在線(xiàn)式局部放電測試系統

LYPCD-4000在線(xiàn)式局部放電測試系統概述

系統介紹

可配合使用特高頻傳感器、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(xiàn)檢測變壓器、高壓開(kāi)關(guān)柜、GIS、電纜接頭等高壓設備的局部放電情況。攜帶方便、測量快速，抗干擾能力強，便于現場(chǎng)使用。

其配置軟件具有實(shí)時(shí)波形圖、大峰值顯示、定位等功能，軟件也可以詳查分析某個(gè)相位波形，窗口隨意放大和縮小，也可以對該段數據進(jìn)行頻譜分析，分析放電波形的頻譜含量，使放電波形之間更具可比性，全面統計分析試驗數據，減少試驗中非穩定性因素對試驗結果的影響。

本儀器采用自動(dòng)或手動(dòng)記錄保存試驗數據和瞬態(tài)放電波形，提供后期數據分析參考。

LYPCD-4000在線(xiàn)式局部放電測試系統技術(shù)參數

LYPCD-4000引用標準

高壓開(kāi)關(guān)設備和控制設備標準的共用技術(shù)要求 DL/T 593

3.6kV～～40.5kV 交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設備和控制設備 DL/T 404

3.6kV～～40.5kV 交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設備和控制設備 GB 3906

局部放電測量GB/T 7354

電力設備局部放電現場(chǎng)測量導則 DL/T 417

高電壓試驗技術(shù) *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 GB/T 16927.2

高電壓試驗技術(shù) 第3 部分: 現場(chǎng)試驗的定義及要求 GB/T 16927.3

各種高壓設備測量

變壓器測量

 1、超聲波法檢測原理

當變壓器內部產(chǎn)生放電信號時(shí)，除產(chǎn)生放電脈沖電流沿容性回路傳輸外，同時(shí)還會(huì )激發(fā)出機械波（超聲波）信號通過(guò)變壓器油向四周輻射傳播。雖然電力變壓器的結構較為復雜，但是變壓器的整個(gè)器身內充滿(mǎn)了變壓器油，而繞組、絕緣材料、支撐、夾件、引線(xiàn)等部件均浸在油中，由于變壓器油為超聲波的良好傳播媒介，這為在箱壁外側檢測局放產(chǎn)生的超聲信號提供了有力條件。所以，在變壓器的箱壁外側安放超聲波傳感器可以接收到內部較大的放電信號。

2、 脈沖電流法檢測原理(HFCT)

由電力變壓器的結構所決定，其繞組除匝間電容外還與鐵心之間存在幾百甚至幾千皮法的分布電容，同時(shí)繞組與油箱間也存在上百皮法的分布電容。當變壓器的繞組等主絕緣回路中發(fā)生局部放電時(shí)，其產(chǎn)生的高頻信號覆蓋了從幾十千赫茲到幾十兆赫茲，甚至到千兆赫茲，由于幾百皮法電容對于幾百千赫茲以上的高頻信號相當于通路，所以放電信號就會(huì )向所有與放電點(diǎn)有容性關(guān)系的回路中傳播，其中一條回路必然包括鐵心接地回路。所以在鐵心接地線(xiàn)上安裝高頻電流互感器可有效接收變壓器內放電信號。

LYPCD-4000開(kāi)關(guān)柜測量

1、開(kāi)關(guān)柜超聲波法檢測原理

局部放電現象存在多樣性特征，發(fā)生放電時(shí)，不僅輻射出電磁波信號，也會(huì )出現聲波發(fā)射現象，局部放電部分能量會(huì )以聲波的形式向周?chē)鷤鞑?。利用超聲波傳感器即可測試這些聲脈沖，從而也可反映局部放電的狀況。通過(guò)測試局部放電信號中聲波特征的方法稱(chēng)為超聲波法。開(kāi)關(guān)柜內部放電過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生聲波。放電產(chǎn)生的聲波的頻譜很寬，可以從幾十赫茲到幾十兆赫茲，其中頻率低于20 kHz 的信號能夠被人耳聽(tīng)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。

