局放儀主要技術(shù)參數(shù)

**提示

1、系統(tǒng)的操作、維護(hù)應(yīng)由能勝任的相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行。

2、現(xiàn)場電壓高達(dá)幾萬伏，試驗人員應(yīng)嚴(yán)格遵守所有**預(yù)防措施。試驗區(qū)域應(yīng)有明顯、清晰的警示牌，現(xiàn)場任何人都應(yīng)該知道高壓區(qū)域。直接從事的測量人員應(yīng)了解測量回路中所有帶電元件、高壓元件，不直接從事測量的人員應(yīng)被隔離在試驗區(qū)域之外。在試驗過程中及上電后，任何人不得進(jìn)入高壓區(qū)。

3、在試驗以前，操作人員應(yīng)掌握測試線路、測試方法、測試步驟和測試目的。

4、試驗現(xiàn)場要整潔、干凈，不應(yīng)存放其他無關(guān)的物品。在高壓區(qū)間的地面上不應(yīng)有雜亂的金屬小塊（如裸銅線段、螺絲、螺帽和其它小金屬塊等），被試品、升壓變壓器、耦合電容等應(yīng)與周圍保持適當(dāng)距離。

5、被試品、升壓變壓器、耦合電容等表面應(yīng)保持干燥清潔，因為表面的濕氣和污垢會引起表面的局部放電，導(dǎo)致測量異常。

6、高壓導(dǎo)線應(yīng)盡可能短而粗，以防止電暈，可采用蛇皮管等。試驗回路所圍的面積盡可能小，以降低干擾的引入。電壓等級高的高壓端應(yīng)加防電暈帽。試驗區(qū)各種金屬物體應(yīng)牢固接地，不能懸浮，檢查并改善試驗區(qū)內(nèi)一切可能放電的部位（如不能有尖、銳角），特別注意各種地線是否良好接地。

7、在試驗開始加壓前，試驗人員必須詳細(xì)而**地檢查一遍線路，以免線路接錯。特別應(yīng)關(guān)注接地線、高壓線和強(qiáng)電回路的連線是否牢固連接。

8、試驗異常時，應(yīng)首先切斷電源，再作進(jìn)一步處理。

局放儀主要技術(shù)參數(shù)

局部放電測試系統(tǒng)

1、系統(tǒng)概述

是按照DL/T846.4-2004 《高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件》、GB/T 7354-2003 《局部放電測量》開發(fā)的，應(yīng)用于電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的局部放電測試，儀器結(jié)構(gòu)緊湊、攜帶方便，抗干擾能力強(qiáng)。適用于各種電壓等級和容量的變壓器、發(fā)電機(jī)、互感器、套管、GIS、電容器、CVT、電力電纜、開關(guān)等高壓電氣設(shè)備的局部放電檢測。

系統(tǒng)主要由主機(jī)、輸入阻抗單元、校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器、耦合電容分壓器（外零標(biāo)輸入）、PC機(jī)（分體機(jī)）以及連接電纜等組成。

2、主機(jī)

（1）面板結(jié)構(gòu)

一體機(jī)前面板結(jié)構(gòu)圖

一體機(jī)后面板結(jié)構(gòu)圖

分體機(jī)面板

（2）主機(jī)硬件框圖

采用脈沖電流法。硬件框圖如下：

由上圖可知被測信號有兩個：一個是來自輸入耦合單元的放電脈沖信號，另一個是來自試驗電源經(jīng)分壓后的試驗電壓信號

                  主機(jī)硬件框圖

每個通道的輸入信號獨(dú)立的經(jīng)過前級低通濾除部分低頻信號，再經(jīng)過衰減或放大處理，然后經(jīng)過細(xì)調(diào)增益控制，經(jīng)過更精密**的高低通濾波，進(jìn)一步篩選出放電信號，經(jīng)過高速寬頻帶12位AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過FPGA存儲在緩存SDRAM中，再由FPGA通過USB（或以太網(wǎng)）上傳給PC機(jī)或工控主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行顯示。

試驗電壓信號經(jīng)過電壓互感器隔離變換成小信號，小信號分兩路：一路經(jīng)過調(diào)理得到試驗電壓的外零標(biāo)信號，另一路經(jīng)過有效值轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換得到試驗電壓數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)由FPGA送給PC機(jī)或工控主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行顯示。

3、輸入阻抗單元

放電脈沖檢測阻抗，又稱耦合裝置或輸入單元，包括耦合電容和輸入單元，是測試系統(tǒng)和測試回路的主要組成部分，輸入單元針對特定的試驗回路或試品，為達(dá)到*佳的靈敏度而專門設(shè)計的。本系統(tǒng)配備了十三種獨(dú)立的輸入單元，其中第十三種為專用單元。面板示意如下圖：

系統(tǒng)配備的輸入單元是RLC型檢測阻抗，是一種調(diào)諧型阻抗。檢測阻抗的檢測回路及等效電路，如圖所示：

圖b是圖a的等值電路，它是一電感、電容并聯(lián)電路，當(dāng)電路諧振時，在Ct和Lm兩端產(chǎn)生較高的諧振電壓。當(dāng)測量回路一經(jīng)確定，測量回路的諧振電容便可求得。而且，測量系統(tǒng)的測量中心頻率f₀也是已知的。因此只要恰當(dāng)選擇測量阻抗電感值Lm。使時，便可達(dá)到足夠高的測量靈敏度。

