局部放電測試儀

採用先進的抗干擾組件和獨特的門顯示電路，並具有四種高頻橢圓掃描，適用於高壓產品的型式、出廠試驗，新產品研製試驗，電機、互感器、電纜、套管、電容器、變壓器、避雷器、開關及其它高壓電器局部放電的定量測試。可供製造廠、科研部門、電力部門現場使用

基本介紹

• 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：研製開發生產的一種新型儀器

工程原理

在試驗電壓下產生局部放電時，經耦合電容Ck產生脈衝電流，由輸入單元拾取得脈衝訊號，經低噪聲前置放大、濾波放大器選擇所需頻帶及主放放大後，在示波屏的橢圓掃描基線上顯示出放電脈衝，同時也送到脈衝峰值表（對數表）顯示其峰值。時間窗單元控制試驗電壓每一周期內脈衝峰值表的工作時間，並在這段時間內將顯示屏的顯示加亮，寬度與位置可以改變，進一步加強了抗干擾能力。

局部放電測試儀是研製開發生產的一種新型儀器。該儀器具有靈敏度高、放大器系統動態範圍大、測試的試品範圍廣、操作簡便等優點。並採用先進的抗干擾組件和獨特的門顯示電路，抗干擾能力強，並具有四種高頻橢圓掃描，適用於高壓產品的型式、出廠試驗，新產品研製試驗，電機、互感器、電纜、套管、電容器、變壓器、避雷器、開關及其它高壓電器局

部放電的定量測試。可供製造廠、科研部門、電力部門現場使用。

名詞介紹

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。電測法套用較多的是脈衝電流法和無線電干擾電壓法。電測法已廣泛用於局部放電的定量測量。

脈衝電流法的測試原理是試品產生一次局部放電，在其兩端就會產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迴路中產生一脈衝電流。脈衝電流經過檢測阻抗會在其兩端產生一脈衝電壓，將此脈衝電壓進行採集、放大、顯示等處理，就可產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語

（1）局部放電

局部放電是指在絕緣的局部位置放電，它並不構成整個絕緣的貫通性擊穿。它包含三种放電形式：內部放電（在介質內部）、沿面放電（在介質表面）、電暈放電（在電極尖端）。

（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回響，此時調整刻度係數，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生器比較後間接測出，而非直接測出，故此放電量稱為“視在放電量”。

校正電量發生器是測量局部放電時必備的儀器，它的性能參數直接關係到測試結果的準確性。

視在放電量校準器由校準脈衝電壓發生器和校準電容串聯組成，其參數主要包括：脈衝波形上升時間、衰減時間、內阻、脈衝峰值、校準電容值等。

校準脈衝電壓發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)

時間窗是為防止大於局部放電的干擾信號進入峰值檢波電路而設計的一種電路裝置。因在實際試驗時，尤其是在現場做試驗時，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(加亮區域)和截止(未加亮區域)兩部分,通過改變時間窗的位置和寬度將放電脈衝置於導通(加亮區域)，干擾脈衝置於截止(未加亮區域)，此時儀表讀數即為放電脈衝數值，而干擾則不論大小，皆不會影響放電脈衝數值。若此時兩個時間窗同時關閉，則儀表讀數為整個橢圓上脈衝之峰值。

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專業人員進行。

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

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.試驗現場要整潔、乾淨，不應存放其他無關的物品。在高壓區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乾燥清潔，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.試驗操作人員按規程要求連線線路，試驗區各種金屬物體應牢固接地，檢查並改善試驗區內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。特別應關注接地線、高壓線和強電迴路的連線是否牢固連線。

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線，若連線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備事故。

2．對於連線線應避免將尖端暴露在外，防止尖端電暈放電，尤其對於電壓等級較高的局部放電試驗，必要時要加粗高壓連線線及加裝防電暈罩，減小因場強過高引起的電暈放電。禁止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旋鈕逆時針旋轉一檔或更多檔，以不超出滿刻度為標準。當電壓降至測量電壓時，再將增益粗調開關順時針旋轉一檔或更多檔，以便記錄測量值。

局放儀

[含電氣設備中的機械故障檢測和氣液泄漏檢測]