2、 地電波法檢測原理（開(kāi)關(guān)柜）

當開(kāi)關(guān)柜的對地絕緣部分發(fā)生局部放電時(shí)，高壓帶電導體對接地金屬殼之間就有少量電容性放電電量，這種電容性放電電量的特點(diǎn)是電量很?。◣渍追种粠靷悾?，持續時(shí)間很短（幾納秒）。由于放電點(diǎn)在開(kāi)關(guān)柜內部，電磁波產(chǎn)生的電壓脈沖在金屬外殼內表面傳播，被金屬外殼所屏蔽。如果屏蔽層是連續的，則無(wú)法在外部檢測到放電信號。實(shí)際上，屏蔽層通常在金屬箱體的接縫處、氣體開(kāi)關(guān)的絕緣襯墊、墊圈的連接處、電纜絕緣終端等部位因破損而導致不連續。當電壓脈沖通過(guò)這些不連續處時(shí)，將通過(guò)這些通道傳播出去，然后沿著(zhù)金屬殼外表傳到大地，同時(shí)在開(kāi)關(guān)柜的金屬箱體上產(chǎn)生一個(gè)暫態(tài)對地電壓（一般在幾十毫伏到幾伏，而且時(shí)間只能維持幾納秒），可以在運行中的開(kāi)關(guān)柜金屬外箱殼上放置電容耦合式傳感器來(lái)檢測這個(gè)信號。

暫態(tài)對地電壓法檢測部位主要是母排（連接處、穿墻套管，支撐絕緣件等）、斷路器，CT、PT、電纜接頭等部件所對應到開(kāi)關(guān)柜柜壁的位置，這些部件大部分位于開(kāi)關(guān)柜前面板中部及下部，后面板上部、中部及下部、側面板的上部、中部及下部。開(kāi)關(guān)柜暫態(tài)對地電壓法檢測部位可參考圖 5進(jìn)行測試。

LYPCD-4000電纜及附件測量

1、聲電組合探測器檢測原理

電纜發(fā)生局部放電時(shí)產(chǎn)生超聲波和電磁波，并以故障點(diǎn)為中心向四周輻射，其中電磁波傳播速度遠大于超聲波，在距離故障點(diǎn)一定距離測量時(shí)，電磁波信號與超聲波信號有時(shí)間差，根據時(shí)間差計算放電位置，組合探測器利用這一原理，同時(shí)測量電磁波信號和超聲波信號，根據信號時(shí)間差計算當前故障點(diǎn)所處位置。

2、脈沖電流法檢測原理(HFCT) 

在電纜中，導線(xiàn)和金屬屏蔽之間由絕緣材料隔開(kāi)形成分布電容，該電容只有幾百皮法，對高頻信號為良導體。因此，高頻的局放信號由分布電容對接地引線(xiàn)構成回路傳輸，在電纜接頭屏蔽接地線(xiàn)上安裝寬頻帶電流互感器（HFCT）可檢測到放電脈沖信號，并能夠確定局部放電的量值。

GIS測量

1、UHF檢測原理

UHF檢測法的下限頻率在300MHz以上，上限頻率在1000MHz或以上，因而可把電暈放電引起的干擾排除掉，其抗干擾性能是*的。UHF測量將UHF傳感器（超高頻傳感器）凹面部分緊貼在GIS盆式絕緣子上，有的GIS盆式絕緣子有屏蔽層，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內部放電信號。

GIS巡檢部位一般取GIS內部容易放電位置，例如斷路器、高壓套管下側等，母線(xiàn)可以間隔一段距離檢測一個(gè)點(diǎn)。

2、超聲波檢測原理

超聲波法就是在GIS外部安放傳感器，傳感器的靈敏范圍為20KHz-100KHz。用該方法可以檢測、識別和定位GIS中的故障，而不需要預先在GIS上安裝內部耦合器和傳感器。提高頻率可降低環(huán)境噪聲的影響，這種方法的靈敏度對于絕大多數常見(jiàn)故障是比較高的。對于移動(dòng)中的顆粒，這個(gè)方法比傳統的局放測量法和UHF、VHF更*。對檢測來(lái)自位于絕緣子上的顆粒引起的放電時(shí)，這個(gè)方法還存在一些問(wèn)題，由于在環(huán)氧樹(shù)脂絕緣中超聲波信號衰減很大，所以這種方法不能測量環(huán)氧樹(shù)脂絕緣中的缺陷（例如氣泡)。