系統(tǒng)備有12個獨(dú)立檢測阻抗，足以滿足選擇之要求。

只要選取檢測阻抗的調(diào)諧電容C_t的中心值等于測量回路的諧振電量C_t，可使測量回路的靈敏度足夠高。一般使C_t值落入C_t的范圍就可以了。

根據(jù)試品的容量Cx，耦合電容的大小Ck，選取適合序號的輸入單元。表中調(diào)諧電容量系指與輸入單元初級繞組并聯(lián)的電容（粗略估算以按試品容量與耦合電容的容量串聯(lián)計算）。例如：試品容量為500pF，耦合電容量為1000pF，則所需檢測阻抗為 500×1000/(500+1000)=333.33，查表可取3號單元。

輸入單元應(yīng)盡量靠近試品，輸入單元經(jīng)測量電纜與放大器輸入插座相連。

本測試系統(tǒng)采用的是脈沖電流法進(jìn)行局部放電測量，該方法的基本測試回路通常有三種：并聯(lián)測試回路、串聯(lián)測試回路和平衡回路（橋式回路）。

注：Cx：代表試品電容。

Zm：代表檢測阻抗。

Ck：代表耦合電容，它的作用是為Cx與Zm之間提供一個低阻抗通道。

Z：代表接在電源和測量回路間的低通濾波器，Z可以讓工頻電壓作用到試品上，但阻止被測的高頻脈沖或電源中的高頻分量通過。

圖a為并聯(lián)回路，多用于試品電容Cx較大，試驗電壓下，試品工頻電容電流超出檢測阻抗Zm允許值，或試品有可能被擊穿，或試品無法與地分開的情況。該測量回路應(yīng)用較多。

圖b為串聯(lián)回路，多用于試品電容Cx較小，試驗電壓下，試品工頻電容電流符合檢測阻抗Zm允許值時，耦合電容Ck兼有濾波（抑制外部干擾）和提高測量靈敏度的作用，其效果隨Cx/Ck的增大而提高。Ck也可以用高壓引線的雜散電容Cs來代替。這樣，可使線路更為簡單，從而減少過多的高壓引線和聯(lián)結(jié)頭，避免電暈干擾，該方法多用于220kV及以上的產(chǎn)品試驗。試品的低壓端必須與地絕緣。

圖c為平衡測試回路，利用電橋平衡原理將外來干擾信號平衡掉，因而這種回路的抗干擾能力較強(qiáng)。但是，由于平衡測試回路，利用電橋的平衡條件和頻率有關(guān)，因此有當(dāng)Cx和Ck的電容量比較接近時，才有可能同時完全平衡掉各種外來干擾。平衡測試回路的靈敏度一般低于直接測試回路。

4、校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器（詳見附錄1）

5、耦合電容分壓器

零標(biāo)輸入單元作為局部放電檢測系統(tǒng)的相位基準(zhǔn)，對識別局部放電和干擾有重要作用，本儀器系統(tǒng)內(nèi)置內(nèi)零標(biāo)單元和外零標(biāo)輸入單元。外零標(biāo)輸入時，系統(tǒng)的相位可以和外零標(biāo)輸入嚴(yán)格同步，且無頻率間隔要求，故可以和無局放串聯(lián)諧振電源相配合，外零標(biāo)的輸入范圍為：交流10∽380V，30Hz∽300Hz。

在實際試驗中，可以將試驗電源電壓經(jīng)分壓器降至10∽380V再接入零標(biāo)單元。如果在屏幕上輸入分壓器的變比，可以直接測量出試驗電源電壓。例如，電容分壓器變比是500：1，則選擇變比為500。

如果試驗電源和儀器電源同相或試驗電源和工頻嚴(yán)格同步，可使用儀器內(nèi)零標(biāo)。

一般，當(dāng)沒有外零標(biāo)輸入信號時，儀器自動選擇內(nèi)零標(biāo)作為本系統(tǒng)的相位基準(zhǔn)。如果試驗電源和儀器電源相位不同，必須對其相位進(jìn)行校正后才可測量。 

如圖是耦合電容分壓器，既可以當(dāng)耦合電容使用，又可以當(dāng)電容分壓器使用；試驗時，分別接到輸入單元和主機(jī)的分壓器輸入（即外零標(biāo)輸入），就可以同時測量試品的局部放電和試驗電壓。

耦合電容分壓器示意圖

局放儀主要技術(shù)參數(shù)

功能特點(diǎn)

