南通手持式超聲波局部放電檢測儀概述近十年來，我國城市電網(wǎng)中大量采用XLPE電力電纜輸配電。但是這種電纜的絕緣結(jié)構(gòu)中往往會由于加工技術(shù)上的難度或原材料不純而存在氣隙和有害性雜質(zhì)，或者由于工藝原因，在絕緣與半導電屏蔽層之間存在間隙或半導電體向絕緣層突出，在這些氣隙和雜質(zhì)處極易產(chǎn)生局部放電（PD），同時在電力電纜的安裝和運行過程當中也可能會產(chǎn)生各種絕緣缺陷導致局部放電[2]。由于XLPE等擠塑型絕緣材料耐放電性較差，在局部放電的長期作用下，絕緣材料不斷老化終導致絕緣擊穿，造成嚴重事故。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，電力系統(tǒng)中的電力電纜的事故主要發(fā)生在端頭及中間接頭，事故原因很大程度上取決于接頭的施工條件和施工技術(shù)。為了保證電力電纜的運行，要求在接頭做好后進行耐壓和局部放電的試驗。同時，對已經(jīng)進入運行的電纜也能經(jīng)常測量其局部放電以評估其絕緣狀態(tài)。針對運行的電纜，通過測量端頭及中間接頭的接地線的高頻脈沖電流信號，然后根據(jù)信號的時域波形、幅值相位（PRPD）譜圖以及頻譜等綜合判斷電纜是否存在異常。技術(shù)原理簡述系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，其結(jié)構(gòu)原理如圖所示。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如上圖所示，通過安裝在交叉互聯(lián)接地線上的高頻電流接地傳感器，來耦合電纜接頭處的脈沖電流信號；耦合到的脈沖信號通過同軸電纜傳送至測試儀的前端處理采集單元，對模擬信號經(jīng)過放大處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換后獲得電纜接頭處的放電信號。將計算獲得的放電數(shù)據(jù)寫入存儲單元并在面板上顯示。系統(tǒng)的功能和特點1) 通過高頻脈沖電流信號判斷是否存在局放異常信號、局放異常信號的強度和可能類型，通過診斷定位設(shè)備進行故障診斷定位。2) 具備對局部放電信號幅值、頻次、相位等基本特征參量進行檢測和顯示的功能。3) 提供局部放電三維相位分布圖譜（PRPS）用于描述放電特征的圖譜信息4) 具備放電類型識別功能，可通過圖譜對比，判斷電力設(shè)備中的典型局部放電類型。5) 提供不同類型信號（電暈放電、內(nèi)部放電、沿面放電等）的相位圖譜、放電脈沖時域脈沖波形、幅值、相位等特征參數(shù)。6) 提供局部放電一段時間的相位分布統(tǒng)計圖譜（PRPD）用于描述放電特征的圖譜信息7) 當現(xiàn)場噪聲信號幅值較高時，可通過設(shè)置數(shù)字帶通濾波提高抗干擾強度，分離出明顯的典型放電脈沖

南通手持式超聲波局部放電檢測儀 傳感器的使用?特高頻傳感器 特高頻傳感器可以感應(yīng)特高頻無線電信號，使用時通過綁帶(或人工)將特高頻傳感器固定在盆式絕緣子上。 圖5-19特高頻傳感器UHF-IV的使用?超聲傳感器 傳感器—使用時在超聲傳感器上涂抹耦合劑，將傳感器放到傳感器支架內(nèi)，并用繃帶固定在GIS上的被測位置。圖5-20超聲傳感器的使用5.12儀器充電次使用前，應(yīng)為該裝置充電。完全充電所需時間大約4小時；但是，如果該裝置已經(jīng)部分充電，則應(yīng)減少充電時間。一旦電池充滿，指示燈變?yōu)榫G色。充電狀態(tài)由靠近充電器插孔旁邊的LED指示。 ?如果LED熄滅，該裝置未充電，如果接入電源適配器后充電指示燈不亮，表示充電線路有故障，請檢查電源適配器是否通電。 ?如果LED紅色，則表示電池正在充電。?如果LED綠色，則表示電池已充滿。?充電器插入時，不得用儀器進行測量。注：對本儀器內(nèi)置電池進行充電時，充電時必須使用本儀器配帶的專用電源適配器充電，不得使用其它電源，否則可能造成電池或儀器損壞！