使用超聲波測量法測量GIS局部放電時(shí)，需將超聲波傳感器探頭部分涂抹超聲耦合劑，然后將超聲波傳感器貼到GIS金屬外殼上，在測量期間不能震動(dòng)傳感器，以免造成測量數據的不準確。

儀器操作

面板介紹

開(kāi)機：將“電源開(kāi)關(guān)”按下，電源指示燈（藍色）長(cháng)亮，儀器啟動(dòng)，進(jìn)入WINDOWS界面，在桌面有SCJF-2H.EXE快捷方式，雙擊，根據操作指示進(jìn)入測量界面。

關(guān)機：退出測量界面，關(guān)閉WINDOWS系統，然后按下“電源開(kāi)關(guān)”，電源指示燈熄滅，完成關(guān)機。注：一定要關(guān)掉電源開(kāi)關(guān)，否則會(huì )造成電池能量耗盡，影響下次使用。

充電：使用充電器，將充電插頭插入充電口，一次需7個(gè)小時(shí)。注：當電池耗盡時(shí)，需充電20分鐘可開(kāi)機使用。

軟件操作說(shuō)明

用戶(hù)可以根據自己的需求，利用系統軟件，為每次試驗建立試驗檔案，填寫(xiě)檢測說(shuō)明信息，保存檢測數據，以便將檢測數據與檢測信息對應起來(lái)。

當軟件*次啟動(dòng)時(shí)，系統會(huì )出現“試驗設置”對話(huà)框，提醒用戶(hù)填寫(xiě)試驗信息，同時(shí)可以對試驗列表進(jìn)行查看和刪除某個(gè)試驗，當單擊試驗列表中某個(gè)試驗時(shí)，試驗信息區將顯示對應試驗信息。

如果你點(diǎn)擊取消按鈕，不建立自己的試驗檔案，系統軟件也可以快速建立默認數據庫quik_test.db3，保證完成試驗數據的存儲。

軟件會(huì )在硬盤(pán)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(jìn)制方式保存以節省存儲空間，所有的記錄數據都存儲在SQLite數據庫中，以備生成報告使用。

利用本系統進(jìn)行檢測檢測數據都存儲在硬盤(pán)中，也可以導出到PC機進(jìn)行備份。歷史數據可以被加載入系統進(jìn)行追蹤分析。

試驗設置對話(huà)框：

當上述參數均設置完畢后，點(diǎn)擊開(kāi)始試驗進(jìn)行試驗。

系統軟件主窗口

系統狀態(tài)參數

當系統軟件啟動(dòng)之后，狀態(tài)欄就會(huì )顯示當前系統狀態(tài)，如記錄存儲狀況、系統時(shí)間、運行狀況、觸發(fā)方式以及設備電池電量。

水平：當前窗口每格顯示時(shí)間長(cháng)度；

豎直：

（1）當前操作通道選擇：如選擇“CH1”當前所有參數設置對象為1通道。

（2）通道打開(kāi)/關(guān)閉：可將選種通道打開(kāi)/關(guān)閉。

（3）通道供電選擇：標記該選項可對所選通道供電；

注：當外接有源傳感器時(shí)把“供電”對話(huà)框選中，未接有源傳感器的通道“供電”對話(huà)框選擇空白狀態(tài)；

（4） 通道量程設置：更改當前通道量程；

（5）校正參數設置：通過(guò)標準源校準儀器；

（6）校正按鈕：在儀器暫停情況下按下執行校正功能；

觸發(fā)：

觸發(fā)模式：提示當前觸發(fā)方式，從而保證系統根據觸發(fā)方式正確的使用。

觸發(fā)方式：可選擇自動(dòng)觸發(fā)、單次觸發(fā)；

電池電量：提示當前電池剩余電量，當剩余電量小于5%時(shí)，系統會(huì )發(fā)出嘀嘀嘀嘀報警聲，提示用戶(hù)應連接適配器充電，或保存數據關(guān)閉系統，防止因電池沒(méi)電關(guān)機導致試驗數據丟失。

