手持式TEV超聲局部放電檢測儀用戶手冊

1、PD-HAT局部放電檢測儀用戶手冊目錄PD-HAT.21產(chǎn)品概述42檢測原理53儀器操作64傳感器操作75儀器的功能85.1 啟/停測量85.2 切換顯示85.3 圖譜分析95.4 放電判斷115.5 數(shù)據(jù)回讀瀏覽115.6 自動更新115.7 數(shù)據(jù)導(dǎo)出115.8 幫助126使用條件127性能指標128現(xiàn)場測量方法與考前須知14現(xiàn)場測量步驟：14附錄A常見干擾源和抗干擾方法18附錄B干擾信號的典型圖譜19附錄C檢測數(shù)據(jù)的要求20附錄D術(shù)語和定義201產(chǎn)品概述中壓開關(guān)柜3-66KV是城市配電網(wǎng)中重要根底設(shè)施,其運行的穩(wěn)定性直接影響到城市經(jīng)濟的開展與人民生活水平質(zhì)量的提升.開關(guān)柜設(shè)備的可靠性直接決

2、定了用戶供電的可靠性.狀態(tài)檢修是提升供電設(shè)備可靠性的重要技術(shù)手段.但是開關(guān)柜不可能采取像變壓器、GIS設(shè)備那樣實現(xiàn)全面、實時的在線監(jiān)測.由于開關(guān)柜數(shù)量眾多,開關(guān)柜的設(shè)備造價低,監(jiān)測設(shè)備的本錢很高.但往往開關(guān)柜的故障會導(dǎo)致嚴重的后果,導(dǎo)致供電中斷,嚴重影響城市電網(wǎng)穩(wěn)定運行.經(jīng)統(tǒng)計,開關(guān)柜的絕緣與載流故障占整個開關(guān)柜的30%-50%并且絕緣與載流故障與局部放電現(xiàn)象密切相關(guān),對中壓開關(guān)柜的局部放電檢測能顯著減少故障概率.為此,我們精心設(shè)計了PD-HATW部放電檢測儀,專門用于檢測開關(guān)柜局部放電的狀況,直觀分析局部放電的嚴重程度,衡量設(shè)備內(nèi)部絕緣的劣化程度,使維護人員在變電設(shè)備出現(xiàn)絕緣劣化時能夠及時發(fā)

3、現(xiàn),采取相應(yīng)舉措,防止設(shè)備出現(xiàn)短路等嚴重故障.PD-HAT局部放電檢測儀采用目前流行的暫態(tài)地電壓TEV和超聲波AE檢測局部放電的方法,通過外置的TEV天線接收開關(guān)柜內(nèi)部局部放電輻射和產(chǎn)生的暫態(tài)地電壓和超聲波信號.PD-HAT在使用上以暫態(tài)地電壓為主要檢測方法,超聲波為輔助檢測手段,還集成了HFCT僉測方式,可以對開關(guān)柜局部放電進行全方位的檢測.PD-HATft有如下特點：單通道設(shè)計,可以選擇接入暫態(tài)地電壓傳感器、超聲波傳感器或HFCT專感器.便攜式設(shè)計,維護人員能隨身攜帶,并且一個人就能實施局部放電的檢測過程.操作過程簡單,通過儀器上的快捷按鍵就能輕松完成整個檢測,方便現(xiàn)場人員使用.在檢測過程

4、中自動實時進行局部放電智能化診斷,并且將判斷結(jié)論顯示在儀器界面上,幫助現(xiàn)場工作人員分析設(shè)備局部放電的狀態(tài)與危險等級.具備連續(xù)檢測和存儲數(shù)據(jù)的水平,數(shù)據(jù)能通過外插U盤的方式導(dǎo)出.在檢測過程中實時顯示放電幅度趨勢圖,Q-N-圖(PRPD,特征棒圖有經(jīng)驗的現(xiàn)場分析人員可以清楚的觀測到設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的局部放電的時域和相域的特征,從而判斷局部放電嚴重程度和類型.2檢測原理開關(guān)柜里的局部放電主要分為2類：內(nèi)部局部放電：發(fā)生在絕緣體內(nèi)部的放電原因絕緣材料不均勻或者內(nèi)部存在空洞和雜質(zhì)或者絕緣強度的缺乏;外表局部放電：發(fā)生在絕緣體外表的放電原因?qū)w外表存在凸出部；環(huán)境因素的影響：潮濕、過熱.目前公認的測量開關(guān)柜局