一．GIS開關驅動機構故障查找，防止開關拒動誤動事故

GIS，是當今電力系統中最為重要的開關設備。GIS內部的開關能否正確動作，是電網能否安全運行的關鍵因素。高電壓等級的GIS開關動作，大部分靠液壓驅動或壓縮空氣驅動，為保證液壓驅動和空壓驅動系統的正常運行，必須定時啟動電機作功加壓，以確認系統工作性能是否可靠。但是，由於設備廠商的製作工藝、安裝過程或運維失當給設備造成的缺陷，甚至空壓機損壞，造成驅動速度減慢或失效事故越來越多，嚴重威脅著電網的穩定運行，直接影響到人民的生活與生產，社會後果嚴重。SDT電氣設備局部放電巡檢儀，利用先進的超音波原理和精妙的感測技術，能生動檢知液壓和空壓系統的內部泄漏，提前發現驅動故障，並以數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．絕緣子污閃及內部裂紋檢測，電纜接頭局放檢測

各類絕緣子內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。特別是工廠中由電氣局放原因引起的火災和爆炸會因現場危險和有毒化學物的存在產生嚴重的連鎖反應。套用傳統的紅外成像技術可以發現肉眼所無法察及的熱點現象。但是局部放電、電暈、電弧、電痕等現象並不一定伴隨明顯的升溫現象，並且環境高溫掩飾了這些現象。但是，這些現象卻會產生的超音波噪音，利用超音波檢測設備可以準確進行局放檢測。

三．GIS/GCB及開關櫃、電源櫃、通訊櫃內部局放故障檢測

各地電廠、供電局變電站的GIS/GCB和集控室的開關櫃內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電氣設備局部放電巡檢儀適逢其時，GIS/GCB的絕緣介質不同，其內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電氣設備局部放電巡檢儀能夠完全滿足。

四．變壓器、母線套管、CT/PT、電容器和電抗器的局放檢測

SDT電氣設備局部放電巡檢儀克服了紅外技術只能測量表面熱故障、無法檢知內部故障及原因的缺陷，成為各國電氣運維人員的最佳選擇。各地變電站的變壓器、母線套管、CT/PT、電容器和電抗器，由於在製造、運輸、安裝過程中所存在的問題，引起內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。高壓系統的超音波檢測彌補了熱像技術的不足。目前SDT電氣設備局部放電巡檢儀已成為各國電氣運維人員的最佳選擇。電氣故障在故障點產生超音波，以檢查泄漏的方法掃描一片區域，各種特徵油炸聲、爆音、嗡嗡聲可以與不同的故障相關聯，通過記錄聲波來建立故障資料庫，並與調度系統或MIS網共享。

五．SF6氣體泄漏檢測

適用於變電站、電廠中SF6變壓器、開關、斷路器的泄漏定位，確保SF6設備的安全運行。

局放套用

高壓輸電線路和配電系統的故障檢測工作是對絕緣維護人員的一大挑戰。主要問題是電暈現象，導體周圍的空氣分子帶電或電離產生電暈放電。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退化直至最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象的出現。工廠中由電氣原因引起的火災和爆炸根據其現場危險化學物和有毒化學物的狀況將產生嚴重的連鎖反應。套用傳統的紅外成像技術可以發現肉眼所無法察及的熱點現象，但電暈、電弧、電痕等現象並不一定伴隨明顯的升溫，並且環境高溫也會掩蓋這些現象，同時控制櫃中的設備也無法用紅外熱像儀發現。但是，這些現象卻會產生明顯的超音波噪音，可利用SDT電氣設備局部放電巡檢儀進行檢測。超音波檢測系統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。

套用SDT超音波診斷技術的超音波電暈示蹤器是專為電氣和絕緣檢測人員設計的儀器。該手持式儀器使用電池作為電源，結構堅固、結果精確、操作簡便。操作人員幾乎不需任何培訓就可操作該儀器。用於檢測電暈放電、電弧、電痕等電氣現象過程中產生的高頻超聲噪音。儀器使用高靈敏度拋物面感測器檢測局放信號，並將其轉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進行處理。儀器將模擬輸入信號轉化為穩定的線性波形數據，然後以數字形式顯示於液晶顯示屏上，數據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設備檢測，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，選用正確的超音波感測器，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，調整儀器靈敏度，將儀器逐漸對準局放點。電暈放電等電氣現象產生明顯的噝噝啪啪聲響，酷似煎炸火腿時發出的聲響。超音波檢測儀的定向性使其能快速定位局放源。持續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。不規則的局放信號表示存在電弧和電痕現象，通常出現於開關內部和變壓器，這些現象潛在火災和爆炸危險。

對於高壓輸電桿塔，儀器操作者和目標絕緣子的距離通常大於60米，使用拋物面感測器放大局放信號和檢測範圍，同時保持儀器的定向性。雷射瞄準和視覺瞄準相結合，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，如今，發現超音波檢測技術在電氣檢測方面起到很的彌補作用。超音波檢測被公認為高壓輸電管線、變電站、變壓器、GIS、CT、PT、電容器、工業開關日常電氣檢測的一項重要手段。