測量通道：2/4/6通道測量，獨(dú)立的信號調(diào)理、AD采樣、處理、顯示，且實現(xiàn)同步采樣。

測量功能：可檢測局部放電幅值、極性、相位、放電起始電壓、熄滅電壓、次數(shù)等相關(guān)參數(shù)。

同步功能：內(nèi)、外同步任意選擇，且具有零標(biāo)指示和相位分辨功能。

顯示方式：可選擇橢圓、直線、正弦及二維、三維等界面顯示局部放電信號，可直觀的分析測試過程中信號的頻率、相位、幅度以及試驗電壓之間的相互關(guān)系。

局部放大：可對單個或某一段放電信號進(jìn)行波形分析，確定信號的性質(zhì)。

開窗功能：可在任意指定相位開窗（消隱），用于特別顯示（或屏蔽）指定相位的信號（干擾）。

同步消隱：在配合阻抗單元和耦合電容的情況下，可對來自地網(wǎng)、試驗電源和試驗現(xiàn)場空間的干擾進(jìn)行同步濾除。

極性鑒別：可通過放電信號的脈沖極性區(qū)分，是試品內(nèi)部，還是外部的放電，有效去除外部干擾。

頻譜分析：基于FFT算法實現(xiàn)的頻譜分析與FIR數(shù)字濾波功能。

增益可調(diào)：在量程切換跨度內(nèi)，實現(xiàn)增益連續(xù)可調(diào)。

保存打印：可保存單次放電的數(shù)據(jù)，也可記錄一段時間的局部放電圖形及相關(guān)參數(shù)，保存的數(shù)據(jù)可回放和重現(xiàn)方便后期分析。對單次放電的數(shù)據(jù)提供打印功能。

局放儀主要技術(shù)參數(shù)

軟件操作說明

1、軟件安裝與刪除

1. 配置要求：

軟件要求安裝系統(tǒng)為Windows XP/2000（暫不支持Win7系統(tǒng)）。推薦配置：Pentium 1.5G（或更高），內(nèi)存256M以上，必須支持USB2.0。

1. 軟件安裝
   1. 數(shù)字式局部檢測系統(tǒng)安裝步驟

**步：雙擊光盤中“數(shù)字式局部檢測系統(tǒng)”進(jìn)入如下界面

**步：單擊下一步進(jìn)入用戶信息設(shè)置界面如下圖

第三步：單擊下一步進(jìn)入安裝類型選擇界面，推薦選擇完整安裝。

第四步：單擊下一步進(jìn)入如下界面，準(zhǔn)備安裝程序

第五步：單擊安裝，進(jìn)入安裝界面

第六步：安裝完成界面提示如下

第七步：單擊完成，完成安裝，軟件可以使用。

驅(qū)動程序安裝

**步：將局部放電測試儀主機(jī)與PC電腦連機(jī)，開啟局部放電測試儀主機(jī)電源。出現(xiàn)如下新硬件提示界面

**步：選擇“否，暫時不”，單擊下一步進(jìn)入如下界面

第三步：選擇“從列表或指定位置安裝”項，單擊下一步，進(jìn)入如下界面

第四步：選擇“在搜索中包括這個位置”，單擊“瀏覽”選擇“數(shù)字式局部檢測系統(tǒng)”安裝目錄下的“USB驅(qū)動”（如：C:\Program Files\數(shù)字式局部檢測系統(tǒng)\USB驅(qū)動），單擊下一步進(jìn)入如下界面

第五步：選擇“Cypress USB Component”，單擊下一步進(jìn)入完成界面

第六步：單擊“完成”，設(shè)備驅(qū)動安裝完成，可以正常使用。

2、操作界面

u校準(zhǔn)界面

u橢圓、直線和正弦界面

u二維和三維界面

u多通道界面

u局部放大界面

u頻譜分析界面

u打印預(yù)覽界面

3、菜單和工具欄功能

A. 菜單

1. 文件

1. 打開：可以打開三種格式的文件分別是*.dat，*.prj和*.opt，這三種格式的文件分別對應(yīng)單次測量的數(shù)據(jù)，連續(xù)測量的數(shù)據(jù)和設(shè)置參數(shù)數(shù)據(jù)。

注意：測量過程中不提供打開文件功能。

1. 保存設(shè)置：保存校準(zhǔn)中設(shè)置的通道、增益、濾波、校準(zhǔn)脈沖等參數(shù)，保存的文件格式為*.opt。

         注意：僅在校準(zhǔn)界面下有該菜單項，在其他顯示界面無此功能。

1. 另存為：保存當(dāng)前時刻的單次測量數(shù)據(jù)，保存的文件格式為*.dat。
2. 打?。捍蛴蟊砉δ?。
3. 打印預(yù)覽：提供打印報表預(yù)覽、打印機(jī)選擇和打印設(shè)置功能。
4. 退出：提供軟件退出功能。
   1. 視圖
5. 橢圓窗：將顯示界面從其他界面切換到橢圓窗口界面。
6. 直線窗：將顯示界面從其他界面切換到直線窗口界面。
7. 二維窗：將顯示界面從其他界面切換到二維窗口界面。
8. 三維窗：將顯示界面從其他界面切換到三維窗口界面。
9. 校準(zhǔn)窗：將顯示界面從其他界面切換到校準(zhǔn)窗口界面
10. 正弦窗：將顯示界面從其他界面切換到正弦窗口界面。
11. 多通道顯示：將顯示界面從其他界面切換到多通道顯示界面，雙通道或四通道。