5、部放電的方式是暫態(tài)地電壓(TEV)和超聲波(AE)法.暫態(tài)地電壓(TransientEarthVoltage)測量方式：局部放電發(fā)生時,放電點產(chǎn)生高頻電流波,41ft個方向傳播；受集膚效應(yīng)的影響,電流波僅集中在金廟即體內(nèi)外表傳播,而不會直接穿透；在金屬斷開或絕緣連接處,電流波轉(zhuǎn)移至外外表,并以電磁R形式進入自由空間;電磁波上升沿碰到金屬外外表,圖|1打關(guān)柜局部放電示意圖暫態(tài)對地電壓可用TEV傳感器進行測量,具幅值與放電量和傳播途徑的衰減程度有關(guān)；衰減量主要取決于放電點位置、設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及開口大小有關(guān),如墊圈的厚度.開關(guān)柜殼枷暫態(tài)對地電壓的變化會在傳感器的金屬極板上感應(yīng)出高頻電流,對傳感器輸

6、出的高頻電流進行處理,可以間接獲得局部放電的強度和頻度.超聲波(AE)測量方式：局部放電發(fā)生時,放電點產(chǎn)生超聲波信號,電纜絕緣的內(nèi)部放電導(dǎo)致的振動幅度較小,難以采用超聲波方法測量；絕緣子、母排導(dǎo)致的外表放電導(dǎo)致的振動幅值較大,方便使用超聲波方法進行測量；暫態(tài)地電壓檢測法和超聲波檢測法適合現(xiàn)場檢測應(yīng)用,可以相互補充.暫態(tài)地電壓檢測法測量絕緣內(nèi)部放電,超聲波檢測法測量絕緣外表放電,如表1所示暫態(tài)地電壓(TEV超聲波(AE)對絕緣的內(nèi)部放電比擬敏感對介質(zhì)類型比擬敏感,適合檢測空氣介質(zhì)放電；比擬適合檢測套管、終端、絕緣子的表回放電；對放電頻譜較低的套管、終端、絕緣子表回放電不敏感對絕緣的內(nèi)部放電不敏感

7、易受外界電磁干擾的影響易受現(xiàn)場機械振動的干擾傳播過程衰減較小傳播過程衰減大表1暫態(tài)地電壓與超聲波檢測方法比擬高頻電流互感器(HFCT測量方式：儀器集成了HFCTi試通道,可以接入HFCT專感器檢測開關(guān)柜進出線纜的局部放電狀況.HFCT檢測方法是目前帶電檢測標準推薦方法之一,使用HFCT傳感器對開關(guān)柜進出線纜終端末屏接地電流進行檢測,從而發(fā)現(xiàn)線纜內(nèi)部的局部放電.實踐經(jīng)驗說明,開關(guān)柜暫態(tài)地電壓檢測方法具有檢測靈敏高的特點,目前電力行業(yè)內(nèi)已經(jīng)認可此方法,并且有相應(yīng)的技術(shù)標準.3儀器操作步驟一：將TEV專感器(或HFCT專感器)接入儀器TEV(HFCT通道輸入接口.步驟二：將AE探頭與調(diào)理放大器連接后

8、接入儀器AE通道接口.步驟三：用戶佩戴好儀器后,通過上方面板,翻開電源開關(guān),系統(tǒng)啟動,便可進入測量狀態(tài)工作.步驟四：在儀器操作界面上設(shè)置測量參數(shù),啟動測量后,通過儀器界面觀察局部放電脈沖特征,包括幅度與相位等信息.注：在環(huán)境惡劣的條件下,需對儀器進行相應(yīng)保護舉措,以免對儀器造成損傷.4傳感器操作暫態(tài)地電壓信號可以通過開關(guān)柜的金屬門的縫隙,通風(fēng)孔,墊圈等部位傳導(dǎo)到金屬門外表,測量時將TEV專感器貼在上述部位附近即可.注意：開關(guān)柜不能是雙層金屬門的,傳感器必須貼在單層金屬門外表.將TEV傳感器貼在開關(guān)柜金屬門外表就可以得到信號,不需要對開關(guān)柜做任何改動,不需停電,不影響開關(guān)柜的正常運,如圖2所示需

