，如今，發(fā)現(xiàn)超聲波檢測技術(shù)在電氣檢測方面起到很的彌補作用。超聲波檢測被*為高壓輸電管線、變電站、變壓器、GIS、CT、PT、電容器、工業(yè)開關(guān)日常電氣檢測的一項重要手段。