南通手持式超聲波局部放電檢測儀生產(chǎn)報告試驗過程系統(tǒng)可自動生成試驗報告，執(zhí)行菜單《試驗報告》-＞《生產(chǎn)報告》可以生產(chǎn)此次試驗的實驗報告。報告保存到對應(yīng)的試驗所在的文件夾目錄下，可以對報告進行瀏覽、修改和打印。方便日后分析數(shù)據(jù)、查看數(shù)據(jù)。（如圖6.17所示）。圖6.176.9實時顯示點擊快捷菜單的，或在設(shè)置面板的可以改變顯示模式，各種模式的狀態(tài)如圖6.18-1.23圖6.18 直線顯示圖6.19 橢圓顯示圖6.20 正弦顯示圖6.21 三維PRPS顯示圖6.22 三維PRPD顯示6.9右擊菜單右擊菜單整合了一些常用的指令和菜單。調(diào)出方式在顯示區(qū)域點擊鼠標右鍵或長按觸摸屏即可調(diào)出右擊菜單（三維圖模式下三維圖區(qū)域不可調(diào)出。右擊菜單如圖6.23。圖6.23 右擊菜單6.10 通道的標定調(diào)出右擊菜單，并執(zhí)行《單位》可出現(xiàn)如圖6.24子菜單，然后點擊《標定A通道》即可完成相應(yīng)的標定，需要注意的是校準脈沖的pC值要和設(shè)置面板的標準脈沖值一樣圖6.24標定菜單6.10頻譜圖調(diào)出右擊菜單，并執(zhí)行顯示模式可出現(xiàn)如圖6.25子菜單，然后點擊《頻譜圖》即可調(diào)出頻譜圖，需要注意的是頻譜圖的原數(shù)據(jù)來自調(diào)出右擊菜單時鼠標所在位置波形對應(yīng)的通道，根據(jù)頻譜的波形也可區(qū)分原數(shù)據(jù)。頻譜來自于2048個通道連續(xù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中心點為預(yù)觸發(fā)所在位置。

南通手持式超聲波局部放電檢測儀進入系統(tǒng)主界面后，按【設(shè)置】鍵進入設(shè)置界面，按或鍵選擇要修改的項目，選中項目后按或鍵對選中的項目進行修改。其中特殊項：設(shè)備名稱、任務(wù)編號和日期時間，對其進行修改時需按下述步驟：首先按或鍵選擇要修改的項目；然后按或鍵選擇要修改的具體位置，待修改位置光標閃爍后，按或鍵對該位置的值進行修改，修改完畢后按或鍵調(diào)整光標到?jīng)]有閃爍區(qū)域，按或鍵選擇要修改的其他項目。圖5-4特殊項更改光標位置示意圖系統(tǒng)設(shè)置?文件名稱—設(shè)置數(shù)據(jù)存儲文件的名稱，以及文件當前狀態(tài)。?設(shè)備名稱—設(shè)置被檢測設(shè)備的編號。?任務(wù)編號—設(shè)置試驗任務(wù)編號。?測量方式—設(shè)置當前選擇的測量方式：UHF，US。?同步方式—設(shè)置當前選擇的同步方式：內(nèi)同步、外同步、光同步。內(nèi)同步：系統(tǒng)采用內(nèi)部50Hz同步信號。外同步：采用試驗電源同步。光同步：在室內(nèi)或其他無陽光直射地點檢測時，需打開白熾燈，可將同步方式改為光同步。?按鍵聲音—設(shè)置按鍵聲音開、關(guān)情況。?日期時間—設(shè)置系統(tǒng)日期時間。?圖片存儲位置—設(shè)置當前圖片存儲路徑，可存儲在SD卡內(nèi)，或通過USB口存儲到終端設(shè)備。?