9、要使用超聲波AE傳感器時,需要將超聲波傳感器緊貼開關(guān)柜殼體外表為了保證傳感器與開關(guān)柜殼體良好緊密的接觸,應(yīng)在超聲波傳感器外表涂抹硅膠并且連接好超聲波前置放大器.注意：TEV測量易受周圍電磁環(huán)境噪聲的影響,所以測量時,有必要對周圍電磁環(huán)境噪聲進行測量,推薦的電磁環(huán)境噪聲值應(yīng)該小于20dB.高于此值那么不利于測量.電磁環(huán)境噪聲測量方式：將TEV傳感器貼在不可能產(chǎn)生局放的金屬板上,比方室內(nèi)金屬門.從儀器上可以直接讀出背景噪聲值.開關(guān)柜金屬盤PD-HAT5儀器的功能USB樓口電源開關(guān)與充電插口背錯接口頻普打橘齷啟動/停止跳-呼芾接口=肥接口同步輸入通道LCD電阻式觸摸屏功能選擇鍵方向確認鍵圖3儀器功能

10、示意圖5.1 啟/停測量用戶在啟動測量前,需要對所需測量數(shù)據(jù)自定義范圍,選擇相應(yīng)的檢測方式,時間范圍,脈沖寬度假設(shè)不進行選擇,系統(tǒng)確認為默認值,選擇確定后,點擊鍵盤上的“啟動/停止鍵,儀器開始進行數(shù)據(jù)采集,如需停止采集需再次按下“啟動/停止鍵.測量結(jié)束后,系統(tǒng)會提示用戶是否保存測量的數(shù)據(jù),用戶可根據(jù)自身需要,進行選擇.對已經(jīng)保存的數(shù)據(jù),用戶在瀏覽后能夠選擇是否“刪除.5.2 切換顯示通過儀器面板上的“切換鍵,可以在簡化界面和分析界面中自由切換.下面主要介紹簡化界面的元素.儀器開機啟動后默認進入簡化操作界面,界面上顯示危險等級指示燈,并在指示燈下方顯示脈沖幅度值信息.巡檢過程中主要觀察指示燈的變

11、換,根據(jù)危險等級,指示燈分為綠燈、黃燈、橙燈、紅燈.分別代表正常、關(guān)注、預(yù)警、檢修等狀態(tài),如表2所示指示燈狀態(tài)危險等級米取策略綠燈正?？梢赃\行,根據(jù)正常檢測周期進行下一次檢測黃燈關(guān)注將“關(guān)注開關(guān)柜的檢測周期縮短為一個月橙燈預(yù)警需要定位局部放電源所在開關(guān)柜,將“預(yù)警開關(guān)柜的檢測周期縮短為一周紅燈檢修需要定位局部放電源所在開關(guān)柜,進行檢修表2指示燈狀態(tài)含義表達5.3 圖譜分析通過儀器的“切換鍵,可以在簡化界面和分析界面中自由切換.下面主要介紹分析界面的組成元素趨勢圖：反響放電幅度峰值和均值隨時間變化的關(guān)系,如圖4所示.Cte1Cfe2Qs30s40s50s60s圖4分析界面的趨勢圖PRPDffl中

12、-q-n圖：反響放電幅度,相位,次數(shù)的關(guān)系,用二維偽彩圖的形式表達出來,如圖5所示.圖5分析界面的PRP明特征棒圖：如圖6所示Qp：表示固定時間尺度下,所有放電脈沖的最大峰值.Qm周定時機尺度下,所有放電脈沖的平均值.飛行時間圖：即飛行時間統(tǒng)計圖.方也,表示了放電幅度和放電時間間隔的關(guān)系,便于確定放電類型.F1:固定時間尺度下,所有放電脈沖的50Hz的相關(guān)性,在相位分布上表現(xiàn)為單峰特征.F2:固定時間尺度下,所有放電脈沖的100Hz的相關(guān)性,在相位分布上表現(xiàn)為雙峰特征.Qp,Qm反映放電幅度的統(tǒng)計特征,F1與F2反映放電相位的統(tǒng)計特征.反映的統(tǒng)計特征與放電類型密切相關(guān)圖6分析界面的棒圖圖7分析

