局部放電檢測器

局部放電檢測器

局部放電檢測器SDT超音波檢測儀,利用先進的超聲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。

一、概述

局部放電檢測器(Partial discharge detector)體積小、重量輕、使之成為名符其實的攜帶式儀器。該儀器是根據IEC(270)標準,利用脈衝電流法原理研製而成,並滿足GB-7354-87、GB-1207-97、GB-1208-97中關於局部放電測試對測試儀器規定的技術要求。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。

二、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
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。
檢測阻抗按調諧電容範圍分1~12號。(見表1)
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。

三、技術參數

1.可測試品的電容範圍:6pF~250uF
2.檢測靈敏度及允許電流(見表1)。
3.橢圓掃描時基
(1) 頻率:50、100、150、200、400Hz
(2) 旋轉:以30度為一檔,可旋轉120度。
(3) 工作方式:標準-擴展-直線。
(4) 高頻時基橢圓的輸入電壓範圍:13~275V。
4.顯示單元
採用100×80mm矩形示波管,有亮度與聚焦調節旋鈕。
5.放大器
(1) 3dB低頻端頻fL:20、40KHz任選。
(2) 3dB高頻端頻率fH:200、300KHz任選。
(3) 增益調節:粗調6檔,檔間增益差10倍±5%。
(4) 細調範圍:>10倍。
(5) 正、負脈衝回響不對稱性:<5%。
6.時間窗
(1) 窗寬:5度~150度(50Hz) 連續可調。
(2) 窗位置:每一窗可旋轉0度~170度。
(3) 兩個時間窗可分別或同時控制。
7、脈衝峰值表
(1) 線性指示:0~100誤差不大於5%。
(2)指示:1~100誤差不大於5%。
表1 檢測靈敏度及輸入單元允許電流值

輸入單元序號 調電容範圍 靈敏度(PC)
(不平衡電路
允許電流有效值



不平衡電路 平衡電路
1 6-25-100微微法 0.02 30mA 0.25A
2 25-100-400微微法 0.04 60mA 0.5A
3 100-400-1500微微法 0.06 120mA 1A
4 400-1500-6000微微法 0.1 0.25A 2A
5 1500-6000-25000微微法 0.2 0.5A 4A
6 0.006-0.025-0.1微法 0.3 1A 8A
7 0.025-0.1-0.4微法 0.5 2A 15A
8 0.1-0.4-1.5微法 1 4A 30A
9 0.4-1.5-6.0微法 1.5 8A 60A
10 1.5-6.0-25微法 2.5 15A 120A
11 6.0-25-60微法 5 25A 200A
12 25-60-250微法 10 50A 300A
7R 電阻 0.5 2A 15A
8、具有輔助識別放電脈衝相位的零標誌系統。
9、工作電源 220V±10% 工頻

四、系統工程原理簡介

若試品Ca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沖訊號,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。

五、通用試驗方法

(一)試驗目的
(1) 證實試品在規定電壓下沒有高於規定值之局部放電;
(2) 測定電壓上升時出現放電超過某一規定值時的最低電壓(起始放電電壓)和電壓下降時放電低於規定值時最高電壓(終止放電電壓)。
(3) 測定在某一規定電壓下的放電強度。
(二)試驗條件
(1) 交流電源電壓應為正弦波,不應有過大的高次諧波。
(2) 試品的電氣、機械、溫度條件應良好且穩定。
(3) 由於電壓回滯現象的影響,在試驗前至少幾小時以上的時間內,不要承受超過規定的局部放電試驗電壓最高值以上的電壓。
(4) 經過搬運後的試品,必須靜放一段時間後再做局部放電試驗(油浸)。
(三)試驗程式
1. 將試驗區內的雜物儘量移到試區以外,各種金屬物體應牢固接地,檢查和改善試區內一切可能放電的部位,應特別注意各種地線是否已接地。
2. 根據不同的試品和試驗條件,選擇正確的接線方式。
3. 對所選擇的測試迴路用視在放電量校準器對整個測試系統進行刻度係數校正,校正時對所規定的刻度係數K值調節儀器的增益旋鈕,把分刻度係數H調到H=U0C0/K值。校正完畢後,測試儀器的細調(連續調節)增益旋鈕不得隨意變動,同時應將視在放電量校準器從高壓線路上取下,以免在加壓試驗時將視在放電量校準器擊穿而使高壓線路短路。
(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。
4. 校正電量發生器校正完畢後,一定要從高壓端脫離,並關閉電源開關,且儀器的增益細調旋鈕不可再調。因增益粗調開關每相鄰兩檔之間的關係是十倍,且檔位有指示,故升壓後根據放電量大小,可選擇合適量程。逆時針旋轉時,每降一檔量程擴大十倍;反之,順時針時,量程縮小十倍。
5. 試驗完畢後,應對整個測試系統再進行一次複查校正,驗證是否與試驗前所校正出的刻度係數相等,以免測試儀器或其它環節在試驗過程中發生故障而使測試結果不對。

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