注意：顯示通道數(shù)在“設(shè)置”子菜單中的“顯示設(shè)置”菜單項中設(shè)置。

1. 標(biāo)尺1：在單通道顯示時，界面中出現(xiàn)pc量指示標(biāo)尺；在雙通道顯示時，界面上方通道出現(xiàn)pc量指示標(biāo)尺。放電量值此時顯示的是標(biāo)尺選中的位置的放電量值。
2. 標(biāo)尺2：在雙通道顯示時，界面下方通道出現(xiàn)pc量指示標(biāo)尺。放電量值此時顯示的是用戶標(biāo)尺選中的位置的放電量值。
3. 顯示工具欄、顯示狀態(tài)欄、顯示設(shè)置欄：用于顯示和隱藏相應(yīng)選中的工具欄。
   1. 設(shè)置

1. 局部窗口：進(jìn)入局部放大界面。

注意：局部開窗功能只在橢圓顯示界面下提供，且只在單通道顯示時提供。

1. 系統(tǒng)設(shè)置：提供如下功能：

• 脈沖閾值：該值是個百分比值，表示閾值占滿刻度值的百分比。該值用于脈沖計數(shù)中的判斷依據(jù)，大于該值計一次放電，二維顯示中涉及該內(nèi)容。
• 試驗電源頻率：提供自動和手動選項，當(dāng)此處選擇為自動，則工具欄中頻率控件只顯示不可設(shè)置；當(dāng)此處選擇為手動，工具欄中頻率控鍵中的值可設(shè)置。
• 同步消隱：可選擇消隱通道和閾值，當(dāng)同步消隱開啟時，實現(xiàn)用選中通道的信號與被消隱通道的信號相減或相加（正向為相減，反向為相加）。

1. 系統(tǒng)校正：提供通道系統(tǒng)校正功能，恢復(fù)默認(rèn)值按扭將選中通道的當(dāng)前基準(zhǔn)值設(shè)置為默認(rèn)值2048。
2. 
   

1. 濾波設(shè)置：可選手動，當(dāng)選為手動時，用戶可以對濾波通道，濾出頻點(diǎn)個數(shù)及濾波通道進(jìn)行設(shè)置。

顏色設(shè)置：對坐標(biāo)、背景、波形、網(wǎng)格、開窗和刻度尺的顏色提供設(shè)置功能。

顯示設(shè)置：設(shè)置多通道顯示時的通道數(shù)是雙通道或是四通道。

配色方案：對坐標(biāo)、背景、波形、網(wǎng)格、開窗和刻度尺的顏色提供默認(rèn)的幾種習(xí)慣的配色方案。黑色背景的為默認(rèn)方案，白色背景的是常用于打印的方案，另紫色、藍(lán)色和灰色背景為其它供選擇的方案。

頻譜分析

頻譜圖

功能：顯示測量數(shù)據(jù)的時域圖和頻域圖，時域圖顯示同橢圓窗。

濾波前

功能：圖形界面上方顯示橢圓窗，下方顯示頻譜展開圖。

濾波后

功能：顯示濾波后的時域圖和濾波后的頻譜展開圖。

幫助（該項內(nèi)容見相應(yīng)文檔）

工具欄

試驗電源設(shè)置

• 變比：提供用戶輸入分壓電容（或分壓電阻）的變比值，默認(rèn)值為500，正整數(shù)。
• 頻率：提供用戶手動設(shè)置試驗電壓的頻率，范圍30到300Hz可選。
• 角度：提供用戶相位旋轉(zhuǎn)功能0度到345度間隔15度可選。

窗口切換（功能同視圖子菜單中的同名菜單項）

1. 橢圓
2. 直線
3. 二維
4. 三維
5. 校準(zhǔn)
6. 參數(shù)設(shè)置

   校準(zhǔn)狀態(tài)圖             測試狀態(tài)圖

1. 通道：提供通道選擇功能。
2. 放大：選擇放大倍數(shù)的切換。
3. 增益：在校準(zhǔn)界面下提供設(shè)置增益值，在其它界面下僅顯示不能設(shè)置。
4. 濾波：在校準(zhǔn)界面下提供選擇硬件濾波參數(shù)設(shè)置（**：100kHz、200kHz、300kHz和400kHz；低端：20kHz、40kHz、60kHz和80kHz），其它界面下僅顯示不能設(shè)置。
5. 單窗：開窗或消隱功能中提供單個窗口。
6. 雙窗：開窗或消隱功能中提供兩個相位對稱的窗口。
7. 校準(zhǔn)電壓/電容：在校準(zhǔn)界面下提供用戶設(shè)置校準(zhǔn)電容100pF或10pF的功能，校準(zhǔn)電壓在所有情況下都只是顯示不能設(shè)置。
8. 脈沖：在校準(zhǔn)界面下提供給用戶設(shè)置校準(zhǔn)脈沖的功能，在其他界面下僅能顯示不能設(shè)置。校準(zhǔn)電壓u、電容c和校準(zhǔn)脈沖Q三者的關(guān)系為Q=u*c，所以校準(zhǔn)電壓顯示值由校準(zhǔn)電容和校準(zhǔn)脈沖的設(shè)置值決定。
9. 自動校準(zhǔn)：在校準(zhǔn)界面下提供自動校準(zhǔn)功能。
10. 保存設(shè)置：在校準(zhǔn)界面下提供用戶保存設(shè)置參數(shù)的功能。
11. 自動記錄和時間：在單通道和雙通道的顯示界面下提供用戶保存一段連續(xù)波形的功能。記錄時間從10秒到60分鐘可選，記錄過程中狀態(tài)欄中顯示剩余時間秒數(shù)。