13、界面的相位圖5.4 放電判斷在測量過程中,系統(tǒng)對測量的數(shù)據(jù)實時分析并進行是否存在局放異常的判斷,給出判斷結(jié)論,軟件界面上將給出如下提示：正常：小于等于黃色警戒值關(guān)注：超出黃色警戒值預(yù)警：超出橙色警戒值檢修：超出紅色警戒值現(xiàn)場干擾將降低局部放電檢測的靈敏度,甚至導(dǎo)致誤報警和診斷錯誤.因此,在使用PD-HATW放檢測儀時,要注意對現(xiàn)場干擾的判斷,盡量在消除和減小現(xiàn)場干擾的影響后再進行檢測,具體可以參照附錄A中有關(guān)常見干擾源和抗干擾方法.5.5 數(shù)據(jù)回讀瀏覽在測量結(jié)束后,PD-HA儂器提供前后頁翻頁瀏覽數(shù)據(jù)的功能,用戶可以查看整個測量過程不同時刻的數(shù)據(jù).也可以讀取已經(jīng)存儲的數(shù)據(jù)文件來了解一個測量過程

14、不同時刻的數(shù)據(jù).一旦用戶在測量結(jié)束后保存了數(shù)據(jù)文件,用戶可隨時查看測量過程中任何時刻的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特征和以及原始脈沖數(shù)據(jù).軟件提供選擇“時間尺度的功能,可以選擇10,30,60秒來進行統(tǒng)計,只需移動趨勢圖上的透明透明條到想要查看的時間位置后,結(jié)合時間尺度來查看數(shù)據(jù).5.6 自動更新當(dāng)PD-HATS統(tǒng)中的軟件需要升級時,用戶可以在U盤根目錄的PDVUpdate文件夾中拷入廠家的更新文件后,直接插入PD-HAK器的US嵌口,PD-HAT自動檢測文件的版本信息后自動重新啟動儀器來更新軟件.5.7 數(shù)據(jù)導(dǎo)由U盤插入儀器USBR口后,儀器會自動檢測到U盤插入,并提示是否導(dǎo)出數(shù)據(jù),選擇導(dǎo)出后,儀器會把本地存

15、儲器上的測量數(shù)據(jù)文件復(fù)制到U盤上.本儀器最大可支持U盤為8G導(dǎo)出的數(shù)據(jù)可以在上位機的回讀分析軟件中進行事后分析瀏覽.5.7幫助頂級菜單中“幫助,進入后將以圖形化方式向您展示PDHA儂器的快速指南.從快速指南中您將了解儀器底部菜單的操作流程.幫助還向您提供了校準PDHAT系統(tǒng)的工具,分別是觸摸屏和時鐘的校準.這兩項在儀器出廠前已經(jīng)進行了校準,一般用戶不需要再次校準.但是如果您發(fā)現(xiàn)儀器出現(xiàn)觸摸屏和時鐘的偏差,可以在這里進行校準,可以有效防止硬件的偏差給您的測量過程帶來困擾.6使用條件環(huán)境溫度：-15C-65c標高：海拔3000m以下不結(jié)露的最大相對濕度：95%污穢等級田級最大風(fēng)速35m/s7性能指

16、標指標描述通道數(shù)1個測量通道,可以選擇接入暫態(tài)地電壓或者超聲波傳感器米樣速率20Msps米彬?度12Bit檢測靈敏度AE通道最小可測放電量50pC檢測動態(tài)范圍70dB檢測信號帶寬暫態(tài)地電壓50-70MHz高頻CT(HFCT)0.5-30MHz曲波20-200KHZ同步方式默認為內(nèi)同步,由儀器提供同步信號,也可外接同步信號裝置,在儀器操作界面上可以進行切換.顯示量程切換顯示范圍圖-中-低可在使用過程中隨時切換電池容量5Ah待機時間12小時整機功耗7瓦/時CPU任頻FreescaleiMX257400MHz操作系統(tǒng)WindowsCE6.0開機啟動時間8秒用戶可用內(nèi)存64MB/40MB用戶空間8GB