音量—設(shè)置耳機音量大小。圖5-5系統(tǒng)設(shè)置圖?UHF設(shè)置?預(yù)警值（黃色）—設(shè)置黃色“交通燈”門限值（默認值-60dBmW）。?報警值（紅色）—設(shè)置紅色“交通燈”門限值（默認值-30dBmW）。?測量模式—設(shè)置UHF測量模式，包含監(jiān)測模式、巡檢模式。?周波數(shù)—設(shè)置波形模式下單次處理的周波數(shù)量。?統(tǒng)計時長—設(shè)置統(tǒng)計模式的統(tǒng)計時間。?背景閾值—根據(jù)現(xiàn)場實際情況設(shè)置慮除閾值。?濾波方式—設(shè)置當前的濾波方式：高通，低通，直通

南通手持式超聲波局部放電檢測儀依據(jù)標準本儀器引用的標準主要有：DL/T500-2009電壓檢測儀使用技術(shù)條件GB/T4208-2008外殼防護等級的分類（IP代碼）GB/T2423.1-2001電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程 試驗 A: 低溫試驗方法GB/T2423.2-2001電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程 試驗 B: 高溫試驗方法GB/T2423.4-1993電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程 試驗 Db: 交變濕熱試驗方法GB/T2423.5-1995電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分:試驗方法 試驗Ea和導則：沖擊試驗方法GB/T2423.10-1995電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2部分:試驗方法 試驗Fc和導則:振動 (正弦)試驗方法GB/T17626.2-2006電磁兼容性試驗和測量技術(shù) 靜電放電抗擾度性試驗（IEC 61000-4-2：1995）GB/T17626.3-2006電磁兼容性試驗和測量技術(shù) 射頻電磁場輻射抗擾度試驗（ IEC 61000-4-3：1995）GB/T17626.4-2008電磁兼容性 試驗和測量技術(shù) 快速瞬變電脈沖群抗擾度試驗（ IEC 61000-4-4：1995）GB/T17626.5-2008電磁兼容性試驗和測量技術(shù) 浪涌（沖擊）抗擾度試驗（ IEC 61000-4-5：1995）GB/T17626.11-1999電磁兼容性試驗和測量技術(shù) 電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗（ IEC 61000-4-11：1994）GB/T17626.7-1998電磁兼容試驗和測量技術(shù)供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、諧間波的測量和測量儀器導則GB/T19862-2005工業(yè)自動化儀表絕緣電阻、絕緣強度技術(shù)要求和試驗方法3、功能說明本儀器主要由主機、傳感器和電纜線組成，主機外觀如圖1：圖1 主機3.1主機內(nèi)置高速AD采集卡、TFT液晶顯示器、主處理器和鋰電池及其管理板。使用FPGA對高速采樣芯片進行控制，如啟動采樣、停止采樣、數(shù)據(jù)同步、高速數(shù)據(jù)存取以及數(shù)據(jù)通信。