注意：該記錄數(shù)據(jù)不提供局部開窗功能。

1. 測量：開始測量按扭。
2. 返回：在校準(zhǔn)界面下，返回到橢圓顯示界面。
3. 停止：停止測量按扭。

1. 右鍵菜單
   1. 返回：功能同參數(shù)設(shè)置工具欄中返回控件。
   2. 測量：功能同參數(shù)設(shè)置工具欄中測量控件。
   3. 停止：功能同參數(shù)設(shè)置工具欄中停止控件。
   4. 自動記錄：功能同參數(shù)設(shè)置工具欄中自動記錄控件。
   5. 消隱：在開窗狀態(tài)下，將開窗選中部分波形屏蔽，被屏蔽部分不參與放電量值計算。
   6. 恢復(fù)：從消隱狀態(tài)恢復(fù)到正常開窗狀態(tài)。
   7. 單通道：提供從多通道顯示切換到單通道顯示界面。
   8. 多通道：提供從單通道顯示切換到多通道顯示界面。
   9. 頻譜圖：功能頻譜分析菜單中同名菜單項。
   10. 濾波前：功能頻譜分析菜單中同名菜單項。
   11. 濾波后：功能頻譜分析菜單中同名菜單項。
   12. 保存圖像：將當(dāng)前圖形界面中的圖形保存成*.bmp格式的圖片。
2. 狀態(tài)欄
   1. 當(dāng)前窗口：顯示當(dāng)前界面窗口的名稱。
   2. 當(dāng)前狀態(tài)：顯示為等待測量或正在測量
   3. 日期：顯示當(dāng)前日期
   4. 時間：顯示當(dāng)前時間
   5. 記錄剩余時間：在自動記錄過程中，顯示剩余時間
   6. 當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)：顯示連接/未連接/通訊錯誤/通訊正常

測量說明

（一）接線方式

局部放電測量回路的接線方法，應(yīng)依照GB/T 7354-2003《局部放電測量》及DL 417-91《電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場測量導(dǎo)則》。變壓器和互感器局部放電測量的加壓方式，分為直接加壓和感應(yīng)加壓兩種方式，試驗電壓一般高于試品的額定電壓，電源頻率一般采用100Hz~250Hz，不超過300Hz。試品及加壓方式不同，測試的接線方式也不同，以下是幾種常見試品的接線方式介紹：

1.       單相變壓器測試回路

圖1、圖2為單相變壓器局部放電直接加壓測試回路，這種測試回路多用在變壓器繞組首、末端絕緣水平相同的小型變壓器，它只能檢查主絕緣，不能檢查縱絕緣。

     圖1 單相變壓器測試回路a                     圖2 單相變壓器測試回路b

圖3、圖4為單相變壓器局部放電感應(yīng)加壓測試回路，這種測試回路不僅能檢查變壓器主絕緣，也能檢查變壓器的縱絕緣。

      圖3 單相變壓器測試回路c                    圖4 單相變壓器測試回路d

2.       三相干式變壓器測試回路

按相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和GB1094.3進(jìn)行，試驗可在各種干式變壓器上進(jìn)行，特別適用于具有包封繞組的變壓器。三相干式變壓器一般多采用感應(yīng)加壓方式。圖5為三相變壓器繞組直接接地或通過一個小阻抗接地時，局部放電試驗的測試回路。圖6為三相變壓器繞組不接地或通過一個相當(dāng)大的阻抗接地時，局部放電試驗的測試回路。

圖5 三相干式變壓器測試回路（繞組直接接地）             圖6 三相干式變壓器測試回路（繞組不直接接地）

3.三相油浸式變壓器測試回路

對于三相油浸式變壓器，尤其是大型變壓器，多采用感應(yīng)加壓方式進(jìn)行局部放電試驗，并采用單相勵磁的方法對A、B、C三相逐相進(jìn)行測試，共需試驗三次。圖7所示，線路簡單，對主、縱絕緣都能進(jìn)行檢查。這種測試回路對三鐵心柱變壓器有一個應(yīng)注意的問題，作A、C相測試的相間電壓和B相測試時的相間電壓的差別。圖8所示為中性點(diǎn)支撐線路，主絕緣可以達(dá)到試驗電壓，而縱絕緣的電壓減少三分之一。但它可以使用工頻電源試驗，在現(xiàn)場沒有中頻電源的條件下，是經(jīng)常使用的一種試驗回路。