17、彩色顯/、和觸摭480*272256色電阻式彩色觸摸屏USB接口USB2.0自動軟件更新插入U盤自動更新軟件防護水平檢測裝置電源端子和信號端子對地應(yīng)能承受1min/2kV的工頻耐壓和5kV標準雷電波1.2/50us有VFTO舜態(tài)過壓、過流、防雷等保護舉措抗震性能能夠耐受地面水平加速度0.25g和地面垂直加速度0.125g的振動試驗g為地心引力加速度,9.8m/s電磁兼容性能能承受GB/T14598.9中規(guī)定的嚴酷等級4級能承受GB/T17626.5中規(guī)定的嚴酷等級4級能承受GB/T17626.8中規(guī)定的嚴酷等級4級表3儀器性能指標表8現(xiàn)場測量方法與考前須知現(xiàn)場測量步驟:測量現(xiàn)場背景噪音0-20

18、dB范圍是正常的消除現(xiàn)場干擾源背景噪聲20dB需要排除干擾源,參照附錄A的方法記錄開關(guān)柜的銘牌參數(shù)暫態(tài)地電壓模式下,測量開關(guān)柜的地電波信號,并記錄測量數(shù)據(jù)超聲波模式下,測量開關(guān)柜的超聲波信號,并記錄測量數(shù)據(jù)判斷開關(guān)柜是否存在局放考前須知：1應(yīng)注意在每次測試讀數(shù)時,使檢測儀器在檢測部位停留3秒以上,待數(shù)值穩(wěn)定后再讀數(shù),如3秒后數(shù)值還一直不穩(wěn)定,那么讀取3次測量值的平均值.2如存在異常信號,應(yīng)對該開關(guān)柜進行屢次、多點檢測,且在該柜體金屬外表至少選取3個點進行比擬,查找信號最大點的位置.3檢測過程應(yīng)保證檢測數(shù)據(jù)客觀、如實的反響設(shè)備實際運行狀況,全面、準確記錄各項數(shù)據(jù).4檢測并記錄,建立相關(guān)檢測檔案.

19、5對數(shù)據(jù)異常開關(guān)柜宜利用照相機、攝像機等設(shè)備對開關(guān)柜及臨近設(shè)備進行記錄,以便進行后期分析.6對于檢測中發(fā)現(xiàn)的異常情況,應(yīng)在對檢測數(shù)據(jù)進行嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)分析后及時出具相關(guān)檢測報告,并上報相關(guān)治理部門.圖8儀器現(xiàn)場使用圖本儀器為內(nèi)置式鋰電充電電池,在使用儀器前,請保證電量飽和,以免在數(shù)據(jù)采集過程中出現(xiàn)斷電,引起數(shù)據(jù)喪失.本儀器為便攜式局部放電檢測儀,通過配套背帶可隨身攜帶.用戶佩戴好儀器后,通過上方面板,翻開電源開關(guān),系統(tǒng)進入待機狀態(tài),便可開始進入工作狀態(tài),如圖8所示.在局部放電帶電檢測中,首先通過峰值趨勢圖觀察是否有高于20dB警戒值的異常信號,并判斷是否是干擾信號或周圍環(huán)境的電子噪聲信號.當(dāng)觀察到

20、有高于20dB的信號時,再觀察PRPEH譜,環(huán)境口聲信號的PRPLH譜無任何相位特征,如果有相位特征時,再將傳感器貼在附近無局放信號的金屬外表上測量是否有干擾信號,如果沒有,那么說明可疑信號來自開關(guān)柜內(nèi)部.在現(xiàn)場檢測時,暫態(tài)地電壓方式的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,CKPK電纜等設(shè)備所對應(yīng)到開關(guān)柜柜壁的位置,這些設(shè)備大局部位于開關(guān)柜前面板中部及下部,后面板上部、中部及下部、側(cè)面板的上部、中部及下部,如圖9所示：前中在現(xiàn)場檢測時,超聲波檢測過程中,應(yīng)將超聲波傳感器貼在開關(guān)柜壁上的檢測.開關(guān)柜超聲法檢測部位可參考圖10進行測試.圖10超聲波檢測部位示意圖現(xiàn)場檢測數(shù)值與判

