GIS超聲波局部放電試驗儀

LYPCD-5000GIS超聲波局部放電試驗儀產品概述

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，實現信號放大（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相位波形，窗口隨意放大和縮小，對該段數據進行頻譜分析，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，采用自動或手動記錄保存試驗數據和瞬態放電波形，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電信號和聲信號的時間差對局部放電源進行的定位，有助于及時發現故障隱患，提高局部放電活動測量的實效性。

LYPCD-5000GIS超聲波局部放電試驗儀引用標準

高壓開關設備和控制設備標準的共用技術要求 DL/T 593

3.6kV～～40.5kV 交流金屬封閉開關設備和控制設備 DL/T 404

3.6kV～～40.5kV 交流金屬封閉開關設備和控制設備 GB 3906

局部放電測量GB/T 7354

電力設備局部放電現場測量導則 DL/T 417

高電壓試驗技術 *部分：一般試驗要求 GB/T 16927.1

高電壓試驗技術 第二部分：測量系統 GB/T 16927.2

高電壓試驗技術 第3 部分: 現場試驗的定義及要求 GB/T 16927.3

LYPCD-5000技術參數            

技術參數表

LYPCD-5000產品結構

后面板接口說明表

LYPCD-5000巡檢系統基本操作

初次啟動系統軟件增加一個新的巡檢試驗檔案

用戶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，填寫檢測說明信息，保存檢測數據，以便將檢測數據與檢測信息對應起來。

當軟件*次啟動時，系統會出現“試驗設置”對話框，提醒用戶填寫試驗信息，同時可以對試驗列表進行查看和刪除某個試驗，當單擊試驗列表中某個試驗時，試驗信息區將顯示對應試驗信息。

如果你點擊取消按鈕，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。

軟件會在SD卡中建立存儲目錄以保存數據，例如：

試驗名稱為：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機進行備份。歷史數據可以被加載入系統進行追蹤分析。

試驗設置對話框：

當上述參數均設置完畢后，點擊確定進行試驗。

“試驗檔案”對話框在停止運行狀態下可以打開，只需點擊圖5-2中文件按鈕控件即可。

系統軟件主窗口

系統狀態參數

當系統軟件啟動之后，狀態欄就會顯示當前系統狀態，如記錄存儲狀況、系統時間、運行狀況、觸發方式以及設備電池電量。

記錄存儲狀態：提示當前存儲的是波形記錄還是統計記錄，同時提示當前存儲總條數。

系統時間：顯示當前系統日期及時間。

觸發模式：提示當前觸發方式，從而保證系統根據觸發方式正確的使用。

電池電量：提示當前電池剩余電量，當剩余電量小于5%時，系統會發出嘀嘀嘀嘀報警聲，提示用戶應連接適配器充電，或保存數據關閉系統，防止因電池沒電關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。

觸發方式：軟件自動、外部觸發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、正弦和橢圓三種方式來顯示時域波形。

記錄

自動記錄：√為開啟自動記錄，  為禁止自動記錄。

時間間隔：自動記錄開啟后，記錄的間隔，單位為s

增益調節

自動調節：√為開啟自動增益，  為禁止自動增益。

上閾：采樣滿度百分比，當高于此閾值時達到設定次數后向放大倍數低的檔位切換。

下閾：采樣滿度百分比，當低于此閾值時達到設定次數后向放大倍數高的檔位切換。

次數：采樣周期個數。

關于…

顯示公司信息和軟件版本信息。

對于系統的兩個檢測通道，其參數配置可以分別設置。進入“系統設置”對話框，如圖5-7對CH1和CH2分別進行設置。

對每個通道有下列參數：

配置

傳感器：選擇合適的傳感器類型，具體通道對應的傳感器類型根據需要出廠配置。

供電：通道BNC口可對外輸出12V直流電壓。開—為輸出電壓，關—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，帶寬會自動切換到該傳感器出廠默認的優帶寬，當用戶需要選擇其他帶寬時，可手動切換，進行試驗。當系統重啟后，傳感器對應帶寬將恢復至出廠默認帶寬。

量值：輸入校準時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行校準，對于HFCT無需輸入口令即可進行現場校準，而TEV和UA現場不能校準，在設備出廠時，需要輸入口令進行出廠校準，目的是避免用戶自行對UHF、TEV和UA校準，影響設備準確度。

用戶名：administrator

密碼：0

對于傳感器選擇不同頻帶，都應進行校準，校準后會提示已校準信息。

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為黃色預警信號，當大于等于報警閾值時為紅色報警信號。

檢測通道顯示模式—波形圖

點擊圖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)。

點擊“清除統計”按鈕開始重新統計。

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行統計和處理，反應出放電次數與發生放電相位的關系。

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行統計和處理，反應出局部放電量與發生放電相位的關系。

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。通過該模式可以區分干擾和放電，以及隨時間變化不同相位信號的變化。

開相位窗

每一個通道的波形顯示窗口內，可以同時開兩個紅色子窗口（相位窗）。此功能，一般用來避開某些相位的干擾，對所開窗相位內的波形進行讀數，以下稱開窗。

開窗操作

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，同時拖動鼠標到另一位置釋放鼠標左鍵，即完成開窗操作。重復以上操作可在同一通道開另一個相位窗，同一通道多顯示兩個相位窗。注意開窗時，開窗區域必須框選注基線，否則開窗無效。有相位窗時，讀數顯示的是相位窗口內的大放電量，同時信息區提示當前開窗個數。

