2285开关柜超声波局放仪(2285)

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：2285开关柜超声波局放仪（ ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪 ）

柔性传感器 ✔ (开关柜用)

接触式超声波传感器 ✔ (变压器用)

高频互感器 ✔ (电缆用)

聚波器 ✔ (高架线路用)

特高频传感器 ✔ (GIS用)

可根据不同被测试品选配更多的传感器

ZSJF-9900局部放电综合试验仪已经成功运用于:电力电缆、发电机组、开关柜、变压器、传输线、发电厂整体检测，灵活配超声波传感器、地电波传感器、特高频传感器、超声波聚波器，可实现对高压开关柜、环网柜、变压器、GIS、架空线路、电缆终端、电缆分支箱等设备的绝缘状态检测与评估。

通过配置不同的传感器可以灵活实现多种电气设备局放部电测试。

ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪发明目的：本发明要解决的技术问题是提供一种局部放电检测方法及系统，具有应用范围广泛、测量精准、信噪比高、实用性强、操作简单的特点，突破了传统局部放电信号检测的局限性，可广泛应用于局部放电信号检测。

ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪随时观测电力设备的“健康”状况，为管理者安排生产及检修、合理调度和分配有限资源提供有效依据，能提高电力系统运营能力和规避风险能力、提高整体经营管理水平。

ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪源于IEC 但远高于IEC 标准，可以大大提高用户及国内电力设备检测管理水平，也可以为改进国家电力检测规范提供依据。

ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪可用于测量（如制造厂出厂检测，设备现场安装调试后并网前检测）、在线测量（被试设备无需退出运行或停电），或在线监测（在主控室或调度中心直接监测）。在线测量可以减少用户停电时间，提高生产运营能力。

ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪可以做：变压器、电缆、开关柜、GIS带电巡检

配有: 高频电流互感器HFCT，超声传感器CS，TEV传感器 TEV，非接触式超声传感器 CS，特高频传感器UHF

尊敬的用户：

ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪用于探测中/高压（MV/HV）设备中的局部放电源。如果没有探测到放电，其并不意味着中高压设备中无放电活动。放电往往具有潜伏期，绝缘性能也可能会由于局部放电以外的其他原因而失效。如果检测到与中高压电力系统相连的设备中有相当大的放电，应立即通知对设备负责的相关单位。

ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪选配具体分为如下四种：

局部放电巡检仪：配备暂态地电波、超声波、特高频、高频电流四种测量方式。

A局部放电巡检仪：配备超声波、高频电流三种测量方式。

B局部放电巡检仪：配备暂态地电波、超声波两种测量方式。

C局部放电巡检仪：配备超声波、特高频三种测量方式。

1.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪概述

局部放电是一种脉冲放电，它会在电力设备内部和周围空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化学变化。这些伴随局部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。当高压电气设备内部出现绝缘缺陷时，会伴随有局部放电信号的产生。通过对局放信号的检测和分析，能判断高压电气设备内部是否存在绝缘隐患，防止潜在事故的进一步扩大。

我公司研制的 ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪是一种多功能的手持仪器，其基于地电波、超声波、特高频及高频电流检测方法，测试设备的局部放电情况，可读出局部放电幅度及图谱波形，可以提供二维、三维图谱的存储以及读出功能等，中试控股可以较好地评估电气设备局部放电情况。局部放电巡检仪适用于GIS、开关柜、变压器及电力电缆等电气设备的局放检测。设备采用便携式，操作简单，所有的检测对高压设备的运行不产生任何影响。该产品可以对测量信号多周期观察，对放电进行频率识别，并通过多种模式进行分析，能够清楚地判断故障。

局部放电巡检仪采用了全新的外观设计，中试控股使用了目前较为流行的Android系统，更易于操作使用，另外集成了500万摄像头拍照功能方便进行巡检记录；RFID利于扩展物联网的应用；内部集成了放电类型库，便于对放电情况的对比核实。

