超聲波局部放電測試儀

LYPCD-5000超聲波局部放電測試儀產(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超聲波局部放電測試儀引用標準

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

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