   圖7 三相變壓器局部放電單相試       圖8 三相變壓器局部放電單相測試

4.       電壓互感器測試回路

圖9 電壓互感器外施直接加壓（串聯(lián)）測試回路      圖10 電壓互感器外施直接加壓（并聯(lián)）測試回路

圖11 電壓互感器感應(yīng)加壓（串聯(lián)）測試回路      圖12 電壓互感器感應(yīng)加壓（并聯(lián)）測試回路

5.       電流互感器測試回路

圖13 低壓電流互感器外施直接加壓（串聯(lián)）測試回路     圖14 低壓電流互感器外施直接加壓（串聯(lián)）校準(zhǔn)回路

（二）加壓方式

局部放電測量應(yīng)在全部絕緣試驗完成后進(jìn)行，根據(jù)變壓器是三相還是單相決定其繞組由三相加壓還是單相加壓，電壓波形盡可能接近正弦波，試驗電壓頻率應(yīng)在100~300Hz之間。局部放電試驗在干式變壓器上進(jìn)行時的加壓方式見圖15

圖15 局部放電例行試驗的加壓方式

相間預(yù)加電壓為1.8Ur（Ur為變壓器被測繞組的額定電壓），加壓時間為30s。然后不切斷電源，將相間電壓降至1.3Ur，保持3min，在此期間進(jìn)行局部放電測量。

（三）抗干擾測試方式

測試過程中的干擾將會降低測試的靈敏度，測試時應(yīng)將干擾抑制到*低水平。干擾類型通常有：電源干擾、接地干擾、空間干擾、測試系統(tǒng)內(nèi)部干擾以及各類接觸干擾。

1)      電源干擾

這種干擾的特點(diǎn)是隨試驗電壓的升高而增大，主要是由電源系統(tǒng)和試品周圍部分金屬部件和絕緣部件產(chǎn)生。如發(fā)電機(jī)、試驗變壓器、高壓引線、試品端部、高壓線路接觸**、試品周圍金屬件接地**、以及較長的電力傳輸線等。這種干擾的波形特點(diǎn)也不盡相同，但有一定的相位關(guān)系，多數(shù)在電壓的正半周和負(fù)半周的波形不對稱。

抑制干擾的方法：盡量增加高壓導(dǎo)線的直徑；對試品端部增加防暈罩；試品周圍各金屬物接地良好；試品周圍的絕緣物體嚴(yán)禁與金屬接地線接觸；高壓線下部的地面上不得有螺釘、螺母、線頭等金屬物；利用局部放電儀的“極性鑒別”功能消除。

2)      接地干擾

由地電流產(chǎn)生的干擾分為兩種：一種為穩(wěn)定的地干擾，一般頻率較低，利用通帶濾波器和改善接地點(diǎn)的方法可有效抑制干擾；另一種為隨機(jī)性地干擾，一般以隨機(jī)脈沖形式出現(xiàn)，與試驗電壓無關(guān)，試驗回路多點(diǎn)接地或接地**時回產(chǎn)生這種干擾，采用單點(diǎn)接地可有效抑制這種干擾。

3)      空間干擾

鄰近高壓帶電設(shè)備或高壓輸電線路，無線電發(fā)射器及其它諸如可控硅、電刷等試驗回路以外的高頻信號，均會以電磁感應(yīng)、電磁輻射的形式經(jīng)雜散電容或雜散電感耦合到試驗回路，它的波形往往與試品內(nèi)部放電類似，對現(xiàn)場測量影響較大。其特點(diǎn)是與試驗電壓無關(guān)。消除這種干擾可以采用平衡回路法，同時選擇合適的濾波通帶，或者將試品置于屏蔽良好的試驗室。

4)      測試系統(tǒng)內(nèi)部干擾

試驗變壓器和耦合分壓電容內(nèi)部的局部放電對局部放電的測量影響很大。這種放電容易和試品內(nèi)部放電相混淆。因此，測試系統(tǒng)中采用的試驗變壓器和耦合分壓電容器均要是無局放（局部放電量通常小于5pC）。

附錄1 校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器使用說明

適用各種類型局部放電檢測儀的定量校準(zhǔn)。信號注入頻率、電荷量、電容可選，信號前沿＜0.1us，完全符合IEC60270的規(guī)定。由電池供電（電池可充電），體積小，重量輕，攜帶方便。

使用說明：

將輸出的紅、黑兩個端子接上導(dǎo)線。紅端子上的導(dǎo)線盡量短且靠近試品的高壓端，黑端導(dǎo)線接試品的低壓端。開啟電源，調(diào)整參數(shù)輸出信號。

注意：校準(zhǔn)后切記將校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器取下!

技術(shù)參數(shù)：

1．輸出電荷量：1pC、2pC、5pC 、10pC、20pC、50pC、100pC、200pC、500pC、1000pC

2．輸出頻率：500HZ～2KHZ（步進(jìn)50）

3．注入電容: 10pF，100pF可選

4．上升時間：＜100ns

5．衰減時間：≥100μs

6．輸出阻抗：≤100Ω

7．校準(zhǔn)脈沖值誤差＜1%

8．極性：  正，負(fù)交替

9．電池：  充電電池16.8V

10．尺寸重量： 120×85×55，約0.5kg

基本操作：

操作主界面如圖所示，顯示的信息有：校準(zhǔn)電容（Co）、電池電量、放電電荷量、脈沖頻率和脈沖開（關(guān)）狀態(tài)。

• 在當(dāng)前界面下，按“OK”鍵開啟或關(guān)閉信號，當(dāng)顯示“開”時表示正在發(fā)出校準(zhǔn)信號，顯示“關(guān)”時表示未發(fā)出校準(zhǔn)信號。
• 使用過程中電池電量顯示在右上角如圖，電量不足時產(chǎn)生的脈沖信號放電電荷不能保證精度。
• 在當(dāng)前界面下，按“↑” 或“↓”鍵選擇設(shè)置項。