2.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪引用标准

局部放电测量GB/T 7354

电力设备局部放电现场测量导则 DL/T 417

高电压试验技术 第一部分：一般试验要求 GB/T 16927.1

高电压试验技术 第二部分：测量系统 GB/T 16927.2

高电压试验技术 第三部分： 现场试验的定义及要求 GB/T 16927.3

3.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪测量原理

暂态地电压（TEV）

当配电设备发生局部放电现象时，带电离子会快速地由带电体向接地的非带电体快速迁移，如配电设备的柜体，并在非带电体上产生电流行波，且以光速向各个方向快速传播。受集肤效应的影响，电流行波往往仅集中在柜体的内表面，而不会直接穿透金属柜体。但是当电流行波遇到不连续的金属断开或绝缘连接处时，电流行波会由金属柜体内表面转移到外表面，并以电磁波形式向自由空间传播，且在金属外表面产生暂态地电压。而该电压可用专用的TEV传感器布置在开关柜外面进行测量。TEV传感器类似传统的RF耦合电容器，其壳体可做绝缘和保护双重功能，传感器内部可感应出高频脉冲电流信号。

超声波（US）

局部放电发生前，放电点周围的电场力绝缘介质的机械应力和粒子力处于相对平衡状态。局部放电发生时电荷的快速释放或迁移使电场发生改变，打破了平衡状态，引起周围粒子发生震荡性机械运动，从而产生声音或振动信号。超声波法通过在设备腔体外壁上安装超声波传感器来测量局部放电信号。该方法特点是传感器与地理设备的电气回路无任何联系，不受电器方面的干扰，但在现场使用时容易受周围环境噪声或设备机械振动的影响。由于超声信号在电力设备常用绝缘材料中的衰减较大，超声波检测法的检测范围有限，但具有定位准确度高的优点。局部放电产生的声波的频谱很宽，可以从几十Hz 到几MHz，其中频率低于20kHz 的信号能够被人耳听到，而高于这一频率的超声波信号必须用超声波传感器才能接收到。通过测量超声波信号的声压大小，推测放电的强弱。

特高频(UHF)

电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高，当局部放电在很小的范围内发生时，击穿过程很快，中试控股将产生很陡的脉冲电流，其上升时间小于1ns，并激发频率高达数GHz 的电磁波。局部放电检测特高频（UHF）法基本原理是通过UHF 传感器对电力设备中局部放电时产生的特高频电磁波（300MHz ≤ f ≤ 3GHz ）信号进行检测，从而获得局部放电的相关信息，实现局部放电监测。根据现场设备情况的不同，可以采用内置式特高频传感器和外置式特高频传感器。由于现场的电晕干扰主要集中300MHz 频段以下，因此UHF 法能有效地避开现场的电晕等干扰，具有较高的灵敏度和抗干扰能力，可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。

高频电流互感器（HFCT）

高频电流互感器主要用于高压电气设备的局部放电检测，中试控股采用脉冲电流原理。由于绝大部分高压电气设备，其高低压侧或接地部分都存在分布电容，高场强区发生放电时，会耦合到接地部分并通过接地线进入大地。HFCT卡在接地线上，检测其局放产生的脉冲电流信号，从而获得被检测设备的局部放电信息。主要用于电缆、变压器、电抗器、GIS、开关柜等中高压设备的局部放电信号检测。利用HFCT 套接电气设备接地线的检测属于非侵入式的检测方法, 被检测设备不需要停运，简单可靠。

