更新日期:2024-05-23
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LYPCD-5000在線(xiàn)式超聲波局放測試儀是測量、分析電力設備絕緣性能以及對局部放電源定位的儀器;本系統采用現代電子和計算機綜合技術(shù),實(shí)現信號放大(模擬、電子、數字)、濾波、數據采集、數據處理、圖形顯示、試驗報告自動(dòng)生成,從而完成局部放電的測量,分析與定位。
LYPCD-5000在線(xiàn)式超聲波局放測試儀產(chǎn)品概述
是測量、分析電力設備絕緣性能以及對局部放電源定位的儀器;本系統采用現代電子和計算機綜合技術(shù),實(shí)現信號放大(模擬、電子、數字)、濾波、數據采集、數據處理、圖形顯示、試驗報告自動(dòng)生成,從而完成局部放電的測量,分析與定位。
本儀器攜帶方便、測量快速,抗干擾能力強,便于現場(chǎng)使用。其配置的軟件主要包括局部放電巡檢以及局部放電定位兩部分。其中局部放電巡檢配置的軟件具有時(shí)域圖形、2D、3D統計圖譜、報警歷史、歷史大、脈沖計數等功能,此外還可以詳查分析某個(gè)相位波形,窗口隨意放大和縮小,對該段數據進(jìn)行頻譜分析,分析放電波形的頻譜含量,使放電波形之間更具可比性,全面統計分析試驗數據,減少試驗中非穩定性因素對試驗結果的影響,采用自動(dòng)或手動(dòng)記錄保存試驗數據和瞬態(tài)放電波形,可對后期數據分析提供參考。局部放電定位配置的軟件通過(guò)電信號和聲信號的時(shí)間差對局部放電源進(jìn)行的定位,有助于及時(shí)發(fā)現故障隱患,提高局部放電活動(dòng)測量的實(shí)效性。
LYPCD-5000在線(xiàn)式超聲波局放測試儀引用標準
高壓開(kāi)關(guān)設備和控制設備標準的共用技術(shù)要求 DL/T 593
3.6kV~~40.5kV 交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設備和控制設備 DL/T 404
3.6kV~~40.5kV 交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設備和控制設備 GB 3906
局部放電測量GB/T 7354
電力設備局部放電現場(chǎng)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 GB/T 16927.2
高電壓試驗技術(shù) 第3 部分: 現場(chǎng)試驗的定義及要求 GB/T 16927.3
LYPCD-5000技術(shù)參數
技術(shù)參數表
技術(shù)特性 |
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通道數 | 2個(gè)電信號接口,一個(gè)外同步接口 |
采樣率 | 0.5M、1M、2.5M、5M、10M、20M可選 |
采樣精度 | 12bit |
量程切換 | 60dB、40dB、20dB、0dB、-20dB共5檔 |
頻帶范圍 | 20k-100kHz、80k-200kHz、40k-300kHz |
本量程非線(xiàn)性誤差 | 5% |
顯示 |
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顯示屏 | 7” TFT真彩色觸摸液晶顯示屏 |
分辨率 | 800×480 |
存儲 |
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物理存儲 | 256MB DDR2,為運行內存 |
SD卡存儲 | 標配16G卡,可升級為32G,用于存儲試驗記錄及試驗數據 |
接口 |
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RS232 | 用于與PC機同步傳輸接口 |
USB | 可外接鼠標鍵盤(pán),以及外接移動(dòng)存儲設備 |
電源模式 | 電池供電(16.8V鋰電池)+外置電源(18V)可連續提供8小時(shí)供電 |
電信號接口 | 2路BNC接口(前后面板各兩個(gè)),用于信號輸入 |
SMA接口 | 外同步接口 |
SD卡插槽 | 可插入大支持32G的SD卡 |
網(wǎng)口 | 可擴展 |
接地鈕 | 外部接地用 |
通用說(shuō)明 |