顯示界面：

顯示界面為獨立四通道顯示，可同時(shí)顯示波形、放電量值。

設置界面：

在主顯示窗口上方有一排設置選項

（1）退出功能鍵

退出按鍵，當實(shí)驗完畢時(shí)單擊此按鍵退出試驗界面

（2）單位轉換按鍵

顯示單位轉換功能，顯示單位在mV和dB之間轉換

（3）自動(dòng)定位按鍵

自動(dòng)定位功能

（4）暫停/開(kāi)始按鍵

開(kāi)始/暫停功能

（5）保存功能

錄波和保存圖片功能

（6）頻域分析功能

將當前所選通道時(shí)域波形轉換為頻域波形

（7）屏幕鍵盤(pán)

調取軟件盤(pán)

（8）三維圖顯示功能

N-Q-φ三維圖

4. 局部放電檢測儀配置

該設備配置主機可共用不同傳感器可測量不同設備，不同傳感器使用方法不同，其主要區別是是否需要供電，區別如下表：

1、概述

是我公司總結幾十年局放檢測經(jīng)驗，運用技術(shù)手段實(shí)現的高性能數字化局部放電在線(xiàn)監測系統。該裝置采用高精度采集卡進(jìn)行A/D轉換，可實(shí)現被監測高壓設備的實(shí)時(shí)數據監測與統計分析功能。

該系統采用多種抗干擾措施，能夠有效的去除現場(chǎng)環(huán)境中的干擾，準確提取局部放電信號，判斷設備運行狀況；通過(guò)以太網(wǎng)把放電量值、報警事件等監測數據定期上傳到遠方的數據中心服務(wù)器，利用數據中心服務(wù)器上運行的后臺軟件可獲取現場(chǎng)的監測數據并進(jìn)行統計與分析，與此同時(shí)數據中心服務(wù)器還可以遠程登錄現場(chǎng)監測單元，觀(guān)測實(shí)時(shí)波形，對設備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行更加系統的評估。

數據中心的服務(wù)器程序運行于固定IP地址的計算機上，可同時(shí)監測多個(gè)設備，并實(shí)時(shí)顯示每一個(gè)登入設備的放電信號，能根據參數設定，定期保存已登入的監測設備從現場(chǎng)傳來(lái)的數據，以便日后隨時(shí)查閱分析。

2、組成及原理

該局部放電在線(xiàn)監測系統由局放傳感器、現場(chǎng)監測單元、遠程監控計算機以及局部放電監測軟件組成。

3、各組成單元

3.1 局放傳感器

局放傳感器可以是接觸式超聲波傳感器、非接觸式超聲波傳感器、TEV傳感器、特高頻傳感器及寬頻帶電流互感器,通過(guò)50Ω同軸電纜將信號傳遞到在線(xiàn)監測單元。

3.2 現場(chǎng)監測單元

接收前端傳感器的各種局部放電模擬信號，對多路信號進(jìn)行信號調理、噪聲去除、A/D轉換、干擾處理、數據處理、放電量顯示、超標報警，并將實(shí)時(shí)數據通過(guò)以太網(wǎng)上傳至后臺。

3.3 后臺監測計算機

通過(guò)網(wǎng)絡(luò )遠程連接服務(wù)器，實(shí)現后臺監測計算機的所有功能，根據現場(chǎng)各監測系統送來(lái)的信號建立故障監測數據庫，并顯示各現場(chǎng)監測系統監測到的局放強度變化趨勢及超標報警等信息。

4、現場(chǎng)監測單元技術(shù)性能指標

5、后臺軟件功能特點(diǎn)