4.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪技术参数

主机参数

可检测通道数4通道：

1个TEV，

1个US，

1个UHF（无线）

1个HFCT（无线）

采样精度12bit

同步方式内同步，外同步，光同步

TEV

检测带宽3M-100MHz

测量范围0～60dB

测量误差±2dB

分辨率 1dB

每周期最大脉冲数720个

最小脉冲频率10Hz

输出接口标准SMA连接主机

非接触US

中心频率40kHz

分辨率0.1uV

精度±0.1uV

测量范围0.5uV～1mV

输出接口标准SMA连接主机

接触US

频率范围20kHz～300kHz

输出阻抗50Ω

检测灵敏度0.1mV

测量范围0.1mV～1V

输出接口标准SMA连接主机

UHF

检测带宽300MHz～1.5GHz

输出方式BNC接口-信号调理单元，中试控股无线连接主机

接收方式天线接收

传输方式同轴电缆

检测灵敏度<-60dBm

HFCT

检测带宽1M-30MHz

传输阻抗>5mV/mA(10MHz )

输出阻抗50Ω

测量范围-20~80dB

测量误差±1dB

分辨率 1dB

输出接口BNC接口-信号调理单元，无线连接主机

硬件

显示屏5.0寸TFT真彩色液晶显示屏

分辨率800×480

操作触摸/按键

存储TF

接口3.5mm立体声耳机插孔

电源DC-12V/2A直流电源

扩展功能USB-TypeC/500万摄像头/RFID/WIFI/蓝牙

电源

内部电源电池供电（4800mAH 7.4V）

正常工作时间约7小时，充满时间约3小时

长×宽×高235mm×133mm×48mm

重量0.85kg

环境

使用环境温度-20℃～50℃

存储环境温度-40℃～70℃

湿度10%-90%（非冷凝）

海拔高度≤3000m

5.附件清单

主机1台

特高频信号调理器PD-TL01/UHF：1个

高频电流信号调理器PD-TL01/HFCT：1个

无线同步发射器 TB-10：1个

TEV传感器 TEV-II：1个

超声传感器CS-II：1个

非接触式超声传感器 CS-IV：1个

高频电流互感器HFCT-II：1个

特高频传感器UHF-IV：1个

电源适配器中试控股（12V/5A）：1个

BNC-SMA线(长1.5m)：2条

BNC-N型线(长15cm)：1条

BNC-BNC线(长15cm)：1条

USB-TypeC连接线：1条

直流电源一分三转接线（DC5.5/2.1）：1条

耳机：1个

高温耦合剂：1盒

说明书：1份

出厂报告：1份

合格证：1份

用于电力系统的局放检测，包括高压开关柜、环网柜、电压/电流互感器、变压器(包括干式变压器)、GIS、架空线路、电缆等设备的绝缘状态检测

用于电力系统的局部放电检测，电缆、变压器(包括干式变压器)、GIS、架空线路、高压开关柜、环网柜、电压/电流互感器、电缆终端、电缆分支箱、绝缘子等绝缘状态检测，通过以下几项指标来衡量电气设备的放电程度：

局部放电强度检测：通过测量 1 个工频周期内的放电信号，根据放电脉冲序列中大值（dB）来表征局部放电的强度。

局部放电频度检测：通过测量 1 个工频周期内的放电信号，提取放电脉冲并根据放电脉冲数量来表征局部放电的频度。

配置不同传感器实现几乎所有的高压电气设备的局部放电检测；

提供时域波形、PRPD、PRPS等多种放电图谱，实现不同放电类型的分析；

人性化的人机界面方便不同设备的数据管理；

内置超声波传感器和暂态地电压(以下简称TEV)传感器，可外接变压器、GIS、架空线路、电缆等专用传感器；

采用非侵入式检测方式，测试过程中无需停电，无需额外配置高压源，比传统的脉冲式局部放电检测仪使用更加方便；

测试带宽范围为30kHz ~ 2.0GHz，适用各种频段的检测原理。

用于电力系统的局放检测，包括高压开关柜、环网柜、电压/电流互感器、变压器(包括干式变压器)、GIS、架空线路、电缆等设备的绝缘状态检测

电气设备检修技术的发展大致可以分为三个阶段，即故障检修、定期检修和状态检修，状态检修以可靠性为主，它是根据设备的状态而执行的预防性作业。作为电力系统运行的首要要求，供电可靠性日益凸显其重要性，因此状态检修逐步取代了以往的定期预防性检修。状态检修通过对设备关键参数的测量来识别其已有的或潜在的劣化迹象，可在设备不停运的情况下对其进行状态评估。