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CPU | 主頻533MHz |
系統 | WINCE6.0 |
使用環(huán)境溫度 | -20℃至45℃ |
存儲環(huán)境溫度 | -20℃至60℃ |
尺寸 | 長(cháng)×寬×高:249mm × 216mm × 167mm |
重量 | 4.7kg |
LYPCD-5000產(chǎn)品結構
后面板接口說(shuō)明表
LYPCD-5000巡檢系統基本操作
初次啟動(dòng)系統軟件增加一個(gè)新的巡檢試驗檔案
用戶(hù)可以根據自己的需求,利用系統軟件,為每次試驗建立試驗檔案,填寫(xiě)檢測說(shuō)明信息,保存檢測數據,以便將檢測數據與檢測信息對應起來(lái)。
當軟件*次啟動(dòng)時(shí),系統會(huì )出現“試驗設置”對話(huà)框,提醒用戶(hù)填寫(xiě)試驗信息,同時(shí)可以對試驗列表進(jìn)行查看和刪除某個(gè)試驗,當單擊試驗列表中某個(gè)試驗時(shí),試驗信息區將顯示對應試驗信息。
如果你點(diǎn)擊取消按鈕,不建立自己的試驗檔案,系統軟件也可以快速建立默認數據庫quik_test.db3,保證完成試驗數據的存儲。
軟件會(huì )在SD卡中建立存儲目錄以保存數據,例如:
試驗名稱(chēng)為:LYPD
則檢測數據存儲路徑為:Storage Card 試驗管理LYPD
所有的檢測原始數據都以二進(jìn)制方式保存以節省存儲空間,所有的記錄數據都存儲在SQLite數據庫中,以備生成報告使用。
利用本系統進(jìn)行檢測數據都存儲在SD卡中,SD卡大支持32G,可以導出到PC機進(jìn)行備份。歷史數據可以被加載入系統進(jìn)行追蹤分析。
試驗設置對話(huà)框:
當上述參數均設置完畢后,點(diǎn)擊確定進(jìn)行試驗。
“試驗檔案”對話(huà)框在停止運行狀態(tài)下可以打開(kāi),只需點(diǎn)擊圖5-2中文件按鈕控件即可。
系統軟件主窗口
系統狀態(tài)參數
當系統軟件啟動(dòng)之后,狀態(tài)欄就會(huì )顯示當前系統狀態(tài),如記錄存儲狀況、系統時(shí)間、運行狀況、觸發(fā)方式以及設備電池電量。
記錄存儲狀態(tài):提示當前存儲的是波形記錄還是統計記錄,同時(shí)提示當前存儲總條數。
系統時(shí)間:顯示當前系統日期及時(shí)間。
觸發(fā)模式:提示當前觸發(fā)方式,從而保證系統根據觸發(fā)方式正確的使用。
電池電量:提示當前電池剩余電量,當剩余電量小于5%時(shí),系統會(huì )發(fā)出嘀嘀嘀嘀報警聲,提示用戶(hù)應連接適配器充電,或保存數據關(guān)閉系統,防止因電池沒(méi)電關(guān)機導致試驗數據丟失。
系統設置—儀器參數配置
“系統設置”對話(huà)框包含了對采樣、顯示、記錄以及增益調節的設置如圖5-5所示。
采樣
采樣頻率:0.5M、1M、2.5M、5M、10M、20M可選。
觸發(fā)方式:軟件自動(dòng)、外部觸發(fā)和軟件同步三種方式。
同步頻率:系統工作頻率(50Hz,60Hz)
顯示
顯示方式:波形顯示模式下,可選擇直線(xiàn)、正弦和橢圓三種方式來(lái)顯示時(shí)域波形。
記錄
自動(dòng)記錄:√為開(kāi)啟自動(dòng)記錄, 為禁止自動(dòng)記錄。
時(shí)間間隔:自動(dòng)記錄開(kāi)啟后,記錄的間隔,單位為s
增益調節
自動(dòng)調節:√為開(kāi)啟自動(dòng)增益, 為禁止自動(dòng)增益。
上閾:采樣滿(mǎn)度百分比,當高于此閾值時(shí)達到設定次數后向放大倍數低的檔位切換。
下閾:采樣滿(mǎn)度百分比,當低于此閾值時(shí)達到設定次數后向放大倍數高的檔位切換。
次數:采樣周期個(gè)數。
關(guān)于…
顯示公司信息和軟件版本信息。
對于系統的兩個(gè)檢測通道,其參數配置可以分別設置。進(jìn)入“系統設置”對話(huà)框,如圖5-7對CH1和CH2分別進(jìn)行設置。
對每個(gè)通道有下列參數:
配置
傳感器:選擇合適的傳感器類(lèi)型,具體通道對應的傳感器類(lèi)型根據需要出廠(chǎng)配置。
供電:通道BNC口可對外輸出12V直流電壓。開(kāi)—為輸出電壓,關(guān)—為不輸出電壓。