●軟件系統以Win7為平臺，640*480的屏幕分辨率。

可分析顯示各監測設備的實(shí)時(shí)放電波形等。

可遠程顯示各監測設備的放電量。

放電量歷史趨勢圖等數據可連續自動(dòng)保存，并可隨時(shí)查看統計與分析。

各種監測數據指標超出警戒值時(shí)，可自動(dòng)給出報警提示。

6、現場(chǎng)監測單元軟件相關(guān)操作說(shuō)明

6.1實(shí)時(shí)波形操作

1、當系統軟件啟動(dòng)之后，首先進(jìn)入的是實(shí)時(shí)波形顯示界面，該界面為獨立四通道或兩通道顯示，可同時(shí)顯示波形、放電量值。如下圖所示：

2、狀態(tài)欄顯示當前系統狀態(tài)，如記錄存儲狀況、系統時(shí)間、運行狀況、觸發(fā)方式以及設備電池電量。

水平：當前窗口每格顯示時(shí)間長(cháng)度；

豎直：

（1）當前操作通道選擇：如選擇“CH1”當前所有參數設置對象為1通道。

（2）通道打開(kāi)/關(guān)閉：可將選種通道打開(kāi)/關(guān)閉。

（3）通道供電選擇：標記該選項可對所選通道供電；注：當外接有源傳感器時(shí)把“供電”對話(huà)框選中，其余通道“供電”對話(huà)框選擇空白狀態(tài)；

（4） 通道量程設置：更改當前通道量程；

（5）校正參數設置：通過(guò)標準源校準儀器；

（6）校正按鈕：在儀器暫停情況下按下執行校正功能；

觸發(fā)：

觸發(fā)模式：提示當前觸發(fā)方式，從而保證系統根據觸發(fā)方式正確的使用。

觸發(fā)方式：可選擇自動(dòng)觸發(fā)、單次觸發(fā)；

3、設置界面：

在主顯示窗口上方有一排設置選項

（1）退出功能鍵

退出按鍵，當實(shí)驗完畢時(shí)單擊此按鍵退出試驗界面

（2）單位轉換按鍵

顯示單位轉換功能，顯示單位在mV和dB之間轉換

（3）自動(dòng)定位按鍵

自動(dòng)定位功能

（4）暫停/開(kāi)始按鍵

開(kāi)始/暫停功能

（5）保存功能

錄波和保存圖片功能

（6）頻域分析功能

將當前所選通道時(shí)域波形轉換為頻域波形

（7）屏幕鍵盤(pán)

調取軟件盤(pán)

（8）三維圖顯示功能

6.2 趨勢圖操作

1、在主控室電腦上雙擊圖標打開(kāi)軟件進(jìn)入趨勢圖界面，或者在現場(chǎng)機器的軟件上點(diǎn)擊下圖界面上紅框內的按鈕進(jìn)入趨勢圖界面。

2、趨勢圖界面如下圖所示：

其中下方的報警信息會(huì )顯示近10條報警記錄。

6.3趨勢圖相關(guān)設置操作

1、數據導入導出

點(diǎn)擊菜單中的“數據”按鈕有如下選項，其中“導出”可將本機的趨勢圖數據庫文件導出到文件夾，“導入”命令可以將現場(chǎng)的監測單元趨勢圖數據庫文件導入到本機中。

2、參數設置

點(diǎn)擊菜單中的“設置”選項或者在趨勢圖上單擊鼠標右鍵可以彈出如下設置界面：

通過(guò)該窗口可以對趨勢圖的站點(diǎn)名稱(chēng)、記錄時(shí)間間隔、量程、顯示的通道數、報警閾值、報警延遲時(shí)間、趨勢圖顯示時(shí)間段設定等參數進(jìn)行設定。其中，趨勢圖顯示時(shí)段有如下選項：

除*個(gè)和后一個(gè)選項外其余選項為回顧以當前天的23:59:59時(shí)刻作為趨勢圖回顧的結束時(shí)間向前推一天、一星期、一個(gè)月內的數據。