ZSJF-9209A局部放电巡检仪(电缆、变压器)针对带电巡检的特点，采用高频电流及超声波两种检测法，其体积小，性能优异，易于操作。可对电缆、变压器（电抗器）等接地线进行测量。本系统采用现代电子和计算机综合技术，实现信号放大（模拟、电子、数字）、滤波、数据采集、数据处理、图形显示、试验报告自动生成，从而完成局部放电的测量、分析。

引用标准

局部放电测量GB/T 7354

电力设备局部放电现场测量导则 DL/T 417

高电压试验技术 第一部分：一般试验要求 GB/T 16927.1

高电压试验技术 第二部分：测量系统 GB/T 16927.2

高电压试验技术 第3部分: 现场试验的定义及要求 GB/T 16927.3

用于电力系统的局放检测，包括高压开关柜、环网柜、电压/电流互感器、变压器(包括干式变压器)、GIS、架空线路、电缆等设备的绝缘状态检测

局部放电发生时，产生超声波、热、光、磁等物理现象，其中超声波会以声源为中心，以球面波形式向周围传播。ZSJF-9000D高压开关柜局放测试仪用接收局放产生超声波的信号来判断局部放电的存在和位置，并结合实时显示的图像和数据，快速诊断局部放电状况。该测试仪集成了暂态对地电压、超声波两种检测方式。

GIS以结构紧凑、可靠性高等优点已成为超、特高压电力系统中的主流设备。随着GIS的广泛应用，GIS设备运行可靠性引起了国际社会和电力部门的普遍关注。从近40年运行经验来看，绝缘故障始终是影响GIS可靠性的重要原因之一，局部放电是导致GIS设备绝缘劣化直至闪络故障发生的主要表现形式。GIS内部一旦出现绝缘故障，极易造成设备故障，将破坏电力系统正常运行，给国民经济和社会正常秩序造成不良影响。

实现对GIS局部放电在线检测意义重大。UHF局部放电巡检仪是中试控股总结多年局部放电测量经验，采用特高频(UHF)测量和超声波(US)测量两种新兴技术设计的数字化局部放电带电检测专用仪器。本系统采用现代电子和计算机综合技术，实现信号放大、滤波、数据采集、数据处理、局部放电参数计算，图谱绘制，试验报告自动生成，从而完成局部放电的智能化测量与分析。本设备采用手持式设计、Wince系统开发；设备轻巧、携带方便、测量快速、便于现场使用；界面友好、操作简单、刷新速率高；功能完善、抗干扰能力强、测量准确。本仪器在检测过程中对待检测电力设备没有任何损害，且对设备的运行没有任何影响。根据UHF和US方法的多种检测模式得到的图谱对检测电力设备绝缘缺陷或隐患进行诊断分析，可清楚的判断该电力设备的运行状态。