校準
帶寬:可選帶寬為20k-100kHz、40k-300kHz、3M低通,如上選擇傳感器后,帶寬會(huì )自動(dòng)切換到該傳感器出廠(chǎng)默認的優(yōu)帶寬,當用戶(hù)需要選擇其他帶寬時(shí),可手動(dòng)切換,進(jìn)行試驗。當系統重啟后,傳感器對應帶寬將恢復至出廠(chǎng)默認帶寬。
量值:輸入校準時(shí)傳感器對應的校準值。
校準:該按鈕對當前選中傳感器和選中頻帶進(jìn)行校準,對于HFCT無(wú)需輸入口令即可進(jìn)行現場(chǎng)校準,而TEV和UA現場(chǎng)不能校準,在設備出廠(chǎng)時(shí),需要輸入口令進(jìn)行出廠(chǎng)校準,目的是避免用戶(hù)自行對UHF、TEV和UA校準,影響設備準確度。
用戶(hù)名:administrator
密碼:0
對于傳感器選擇不同頻帶,都應進(jìn)行校準,校準后會(huì )提示已校準信息。
報警
預警閾值:輸入當前傳感器預警閾值,當測得局放幅值小于該值時(shí)為綠色正常信號。
報警閾值:輸入當前傳感器報警閾值,當測得局放幅值大于等于預警閾值且小于報警閾值時(shí)為黃色預警信號,當大于等于報警閾值時(shí)為紅色報警信號。
檢測通道顯示模式—波形圖
點(diǎn)擊圖5-9中 “顯示模式”按鈕,切換到波形圖模式。
檢測通道顯示模式—統計圖
二維圖譜(指紋圖)
該模式下縱軸代表放電水平,橫軸代表相位0-360度,不同的像素顏色代表不同的放電頻次(0%到100%分別指示放電頻次由低到高)。
點(diǎn)擊“清除統計”按鈕開(kāi)始重新統計。
二維圖譜(N-Φ)
縱軸代表放電次數,橫軸代表相位,該模式將若干周波局部放電信號進(jìn)行統計和處理,反應出放電次數與發(fā)生放電相位的關(guān)系。
二維圖譜(Q-Φ)
縱軸代表放電水平,橫軸代表相位,該模式將若干周波局部放電信號進(jìn)行統計和處理,反應出局部放電量與發(fā)生放電相位的關(guān)系。
三維圖譜(Q-Φ-T)
該模式縱軸代表放電水平,橫軸代表相位,Z軸代表時(shí)間,脈沖不同顏色代表放電水平的大小不同,右側顏色標識代表縱軸不同的百分比所使用的不同顏色。通過(guò)該模式可以區分干擾和放電,以及隨時(shí)間變化不同相位信號的變化。
開(kāi)相位窗
每一個(gè)通道的波形顯示窗口內,可以同時(shí)開(kāi)兩個(gè)紅色子窗口(相位窗)。此功能,一般用來(lái)避開(kāi)某些相位的干擾,對所開(kāi)窗相位內的波形進(jìn)行讀數,以下稱(chēng)開(kāi)窗。
開(kāi)窗操作
將鼠標的光標放置在圖形顯示區的適當位置,按下鼠標左鍵并保持,同時(shí)拖動(dòng)鼠標到另一位置釋放鼠標左鍵,即完成開(kāi)窗操作。重復以上操作可在同一通道開(kāi)另一個(gè)相位窗,同一通道多顯示兩個(gè)相位窗。注意開(kāi)窗時(shí),開(kāi)窗區域必須框選注基線(xiàn),否則開(kāi)窗無(wú)效。有相位窗時(shí),讀數顯示的是相位窗口內的大放電量,同時(shí)信息區提示當前開(kāi)窗個(gè)數。
關(guān)窗操作
需要關(guān)閉哪一個(gè)相位窗口,就將鼠標的光標放置在哪一個(gè)相位窗(紅色矩形框)內,單擊鼠標左鍵,即可關(guān)閉該窗口。在存在兩個(gè)相位窗口的情況下,再進(jìn)行開(kāi)窗操作可以關(guān)閉前兩個(gè)相位窗口。
脈沖分析
運行過(guò)程中還可以對局放數據進(jìn)行脈沖分析,即對已經(jīng)采集的數據可以詳細查看波形形狀,從而分析放電波形的性質(zhì)。
要進(jìn)行脈沖分析,首先要進(jìn)行開(kāi)窗操作,并保證開(kāi)一個(gè)相位窗,把要分析的波形選進(jìn)所開(kāi)窗口內,然后點(diǎn)擊5.16中“分析”按鈕,即彈出開(kāi)窗分析界面。
開(kāi)窗分析提供了對幅值顯示的動(dòng)態(tài)縮放,脈沖左右移動(dòng)和水平壓縮拉伸功能,按鍵均采用可加速處理,長(cháng)按自動(dòng)加速。脈沖分析窗口中提供了峰值顯示和光標處放電幅值水平顯示。點(diǎn)擊脈沖顯示區,光標隨之移動(dòng),同時(shí)水平拉伸和壓縮以其為基準進(jìn)行縮放,從而實(shí)現快速對脈沖信號的捕捉和展開(kāi)。
頻譜分析