南通手持式超聲波局部放電檢測儀TEV測量（主要檢測開關(guān)柜內(nèi)部局部放電）1、復合式TEV傳感器連接方式取BNC-SMA同軸電纜一條，將BNC端連接到主機CH1通道BNC頭上，SMA端則連接到復合式TEV傳感器標有“RF-OUT”SMA頭上。復合式TEV傳感器接線2、主機設(shè)置打開主機，點擊選擇CH1，將當前通道選擇到通道1上，單擊“MENU”菜單鍵，在菜單欄按F1鍵將“放電檢測”選擇為TEV，按F2鍵設(shè)置是否“輸出電壓”及“單位”。使用復合式TEV傳感器進行檢測時需要輸出電壓。3、開始測量點擊“AUTORANGE”按鈕，當按鈕顯示綠色燈亮時主機開始測量。AUTORANGE打開單擊后主機處于自動觸發(fā)狀態(tài)，顯示界面通道1則顯示為當前復合式TEV傳感器檢測到的放電信號。無放電信號 有放電信號當開關(guān)柜局放測試主機檢測到的放電信號過大，則顯示界面顯示的數(shù)值變?yōu)榧t色，此時傳感器處于飽和狀態(tài)。傳感器飽和4、背景噪聲開關(guān)柜外部的一些源發(fā)出的電磁信號也可能在開關(guān)柜的外部產(chǎn)生瞬時接地電壓，這些源可以是架空線絕緣子、變壓器進行套管、強的無線電信號甚至是附近高速公路的車流量。這些也可以在不連接到開關(guān)柜的金屬體如變電站房門或圍欄等金屬體上產(chǎn)生瞬時接地電壓信號。因此在對開關(guān)柜進行檢測之前，就應(yīng)該測量出這些表面上的背景噪聲。測量不屬于開關(guān)柜組成部分的金屬體如金屬門、金屬圍欄等的背景噪聲。記下三次連續(xù)的有關(guān)金屬體的分貝值和計數(shù)，并取中間幅值的讀數(shù)作為背景測量的讀數(shù)。

南通手持式超聲波局部放電檢測儀 引用標準?局部放電測量GB/T 7354?電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場測量導則 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(tǒng) GB/T 16927.2?高電壓試驗技術(shù) 第三部分: 現(xiàn)場試驗的定義及要求 GB/T 16927.33. 檢測原理3.1特高頻(UHF)法檢測原理電力設(shè)備絕緣體中絕緣強度和擊穿場強都很高，當局部放電在很小的范圍內(nèi)發(fā)生時，擊穿過程很快，將產(chǎn)生很陡的脈沖電流，其上升時間小于1ns，并激發(fā)頻率高達數(shù)GHz 的電磁波。局部放電檢測特高頻（UHF）法基本原理是通過UHF 傳感器對電力設(shè)備中局部放電時產(chǎn)生的超高頻電磁波（300MHz ≤ f ≤ 3GHz ）信號進行檢測，從而獲得局部放電的相關(guān)信息，實現(xiàn)局部放電監(jiān)測。根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備情況的不同，可以采用內(nèi)置式超高頻傳感器和外置式超高頻傳感器。如圖4-1所示為特高頻檢測法基本原理示意圖。由于現(xiàn)場的電暈干擾主要集中300MHz 頻段以下，因此UHF 法能有效地避開現(xiàn)場的電暈等干擾，具有較高的靈敏度和抗干擾能力，可實現(xiàn)局部放電帶電檢測、定位以及缺陷類型識別等優(yōu)點。