引用标准

局部放电测量GB/T 7354

电力设备局部放电现场测量导则 DL/T 417

高电压试验技术 第一部分：一般试验要求 GB/T 16927.1

高电压试验技术 第二部分：测量系统 GB/T 16927.2

高电压试验技术 第三部分: 现场试验的定义及要求 GB/T 16927.3

用于电力系统的局放检测，包括高压开关柜、环网柜、电压/电流互感器、变压器(包括干式变压器)、GIS、架空线路、电缆等设备的绝缘状态检测

电气设备的局部放电现象对电气设备的本身和电网都会产生不同程度的影响，严重的甚至导致设备报废和电网崩溃，因此对电气设备的早期局放监测，准确的掌握设备的运行状况，及时有效的消除设备存在的故障隐患，把设备的故障消灭在萌芽状态，对保证设备和电网本身的安全起着至关重要的作用。电气设备局放检测的方法有很多，诸如：脉冲电流法、DGA法、超声波检测法、RIV法、光测法、射频检测法和化学方法等。各种检测方法各有所长，但相比较而言超声波检测方法简便易用，非常适合日常设备点巡检，实时掌握电气设备的运行状况。常见的电气设备局放故障一般会有：电晕、电弧和电痕。电晕和初期的电痕不会产生热量，并且环境高温也会掩饰了这些现象，用日常的红外热像仪无法检测，但它却会产生超声波信号，用超声波局放巡检仪可以远距离进行检测；电弧和严重的电痕在产生超声波的同时也会产生高热量，因此用红外和超声波的方法都可以进行测试；但当局放发生在设备内部时，用红外的方法则无法发现，用超声波局放巡检仪在电气设备的表面或结合面处可以进行检测。

ZSPD-2000超声波局放巡检仪(架空线路巡检)是通过采集电力线路异常超声波信号并经过软件分析来诊断电力线路故障隐患的检测装置。此装置是在不停电的状态下实现判断故障隐患的位置和故障类型。装置通过超声波探测器（超声波传感器）采集超声波异常信号后，传输到主机，同时通过主机内置的分析软件准确诊断出故障隐患类型及严重等级，并转换为可听声音信号及波形输出，帮助巡检人员准确发现线路故障隐患，预防恶性故障的发生，避免了不必要的停电，提高了供电可靠性，同时也提高了巡检人员工作效率和降低了巡检人员劳动强度。

本发明实施例中的时域相关分析是采用较高的时间分辨率对每组信号在时域上的出现规律进行相关分析、统计和特征提取，从而为典型局放和干扰脉冲信号的诊断和辨别提供依据。时域相关分析的方法多样，例如可以从微观上在一段连续监测的时间范围内以预设工频周期为参考进行时间序列分析，也可以从宏观上基于相位图谱或者脉冲信号抵达时间间隔进行分布统计分析，本发明并不以此为限。具体地，在实际应用中，通过对每个分组的脉冲信号进行连续时间序列分析，可以观察到该组脉冲信号在单个工频周期内的出现规律以及在后续预设工频周期内随时间变化的演进规律。

例如：该预设工频周期为20ms，根据局放信号的物理产生机理，局放信号并不一定在每个20ms工频周期内一直出现，但是一旦出现，则会在工频周期内的某两个相位区间内以极短的时间间隔连续多次出现，并且两个相位区间相差大约180°；从而筛选得到上述的备选局部放电信号数据组。由于其他特定事件(如工频信号过零点)导致的周期脉冲信号则很难有类似的出现规律，因此可以很容易做出区分。具体地，在实际应用中，通过相位图谱或者抵达时间间隔对每个分组的脉冲信号进行分布统计，可以观察到该组脉冲信号在时域上出现的统计性规律。一般局放信号在特定相位区间内出现的时间抖动比较随机，呈现的分布相对均匀和分散；而由于特定事件(如工频信号过零点)触发的周期性脉冲信号，其出现时间的抖动比较小，呈现的分布则相对集中，从而筛选得到上述的备选局部放电信号数据组。在实际局放检测中，通过综合运用多种时域相关分析手段，可以最大程度地排除明显不符合局放出现规律的周期脉冲干扰信号，从而更加准确地识别局放信号。下面将结合实际应用示例，对上述的步骤s3进行详细的说明，如上所述，时域相关分析既可以从微观上在一段连续监测的时间范围内以20ms工频周期为参考对每个分组的脉冲信号进行连续时间序列分析，也可以在宏观上基于相位图谱或者脉冲信号抵达时间间隔对每组脉冲信号进行分布统计分析。具体地，在一实施例中，上述的步骤s4，对备选局部放电信号数据组进行定位分析，确定局部放电源的位置。