關窗操作

需要關閉哪一個相位窗口，就將鼠標的光標放置在哪一個相位窗（紅色矩形框）內，單擊鼠標左鍵，即可關閉該窗口。在存在兩個相位窗口的情況下，再進行開窗操作可以關閉前兩個相位窗口。

脈沖分析

運行過程中還可以對局放數據進行脈沖分析，即對已經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。

要進行脈沖分析，首先要進行開窗操作，并保證開一個相位窗，把要分析的波形選進所開窗口內，然后點擊5.16中“分析”按鈕，即彈出開窗分析界面。

開窗分析提供了對幅值顯示的動態縮放，脈沖左右移動和水平壓縮拉伸功能，按鍵均采用可加速處理，長按自動加速。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。點擊脈沖顯示區，光標隨之移動，同時水平拉伸和壓縮以其為基準進行縮放，從而實現快速對脈沖信號的捕捉和展開。

頻譜分析

在圖5-17中點擊“頻域”按鈕就進入頻譜分析窗口。它是對脈沖分析窗口內波形的頻譜展開分析。

按[頻域]/[時域]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：色彩編碼類似于交通指示燈，可根據設定閾值進行報警提示。

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：以流動柱狀態圖的形式顯示近 64 個測量值，色彩編碼類似于交通指示燈?？牲c擊“復位歷史”對報警歷史進行復位。

大讀數：進入該傳感器測量以來，所測得的大讀數，點擊“復位大”可對大讀數進行復位。

查看采樣滿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幅比例的指示；同時在波形圖模式下軟件提供對顯示波形縮放比例的提示，方便用戶在兩通道對比時將縮放比例放在同一位置。

增益控制

自動增益：軟件根據設定，自動調節增益狀態。

手動調節增益：軟件提供了對當前增益狀態指示，提示用戶手動調節至合適的增益，保證測量的準確性。

增益放大倍數過高：提示向低放大倍數方向調節。

增益放大倍數過低：提示向高放大倍數方向調節。

增益合適：無需調節。

數據存儲

數據存儲前，用戶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系。便于用戶事后數據的分析，報告的生成。

記錄存儲

記錄存儲可選手動記錄和自動記錄，軟件會在SD卡中建立存儲數據庫和原始數據文件，例如：

試驗名稱為：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為當前記錄存儲時刻。

原始記錄可供時域脈沖分析使用。

圖片存儲

軟件每記錄一條數據，會將每個通道的圖片以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X為通道標識，后一個X為記錄號標識。

同時軟件提供抓屏功能，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，方便用戶對已檢測記錄數據的事后分析處理。

查看記錄可自動播放，也可逐條瀏覽，也可定位某一記錄進行脈沖分析。

外部觸發的使用

在現場試驗時，為了得到穩定而且準確的相位，可以采用外部觸發方式，在系統設置里，將觸發方式改成外部觸發，主機后面板接線如圖，將外同步模塊接到試驗電源上，點擊運行，此時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，充滿電后可供本儀器連續工作6~8個小時。當內置電池電量不足時儀器自動報警，此時應把需要保存的數據及時保存，并關閉機器及時充電。

對本儀器內置電池進行充電時，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，即開始對電池充電。在充電過程中，充電指示燈為桔紅色，充電指示燈變為綠色后表示電池已充滿電，此時拔除電源適配器即完成整個充電過程，整個充電過程大約需要4.5小時左右的時間。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。

注：對本儀器內置電池進行充電時，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！

開關柜局部放電檢測

開關柜局部放電檢測采用TEV傳感器、超聲傳感器在線檢測高壓開關柜局部放電情況。 設備采用便攜式，操作簡單，TEV傳感器貼在箱壁，超聲波傳感器沿著開關柜上的縫隙掃描檢測，對高壓開關及開關柜無任何損害，所有的檢測對高壓開關及開關柜設備的運行不產生任何影響。

可同時利用超聲、TEV檢測法進行巡檢，發揮各自的優勢，實現全功能檢測。

檢測過程實現即時測量、顯示PD數據及放電波形，同時可對其進行保存，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橫向比較和縱向比較兩種方法確定放電發生及定位放電位置。

系統構成

系統構成表

暫態對地電壓（TEV）檢測工作原理

現場對于高壓開關柜的帶電巡檢方式采用瞬時地電壓（TEV）檢測方式。當高壓開關柜中出現局部放電以后，沿放電通道將會有過程極短的脈沖電流產生，并激發瞬態電磁波。放電過程的時間比較短，電流脈沖的陡度比較大，輻射高頻電磁波的能力比較強，可以通過金屬外殼的開孔向外傳播，這些開孔可以是外殼密封墊圈或者其他絕緣部件周圍的間隙。這些高頻電磁波傳播到開關柜外面時，會在金屬外殼上產生瞬時對地電壓。瞬時地電壓在幾個毫伏至幾伏的范圍內，只有幾個納秒的上升時間，將的TEV傳感器布置在開關柜外面，采用這種非侵入方式來檢測局放活動。測量原理如下圖所示：

暫態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關柜柜壁的位置，這些設備大部分位于開關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。開關柜暫態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。

超聲波檢測過程中，應將超聲波傳感器沿著開關柜上的縫隙掃描檢測。開關柜超聲法檢測部位可參考圖6-3進行測試。

傳感器技術參數

傳感器技術參數表