南通手持式超聲波局部放電檢測儀主機操作說明4.1 主機面板介紹CHARGE：主機的電源供給，將巡檢測試儀主機電源接在（AC220V/50HZ）的電源插座上進行充電。EXT-SYS：用于外同步接線。CH1：將傳感器檢測到的信號高壓設(shè)備放電信號輸入主機。CH2：將傳感器檢測到的信號高壓設(shè)備放電信號輸入主機。CH3：將傳感器檢測到的信號高壓設(shè)備放電信號輸入主機。CH4：將傳感器檢測到的信號高壓設(shè)備放電信號輸入主機。主機后的開機鍵：打開開關(guān)主機開始運行（需要長按時間至少在1s以上）。左側(cè)傳感供電開關(guān)：主機接有源傳感器時的供電開關(guān) 主機接線介紹巡檢測試儀主機電源線可不接，內(nèi)置電池可正常持續(xù)工作時間不低于4小時；當主機電池沒電無法正常工作時，可將巡檢測試儀主機電源接在（AC220V/50HZ）的電源插座上進行充電。 五、傳感器接線方法5.1 超高頻傳感器（UHF）此傳感器主要用在對GIS設(shè)備進行局部放電檢測。具體操作如下：取BNC-BNC同軸電纜一條，一端連接主機CH1或CH2，另一端連接超高頻傳感器的BNC輸出端（如圖5.1所示）。圖5.15.2 超聲波傳感器此傳感器主要用在對變壓器、電抗器等高壓設(shè)備進行局部放電檢測，具體操作如下：取BNC-BNC同軸電纜一條，一端連接主機CH1或CH2，另一端連接超聲波傳感器BNC輸出端（如圖5.3所示）。圖5.35.3 高頻電流互感器此互感器主要用在對變壓器、電抗器等高壓設(shè)備進行局部放電檢測。具體操作如下：取BNC-BNC同軸電纜一條，一端連接主機CH1或CH2，另一端連接高頻電流互感器BNC輸出端（如圖5.4所示）。圖5.45.4 TEV傳感器 此傳感器主要用在對高壓開關(guān)柜進行局部放電檢測，具體操作如下：復合式TEV電信號連接方式取BNC-SMA同軸電纜一條，將BNC端連接主機CH1或CH2，另一端連接復合式TEV傳感器SMA頭標有“OUT＋12V”端

南通手持式超聲波局部放電檢測儀 數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)將數(shù)據(jù)存儲在SD卡/USB中，為了保證軟件正常存儲及讀取，應(yīng)保證SD卡/USB有效。存儲前應(yīng)先在系統(tǒng)設(shè)置中設(shè)置文件名稱、設(shè)備名稱、任務(wù)編號，以作為日后查看標識。保存數(shù)據(jù)—在停止狀態(tài)下，按【保存數(shù)據(jù)】鍵，可對數(shù)據(jù)和當前顯示的圖譜進行存儲，數(shù)據(jù)存儲在SD卡或USB設(shè)備中。5.9數(shù)據(jù)查看按【查看記錄】鍵，可以進入保存數(shù)據(jù)界面，記錄包含每條數(shù)據(jù)的所有圖譜以及記錄類型，同步方式，設(shè)備名稱，任務(wù)編號，時間，單位局放值，背景以及背景閾值所有詳細信息。通過操作按鈕可以對歷史記錄進行一系列操作。圖5-17歷史記錄圖表5-6操作表操作按鍵說明刪除本條F1進入刪除當前記錄模式，通過取消和確認是否刪除記錄刪除文件F2刪除當前保存記錄的文件 文件導出F3將數(shù)據(jù)文件導出到USB中藍牙發(fā)送F4把數(shù)據(jù)發(fā)送到鏈接平臺切換記錄↑↓↑↓切換上下條記錄翻頁←→←上一頁，→下一頁 ，每頁10條切換圖譜取消切換當前記錄的圖譜返回確認返回到之前的測量模式5.10外同步的使用在現(xiàn)場試驗時，為了得到穩(wěn)定而且準確的相位，可以采用外同步觸發(fā)方式，在【系統(tǒng)設(shè)置】里，設(shè)置【觸發(fā)方式】→外同步，并將短天線接到主機外同步SMA端口，再將無線同步發(fā)射器接到試驗電源上，此時放電相位為穩(wěn)定而準確的相位。注意：無線同步連接試驗電源時，應(yīng)嚴格按照LNE的標識進行接線；無線接收器在主機內(nèi)部。