21、斷結(jié)論,采取舉措對照表如表4:背景值設(shè)備上的測試值(P)判斷結(jié)論采取的舉措P<20dB未發(fā)現(xiàn)明顯的放電現(xiàn)象每3個月測試一次20dB<P<檢測到一定要跟蹤測試或用監(jiān)測儀020dB30dB程度的放電現(xiàn)象進行在線監(jiān)測,觀察設(shè)備的放電趨勢.30dB<P<40dB檢測到較強的放電現(xiàn)象確7E放電源的位置,對設(shè)備采取相應(yīng)的舉措P>40dB檢測到強烈的放電現(xiàn)象確7E放電源的位置,對缺陷設(shè)備進行停電檢修>20dB高水平噪聲可能會遮蓋開關(guān)柜內(nèi)的放電如果可能,應(yīng)該消除外部干擾源再重新測試參照附錄A中常見干擾源和抗干擾方法,或使用更高端的儀器來識別開關(guān)柜中的放電表4現(xiàn)場檢測結(jié)

22、論對照表附錄A常見干擾源和抗干擾方法常見的干擾源有：1戶外架空線的強電暈干擾會對開關(guān)室的進線柜及相鄰柜的超聲波和暫態(tài)對地電壓測試值造成影響.2主變冷卻器等大電機運轉(zhuǎn)時由于內(nèi)部線圈的轉(zhuǎn)動會在外殼產(chǎn)生較高的暫態(tài)對地電壓測試值,進而對開關(guān)室的進線柜及相鄰柜的超聲波和暫態(tài)對地電壓測試值造成影響.3蓄電池屏柜和直流屏柜由于內(nèi)部的整流電路,具暫態(tài)對地電壓測試值會異常高,但影響范圍小,在2、3米開外即可忽略.4靠近燈源會使超聲波測試值異常大.5屋頂日光燈損壞后鎮(zhèn)流器不停啟動會導(dǎo)致暫態(tài)對地電壓測試值提升很多,其影響范圍較大,可以覆蓋一個主控室或高壓開關(guān)室.6開關(guān)柜反面的帶電指示器會造成暫態(tài)對地電壓測試值偏高.

23、7有些電子電路版、限制箱等會產(chǎn)生一定的干擾,對暫態(tài)對地電壓測試值產(chǎn)生影響,但影響范圍僅限于與其連接的金屬面,且不超過0.5m的距離,如消防限制箱、開關(guān)柜就近限制保護屏等.8鬧市區(qū)的構(gòu)架暫態(tài)對地電壓測試值受車輛等原因影響很大,但存在房屋的屏蔽舉措時,內(nèi)部的設(shè)備受影響較小.9人耳可聽的聲音等會對超聲波測試帶來極大干擾.10電暈放電可明顯增大超聲測試法的數(shù)值,且其聲響與開關(guān)柜內(nèi)部產(chǎn)生的聲音根本類同.11超聲測試法的干擾源影響距離一般較小,且有一定的方向性.現(xiàn)場干擾的處理：1關(guān)閉干擾源,如一些室內(nèi)的排風(fēng)扇、日光燈等.2采用不同的時間進行測試.3避開無線電及其它電子裝置的干擾信號.4通過便攜式局部放電定位儀確定信號的傳播方向來確定與被測設(shè)備相距較遠的放電干擾源等方法實現(xiàn).附錄B干擾信號的典型圖譜干擾類型干擾特點典型干擾波形典型干擾譜圖 心波形相對固定,幅值穩(wěn)定,沒有工頻相關(guān)性,不具肩相位特征,有特定的重復(fù)頻率一juIljl1Hlimjfl1是11.bJ1H唧T汽,雷達心波形有明顯的具有周期特征的峰值點,沒有上頻相關(guān)性,不具有相位特征/.i'l1Ihi1dhi.liiiL.L(1,L1¥|/硼腳ill日光燈干擾波形幅