設(shè)置項分別是校準(zhǔn)電容、放電電荷和脈沖頻率。

• 校準(zhǔn)電容設(shè)置 ：按“OK”鍵進(jìn)入，按“↑”或“↓”鍵切換10pF 或100pF校準(zhǔn)電容，設(shè)置完后按“OK”鍵退出該選項。
• 放電電荷設(shè)置：按“OK”鍵進(jìn)入，按“↑”或“↓”鍵切換1pC到1000pC放電電荷，設(shè)置完后按“OK”鍵退出該選項。

脈沖頻率設(shè)置：按“OK”鍵進(jìn)入，按“↑”或“↓”鍵切換500Hz到2000Hz(以50為步進(jìn))脈沖頻率，設(shè)置完后按“OK”鍵退出該選項。

系統(tǒng)校準(zhǔn)方法：

局部放電定量測量之前，必須對測試儀器進(jìn)行放電量的校準(zhǔn)，常用的放電量校準(zhǔn)分為直接校準(zhǔn)、間接校準(zhǔn)和特殊校準(zhǔn)。

直接校準(zhǔn)：

將已知電荷量q0=C0U0注入試品Cx的兩端的校準(zhǔn)方法稱為直接校準(zhǔn)法。耦合裝置（輸入阻抗單元）與耦合電容Ck串聯(lián)的校準(zhǔn)接線方法，即校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器接于變壓器高壓端與油箱（地）之間；耦合裝置（輸入單元）與試品Cx串聯(lián)的校準(zhǔn)接線方法，校準(zhǔn)時將校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器接于變壓器高壓端與耦合裝置（輸入單元）之間；在試驗回路加電之前必須將校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器移開.

間接校準(zhǔn)：

間接對系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，其方法是向高壓試驗回路的耦合裝置（輸入單元）的輸入端，而不是在試品Cx的兩端注入脈沖。此方法不能用作單獨(dú)的校準(zhǔn)，但可以和完整的試驗回路測量系統(tǒng)的校準(zhǔn)一起使用，作為傳遞的基礎(chǔ)。使用這種校準(zhǔn)方法，施加試驗電壓時無須移開校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器；測量結(jié)果是高壓端頭的放電量在耦合裝置Zm端的體現(xiàn)q0=U0C0，不是真正的高壓端頭的視在放電量值q，必須將其折算到變壓器高壓端頭的視在放電量：q=q0(1+Cx/Ck)

式中：

q：高壓端頭的放電量（pC）

q0：體現(xiàn)在耦合裝置Zm兩端的放電量（pC）

Cx：變壓器入口電容（pF）

Ck：耦合電容（pF）

特殊校準(zhǔn)：

特殊校準(zhǔn)方法，對應(yīng)于特殊的耦合裝置（輸入單元）和特殊的接線方法，例如：將特殊的耦合裝置（輸入單元）串接在鐵心夾件接地套管和油箱（地）之間的定量測量，必須對測量系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)方法有三種：

**種，為串聯(lián)電流脈沖法，將校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器串聯(lián)在鐵心夾件接地套管與油箱（地）之間進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)完畢移開校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器，并恢復(fù)原來接線。

**種，為簡化的串聯(lián)電流脈沖法（也稱為短路脈沖法）校準(zhǔn)，其校準(zhǔn)方法是將耦合裝置（輸入單元）脫離試品，將校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器信號直接注入耦合裝置（輸入單元）的輸入端，校準(zhǔn)完畢，將耦合裝置（輸入單元）接入試品。本校準(zhǔn)方法適用于電流型耦合裝置（輸入單元）。對于試品電容較小（小于2000pF）的回路，短路脈沖校準(zhǔn)法存在一定的誤差，但對于一般的變壓器的鐵心夾件接地套管對地的校準(zhǔn)，其誤差可以忽略。

第三種，并聯(lián)電壓脈沖法，類似間接校準(zhǔn)，將校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器并聯(lián)在鐵心夾件接地套管與油箱之間，即跨接在電流型耦合裝置（輸入單元）的兩端進(jìn)行校準(zhǔn)。

局放儀主要技術(shù)參數(shù)

附錄2 主要技術(shù)指標(biāo)

測量通道：獨(dú)立2/4/6通道

檢測靈敏度：0.1pC

采樣精度：12位

采樣速率：12.5M/s

測量范圍：0.5pC~1μC

量程線性度誤差：優(yōu)于±(5%+1Pc)