南通手持式超聲波局部放電檢測儀主機操作說明4.1 主機面板介紹CHARGE：主機的電源供給，將巡檢測試儀主機電源接在（AC220V/50HZ）的電源插座上進行充電。EXT-SYS：用于外同步接線。CH1：將傳感器檢測到的信號高壓設(shè)備放電信號輸入主機。CH2：將傳感器檢測到的信號高壓設(shè)備放電信號輸入主機。CH3：將傳感器檢測到的信號高壓設(shè)備放電信號輸入主機。CH4：將傳感器檢測到的信號高壓設(shè)備放電信號輸入主機。主機后的開機鍵：打開開關(guān)主機開始運行（需要長按時間至少在1s以上）。左側(cè)傳感供電開關(guān)：主機接有源傳感器時的供電開關(guān) 主機接線介紹巡檢測試儀主機電源線可不接，內(nèi)置電池可正常持續(xù)工作時間不低于4小時；當主機電池沒電無法正常工作時，可將巡檢測試儀主機電源接在（AC220V/50HZ）的電源插座上進行充電。 五、傳感器接線方法5.1 超高頻傳感器（UHF）此傳感器主要用在對GIS設(shè)備進行局部放電檢測。具體操作如下：取BNC-BNC同軸電纜一條，一端連接主機CH1或CH2，另一端連接超高頻傳感器的BNC輸出端（如圖5.1所示）。圖5.15.2 超聲波傳感器此傳感器主要用在對變壓器、電抗器等高壓設(shè)備進行局部放電檢測，具體操作如下：取BNC-BNC同軸電纜一條，一端連接主機CH1或CH2，另一端連接超聲波傳感器BNC輸出端（如圖5.3所示）。圖5.35.3 高頻電流互感器此互感器主要用在對變壓器、電抗器等高壓設(shè)備進行局部放電檢測。具體操作如下：取BNC-BNC同軸電纜一條，一端連接主機CH1或CH2，另一端連接高頻電流互感器BNC輸出端（如圖5.4所示）。圖5.45.4 TEV傳感器 此傳感器主要用在對高壓開關(guān)柜進行局部放電檢測，具體操作如下：復合式TEV電信號連接方式取BNC-SMA同軸電纜一條，將BNC端連接主機CH1或CH2，另一端連接復合式TEV傳感器SMA頭標有“OUT＋12V”端

南通手持式超聲波局部放電檢測儀TEV測量（主要檢測開關(guān)柜內(nèi)部局部放電）1、復合式TEV傳感器連接方式取BNC-SMA同軸電纜一條，將BNC端連接到主機CH1通道BNC頭上，SMA端則連接到復合式TEV傳感器標有“RF-OUT”SMA頭上。復合式TEV傳感器接線2、主機設(shè)置打開主機，點擊選擇CH1，將當前通道選擇到通道1上，單擊“MENU”菜單鍵，在菜單欄按F1鍵將“放電檢測”選擇為TEV，按F2鍵設(shè)置是否“輸出電壓”及“單位”。使用復合式TEV傳感器進行檢測時需要輸出電壓。3、開始測量點擊“AUTORANGE”按鈕，當按鈕顯示綠色燈亮時主機開始測量。AUTORANGE打開單擊后主機處于自動觸發(fā)狀態(tài)，顯示界面通道1則顯示為當前復合式TEV傳感器檢測到的放電信號。無放電信號 有放電信號當開關(guān)柜局放測試主機檢測到的放電信號過大，則顯示界面顯示的數(shù)值變?yōu)榧t色，此時傳感器處于飽和狀態(tài)。傳感器飽和4、背景噪聲開關(guān)柜外部的一些源發(fā)出的電磁信號也可能在開關(guān)柜的外部產(chǎn)生瞬時接地電壓，這些源可以是架空線絕緣子、變壓器進行套管、強的無線電信號甚至是附近高速公路的車流量。這些也可以在不連接到開關(guān)柜的金屬體如變電站房門或圍欄等金屬體上產(chǎn)生瞬時接地電壓信號。因此在對開關(guān)柜進行檢測之前，就應(yīng)該測量出這些表面上的背景噪聲。測量不屬于開關(guān)柜組成部分的金屬體如金屬門、金屬圍欄等的背景噪聲。記下三次連續(xù)的有關(guān)金屬體的分貝值和計數(shù)，并取中間幅值的讀數(shù)作為背景測量的讀數(shù)。