局部放电检测仪又称局部放电仪,局部放电测量仪,局部放电测试系统。英文简称:RXPartial Discharge Detector.
局部放电测试仪是研制开发生产的一种新型仪器。基本上保持了原有局部放电检测仪的优点和功能,并致力于缩小仪器体积、重量、使之成为名符其实的携带式仪器。该仪器是根据IEC(270)标准,利用脉冲电流法原理研制而成,并满足GB-7354-2004、GB-1207-97、GB-1208-97中关于局部放电测试对测试仪器规定的技术要求。该仪器具有灵敏度高、放大器系统动态范围大、测试的试品范围广、操作简便等优点。并采用先进的抗干扰组件和独特的门显示电路,抗干扰能力强,并具有四种高频椭圆扫描,适用于高压产品的型式、出厂试验,新产品研制试验,电机、互感器、电缆、套管、电容器、变压器、避雷器、开关及其它高压电器局部放电的定量测试。可供制造厂、科研部门、电力部门现场使用。
名词、术语
1. 局部放电
局部放电是指在绝缘的局部位置放电,它并不构成整个绝缘的贯通性击穿。它包含三种放电形式:内部放电(在介质内部)、沿面放电(在介质表面)、电晕放电(在电极尖端)。
2. 电荷量q
在试品两端瞬时注入一定电荷量,使试品端电压的变化和由局部放电本身引起的端电压的变化相同,此注入量即为局部放电的视在电荷量。
3. 视在放电量校准器
视在放电量校准器是一标准电量发生器,试验前它以输出某固定电量加之试品两端,模拟该试品在此电量下放电时局部放电测试仪的响应,此时调整刻度系数,确定局部放电检测仪的量程,以便在试验时测量该试品在额定电压下的视在放电量。因该放电量时以标准电量发生器比较后间接测出,而非直接测出,故此放电量称为“视在放电量”。
校正电量发生器是测量局部放电时必备的仪器,它的性能参数直接关系到测试结果的准确性。
视在放电量校准器由校准脉冲电压发生器和校准电容串联组成,其参数主要包括:脉冲波形上升时间、衰减时间、内阻、脉冲峰值、校准电容值等。
校准脉冲电压发生器电压波形上升时间为从0.1U0到0.9U0的时间,衰减时间定义为从峰值下降到0.1U0的时间。
4.检测阻抗
检测阻抗是拾取检测信号的装置,在使用中,应根据不同的测试目的,被试品的种类来选择合适的检测阻抗,以提高局部放电测量的灵敏度、分辨能力、波形特性及信噪比。
检测阻抗按调谐电容范围分1~12号。(见表1)
5.时间窗(门单元)
时间窗是为防止大于局部放电的干扰信号进入峰值检波电路而设计的一种电路装置。因在实际试验时,尤其是在现场做试验时,不可避免地会引入一些干扰,所以,时间窗的使用更显得重要。
时间窗的工作原理是把椭圆扫描时基分成导通(加亮区域)和截止(未加亮区域)两部分,通过改变时间窗的位置和宽度将放电脉冲置于导通(加亮区域),干扰脉冲置于截止(未加亮区域),此时仪表读数即为放电脉冲数值,而干扰则不论大小,皆不会影响放电脉冲数值。若此时两个时间窗同时关闭,则仪表读数为整个椭圆上脉冲之峰值。
技术参数
1.可测试品的电容范围:6pF~250uF
2.检测灵敏度及允许电流(见表1)。
3.椭圆扫描时基
(1) 频率:50、100、150、200、400Hz
(2) 旋转:以30度为一档,可旋转120度。
(3) 工作方式:标准-扩展-直线。
(4) 高频时基椭圆的输入电压范围:13~275V。
4.显示单元
采用100×80mm矩形示波管,有亮度与聚焦调节旋钮。
5.放大器
(1) 3dB低频端频fL:20、40KHz任选。
(2) 3dB高频端频率fH:200、300KHz任选。
(3) 增益调节:粗调6档,档间增益差10倍±5%。
(4) 细调范围:>10倍。
(5) 正、负脉冲响应不对称性:<5%。
6.时间窗
(1) 窗宽:5度~150度(50Hz) 连续可调。
(2) 窗位置:每一窗可旋转0度~170度。
(3) 两个时间窗可分别或同时控制。
7、脉冲峰值表
(1) 线性指示:0~100误差不大于5%。
(2) 对数指示:1~100误差不大于5%。
局部放电检测仪系统工程原理:
采用的检测方法是世界上目前最广泛采用的直接法、电桥平衡法、电流脉冲法,其基本原理:试品产生一次局部放电时,试品Cx两端产生瞬时的电压变化ΔU,经过一耦合电容Ck耦合到检测阻抗Zm,回路中会产生一脉冲电流I,将此脉冲电流I经检测阻抗Zm产生的脉冲电压进行采样,放大和显示处理,就可以测定局部放电的视在放电量等参数。脉冲电流法主要利用局部放电信号频谱中的较低频部分,可避免无线电干扰。
系统配置RLC型检测阻抗,他测量局部放电产生的脉冲信号,并抑制实验电源的工频及其它低频干扰信号。
系统为脉冲峰值指示形式测试系统,具有计算机程控滤波、放大、采样、存储及显示等功能。数据采集与试验电压同步进行。能够用直接法、电桥平衡法、复率n、平均放电电流I、平方率D,可作各种图谱:q-n、q-ф、q-ф-t等, 整套测量系统能检测出小于1000pC局部放电量的超声信号。其软件具备测试结果的统计评估和局部放电数据为基础的局部放电故障自动识别功能,自动生成报告;虚拟示波器有线性、椭圆2维、3维图形显示方式。
该装置适合GIS、电缆、110KV及以上电压等级的电力变压器、35KV及以上电压等级的电力互感器、套管、避雷器、耦合电容器等电力设备的局部放电试验。(四) 注意事项1. 在试验开始加压以前,试验人员必须详细而全面地检查一遍线路,以免线路接错。测试仪器处的接地线是否与接地体牢固连接,若连接不牢或在准备工作时掐头去尾线被脚踢断,这将可能引起人身和设备事故。
2.对于连接线应避免将尖端暴露在外,防止尖端电晕放电,尤其对于电压等级较高的局部放电试验,必要时要加粗高压连接线及加装防电晕罩,减小因场强过高引起的电晕放电。屏蔽罩不能与试品的瓷裙相接触。
3. 一般情况下,在试验过程中,被试品在耐压、预升压时局部放电量都比正常值大很多,此时仪器的仪表必然会超出满刻度。为防止仪器损坏,应将仪器的增益粗调旋钮逆时针旋转一档或更多档,以不超出满刻度为标准。当电压降至测量电压时,再将增益粗调开关顺时针旋转一档或更多档,以便记录测量值。