在圖5-17中點(diǎn)擊“頻域”按鈕就進(jìn)入頻譜分析窗口。它是對脈沖分析窗口內波形的頻譜展開(kāi)分析。
按[頻域]/[時(shí)域]按鈕,就可在脈沖分析窗口和頻譜分析窗口之間切換。
報警、報警歷史和大讀數功能
報警功能:色彩編碼類(lèi)似于交通指示燈,可根據設定閾值進(jìn)行報警提示。
正常:局部放電在正常范圍內,為綠燈。
預警:局部放電大于預警值且小于報警值,為黃燈。
報警:局部放電大于報警值,為紅燈。
報警歷史讀數:以流動(dòng)柱狀態(tài)圖的形式顯示近 64 個(gè)測量值,色彩編碼類(lèi)似于交通指示燈??牲c(diǎn)擊“復位歷史”對報警歷史進(jìn)行復位。
大讀數:進(jìn)入該傳感器測量以來(lái),所測得的大讀數,點(diǎn)擊“復位大”可對大讀數進(jìn)行復位。
查看采樣滿(mǎn)幅比例以及顯示縮放倍數
對于采樣數據,軟件提供了對采樣數據滿(mǎn)幅比例的指示;同時(shí)在波形圖模式下軟件提供對顯示波形縮放比例的提示,方便用戶(hù)在兩通道對比時(shí)將縮放比例放在同一位置。
增益控制
自動(dòng)增益:軟件根據設定,自動(dòng)調節增益狀態(tài)。
手動(dòng)調節增益:軟件提供了對當前增益狀態(tài)指示,提示用戶(hù)手動(dòng)調節至合適的增益,保證測量的準確性。
增益放大倍數過(guò)高:提示向低放大倍數方向調節。
增益放大倍數過(guò)低:提示向高放大倍數方向調節。
增益合適:無(wú)需調節。
數據存儲
數據存儲前,用戶(hù)還必須輸入檢測位置信息(圖5-24),建立檢測位置與檢測數據之間的對應關(guān)系。便于用戶(hù)事后數據的分析,報告的生成。
記錄存儲
記錄存儲可選手動(dòng)記錄和自動(dòng)記錄,軟件會(huì )在SD卡中建立存儲數據庫和原始數據文件,例如:
試驗名稱(chēng)為:LYPD
則記錄存儲數據庫為:Storage Card試驗管理LYPD數據LYPD.db3
記錄原始數據為:Storage Card試驗管理LYPD數據%d-%d-%d_%02d-%02d-%02d.dat
其中%d-%d-%d_%02d-%02d-%02d為當前記錄存儲時(shí)刻。
原始記錄可供時(shí)域脈沖分析使用。
圖片存儲
軟件每記錄一條數據,會(huì )將每個(gè)通道的圖片以bmp格式存儲到SD卡中,以后導出查看,具體存儲路徑為:
試驗名稱(chēng)為:LYPD
圖片存儲為:Storage Card試驗管理LYPD圖片統計圖 CHX_波形圖X.bmp
其中*個(gè)X為通道標識,后一個(gè)X為記錄號標識。
同時(shí)軟件提供抓屏功能,將圖片存儲在:Storage Card試驗管理LYPD圖片屏幕抓圖 bmpX.bmp
瀏覽記錄回放分析
軟件提供對記錄的分析和查看功能,方便用戶(hù)對已檢測記錄數據的事后分析處理。
查看記錄可自動(dòng)播放,也可逐條瀏覽,也可定位某一記錄進(jìn)行脈沖分析。
外部觸發(fā)的使用
在現場(chǎng)試驗時(shí),為了得到穩定而且準確的相位,可以采用外部觸發(fā)方式,在系統設置里,將觸發(fā)方式改成外部觸發(fā),主機后面板接線(xiàn)如圖,將外同步模塊接到試驗電源上,點(diǎn)擊運行,此時(shí)放電相位為穩定而準確的相位。
充電及電池更換
本儀器內置高性能鋰電池,其容量高達4Ah,充滿(mǎn)電后可供本儀器連續工作6~8個(gè)小時(shí)。當內置電池電量不足時(shí)儀器自動(dòng)報警,此時(shí)應把需要保存的數據及時(shí)保存,并關(guān)閉機器及時(shí)充電。
對本儀器內置電池進(jìn)行充電時(shí),把本儀器配帶電源適配器的交流端插頭(普通三芯插頭)插入AC220V電源插座內,并通電,然后把電源適配器直流端插頭插入儀器后面板的充電插座中,即開(kāi)始對電池充電。在充電過(guò)程中,充電指示燈為桔紅色,充電指示燈變?yōu)榫G色后表示電池已充滿(mǎn)電,此時(shí)拔除電源適配器即完成整個(gè)充電過(guò)程,整個(gè)充電過(guò)程大約需要4.5小時(shí)左右的時(shí)間。如果接入電源適配器后充電指示燈不亮,表示充電線(xiàn)路有故障,請檢查電源適配器是否通電。
注:對本儀器內置電池進(jìn)行充電時(shí),必須使用本儀器配帶的電源適配器充電,不得使用其它電源,否則可能造成電池或儀器損壞!