3、報警詳細信息顯示

點(diǎn)擊菜單中的命令或者雙擊界面下方的報警信息可以打開(kāi)報警列表窗口顯示所有報警信息，如下圖：

4、現場(chǎng)監測單元實(shí)時(shí)波形查看

當我們發(fā)現趨勢圖有異常時(shí)，可以通過(guò)調某個(gè)現場(chǎng)監測單元的實(shí)時(shí)波形圖來(lái)進(jìn)一步進(jìn)行分析。在趨勢圖界面，點(diǎn)擊菜單中的命令，就可以連接現場(chǎng)機器觀(guān)察實(shí)時(shí)波形并進(jìn)行控制。

5、程序退出

點(diǎn)擊菜單中的命令可以退出程序，但需要輸入密碼，如下圖：

勾選“重設”選項可以重新設置密碼，如下圖：

點(diǎn)擊菜單中的命令可以調出系統鍵盤(pán)進(jìn)行密碼輸入操作。

6.3軟件注冊

該在線(xiàn)監測軟件分為試用版和*版兩個(gè)版本。

標題欄上的提示了當前版本信息，可以通過(guò)點(diǎn)擊菜單中的按鈕進(jìn)行注冊，如下圖所示：

向廠(chǎng)家可以獲取試用版本以及*版本的注冊碼。其中試用版本可以試用三個(gè)月，*版本無(wú)時(shí)間限制。如果不注冊軟件將不能正常使用。

7、后臺監測軟件相關(guān)操作說(shuō)明

7.1主界面

在控制室電腦上運行的監測軟件啟動(dòng)后界面如下圖所示：

軟件界面分為如下幾個(gè)部分：

系統運行狀態(tài)信息

該區域顯示當前軟件運行狀態(tài)及系統時(shí)間。

系統菜單欄

該區域可以進(jìn)行系統相關(guān)設置操作。

監測站點(diǎn)列表

該區域顯示當前監測站點(diǎn)及傳感器信息，并可以通過(guò)勾選控制趨勢圖顯示方式，通過(guò)右鍵彈出菜單添加刪除監測站點(diǎn)，并可以設置趨勢圖的顯示效果。

監測數據（趨勢圖/列表）顯示區域

該區域通過(guò)趨勢圖的形式，或者通過(guò)列表的形式顯示監測數據。

報警信息列表

該區域顯示近的報警信息。

監測控制區域

該區域可以控制監測數據的顯示方式、時(shí)間段，并可以連接到現場(chǎng)機器進(jìn)行進(jìn)一步設置。

7.2系統設置

點(diǎn)擊菜單欄彈出如下對話(huà)框可設置監測程序主動(dòng)更新的時(shí)間間隔：

7.3站點(diǎn)管理

在監測站點(diǎn)列表中點(diǎn)擊鼠標右鍵，根據彈出菜單可以添加或者刪除監測站點(diǎn)，如下圖所示：

如果選擇【添加】則會(huì )彈出如下對話(huà)框站點(diǎn)ip地址，可以在【設置屬性】選項中對站點(diǎn)ip地址進(jìn)行修改：

在傳感器上點(diǎn)擊右鍵可以通過(guò)選擇【設置屬性】選項設置傳感器趨勢圖的顯示顏色：

列表區域左側的勾選框可以選擇是否顯示該站點(diǎn)或特定傳感器的監測數據。

7.4監測過(guò)程及控制

點(diǎn)擊菜單欄【監測控制】選項可以運行或者停止監測，并可以退出程序。

監測過(guò)程中可通過(guò)監測控制區域設置顯示方式及時(shí)間段。

點(diǎn)擊可以切換監測數據以趨勢圖或者列表形式顯示：

點(diǎn)擊可以在趨勢圖顯示方式中重點(diǎn)描繪出數據點(diǎn)，對比效果如下圖：

如果勾選【查看時(shí)間段內數據】則會(huì )顯示時(shí)間段內數據，否則顯示的監測數據為當前系統時(shí)間所在日期的0點(diǎn)到23點(diǎn)59分59秒內的數據。

點(diǎn)擊彈出如下窗口：

選擇ip地址則可以連接該地址的設備進(jìn)行遠程控制：

7.5數據備份

點(diǎn)擊菜單欄的彈出如下窗口：

點(diǎn)擊確定之后可以將監測數據備份到路徑。