開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測
開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測采用TEV傳感器、超聲傳感器在線(xiàn)檢測高壓開(kāi)關(guān)柜局部放電情況。 設備采用便攜式,操作簡(jiǎn)單,TEV傳感器貼在箱壁,超聲波傳感器沿著(zhù)開(kāi)關(guān)柜上的縫隙掃描檢測,對高壓開(kāi)關(guān)及開(kāi)關(guān)柜無(wú)任何損害,所有的檢測對高壓開(kāi)關(guān)及開(kāi)關(guān)柜設備的運行不產(chǎn)生任何影響。
可同時(shí)利用超聲、TEV檢測法進(jìn)行巡檢,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,實(shí)現全功能檢測。
檢測過(guò)程實(shí)現即時(shí)測量、顯示PD數據及放電波形,同時(shí)可對其進(jìn)行保存,建立相應的數據庫,供設備今后的分析比較,對某一設備的測試結果可以通過(guò)橫向比較和縱向比較兩種方法確定放電發(fā)生及定位放電位置。
系統構成
系統構成表
暫態(tài)對地電壓(TEV)檢測工作原理
現場(chǎng)對于高壓開(kāi)關(guān)柜的帶電巡檢方式采用瞬時(shí)地電壓(TEV)檢測方式。當高壓開(kāi)關(guān)柜中出現局部放電以后,沿放電通道將會(huì )有過(guò)程極短的脈沖電流產(chǎn)生,并激發(fā)瞬態(tài)電磁波。放電過(guò)程的時(shí)間比較短,電流脈沖的陡度比較大,輻射高頻電磁波的能力比較強,可以通過(guò)金屬外殼的開(kāi)孔向外傳播,這些開(kāi)孔可以是外殼密封墊圈或者其他絕緣部件周?chē)拈g隙。這些高頻電磁波傳播到開(kāi)關(guān)柜外面時(shí),會(huì )在金屬外殼上產(chǎn)生瞬時(shí)對地電壓。瞬時(shí)地電壓在幾個(gè)毫伏至幾伏的范圍內,只有幾個(gè)納秒的上升時(shí)間,將的TEV傳感器布置在開(kāi)關(guān)柜外面,采用這種非侵入方式來(lái)檢測局放活動(dòng)。測量原理如下圖所示:
暫態(tài)對地電壓法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,CT、PT、電纜等設備所對應到開(kāi)關(guān)柜柜壁的位置,這些設備大部分位于開(kāi)關(guān)柜前面板中部及下部,后面板上部、中部及下部、側面板的上部、中部及下部。開(kāi)關(guān)柜暫態(tài)對地電壓法檢測部位如下圖:
超聲波檢測工作原理
局部放電產(chǎn)生的聲波的頻譜很寬,可以從幾十Hz 到幾MHz,其中頻率低于20kHz 的信號能夠被人耳聽(tīng)到,而高于這一頻率的超聲波信號必須用超聲波傳感器才能接收到。通過(guò)測量超聲波信號的聲壓大小,可以推測出放電的強弱。
超聲波檢測過(guò)程中,應將超聲波傳感器沿著(zhù)開(kāi)關(guān)柜上的縫隙掃描檢測。開(kāi)關(guān)柜超聲法檢測部位可參考圖6-3進(jìn)行測試。
傳感器技術(shù)參數
傳感器技術(shù)參數表
TEV-I TEV傳感器 | |
耦合方式: | 電容性 |
測量范圍: | 1mV-1V(0-60dB) |
頻率范圍: | 3MHz -80MHz |
分辨率: | 0.1dB |
誤差: | ±1dB |
CS-I空氣式超聲傳感器 | |
測量范圍: | -7dBμV至68dBμV |
分辨率: | 0.1dB |
誤差: | ±1dB |
傳感器靈敏度: | -65 |
傳感器中心頻率: | 40kHz |
傳感器直徑: | 16mm |
外差頻率: | 38.4 kHz |