量程切換：×1、×10、×100、×1000

試品電容量范圍：6pF~250μF

測量頻帶：10kHz~1MHz

程控濾波：

低端頻率：20kHz，40kHz，60kHz，80kHz

**頻率：100kHz，200kHz，300kHz，400kHz

數(shù)字濾波：頻點(diǎn)0~7個可選

試驗電源頻率：30~300Hz

工作環(huán)境：環(huán)境溫度：-10～45℃ 相對濕度：≤95%RH

電源： AC220V；頻率50Hz

附錄3 波形識別

圖1為不同類型的局部放電示波圖，示波圖是在接近起始電壓時得到的。其中（a）~（d）為局部放電的基本圖譜，（e）~（g）為干擾波的基本圖譜。

圖1 接近起始電壓時,不同類型的局部放電示波圖

圖(a)中,絕緣結(jié)構(gòu)中僅有一個與電場方向垂直的氣隙，放電脈沖疊加于正與負(fù)峰之間的位置，對稱的兩邊脈沖幅值和頻率基本相等。但有時上下幅值的不對稱度為3：1仍屬正常。放電量與試驗電壓的關(guān)系是起始放電后，放電量增至某一水平時，隨試驗電壓上升，放電量保持不變，熄滅電壓基本等于或略低于起始電壓。

圖(b)中，絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)含有各種不同尺寸的氣隙，多屬澆注絕緣結(jié)構(gòu)。放電脈沖疊加于正及負(fù)峰之前的位置，對稱的兩邊脈沖幅值及頻率基本相同，但有時上下幅值不對稱度3：1仍屬正常。放電剛開始時，放電脈沖尚能分辨，隨著電壓上升，某些放電脈沖向試驗電壓的零位方向移動，同時會出現(xiàn)幅值較大的脈沖，脈沖分辨率逐漸下降，直至不能分辨。起始放電后，放電量隨電壓上升而穩(wěn)定增長，熄滅電壓基本等于或低于起始電壓。

圖(c)中，絕緣結(jié)構(gòu)中僅含有一個氣隙位于電極的表面與介質(zhì)內(nèi)部氣隙的放電響應(yīng)不同。放電脈沖疊加于電壓的正及負(fù)峰之前，兩邊的幅值不盡對稱，幅值大的頻率低，幅值小的頻率高。兩幅值之比通常大于3：1，有時達(dá)10：1?？偟姆烹婍憫?yīng)能分辨出。放電一旦開始，放電量基本不變，與電壓上升無關(guān)。熄滅電壓等于或略低于起始電壓。

圖(d)中：①一簇不同尺寸的氣隙位于電極的表面，但屬于封閉型；②電極與絕緣介質(zhì)的表面放電氣隙不是封閉的。放電脈沖疊加于電壓的正及負(fù)峰值之前，兩邊幅值比通常為3：1，有時達(dá)10：1。隨電壓上升，部分脈沖向零位方向移動。放電起始后，脈沖分辨率尚可；繼續(xù)升壓，分辨率下降直至不能分辨。放電起始后放電量隨電壓的上升逐漸增大，熄滅電壓等于或略低于起始電壓。如電壓持續(xù)時間在10分鐘以后，放電響應(yīng)會有些變化。

圖(e)干擾源為針尖對平板或大地的液體介質(zhì)。較低電壓下產(chǎn)生電暈放電，放電脈沖總疊加于電壓的峰值位置。如位于負(fù)峰值處，放電源處于高電位；如位于正峰值處，放電源處于低電位。這可幫助判斷電壓的零為，一對脈沖對稱出現(xiàn)在電壓正或負(fù)峰處、每一蔟的放電脈沖時間間隔均各自相等。但兩簇的幅值及時間間隔不等，幅值較小的一簇幅值相等、較密。一簇較大的脈沖起始電壓較低，放電量隨電壓上升增加；一簇較小的脈沖起始電壓較高，放電量與電壓無關(guān)，保持不變；電壓上升，脈沖頻率密度增加，但尚能分辨；電壓再升高，逐漸變得不可分辨。

圖(f)針尖對平板或大地的氣體介質(zhì)。較低電壓下產(chǎn)生電暈放電，放電脈沖總疊加于電壓的峰值位置。如位于負(fù)峰值處，放電源處于高電位；如位于正峰值處，放電源處于低電位。這可幫助判斷電壓的零位。起始放電后電壓上升，放電量保持不變，而脈沖密度向兩邊擴(kuò)散、放電頻率增加，但尚能分辨；電壓再升高，放電脈沖頻率增至逐漸不可分辨。

圖(g)懸浮電位放電。即在電場中兩懸浮金屬物體間，或金屬物與大地間產(chǎn)生的放電。該波形有兩種情況：①正負(fù)兩邊脈沖等幅、等間隔及頻率相同；②兩邊脈沖成對出現(xiàn)，對與對間隔相同，有時會在基線往復(fù)移動。起始放電后有三種類型：①放電量保持不變，與電壓無關(guān)，熄滅電壓與起始電壓完全相等；②電壓繼續(xù)上升，在某一電壓下，放電突然消失，電壓繼續(xù)上升后再下降，會在前一消失電壓下再次出現(xiàn)放電；③隨電壓上升，放電量逐漸減小，放電脈沖隨之增加。

在局部放電試驗時，除絕緣內(nèi)部可能產(chǎn)生局部放電外，引線的連接、電接觸以及日光燈、高壓電極的電暈等，也可能會影響局部放電的波形。為此，要區(qū)別絕緣內(nèi)部的局部放電與其他干擾的波形，幾種典型的波形如圖2所示。

圖2 典型放電的示波圖

（a）高壓極產(chǎn)生的電暈；（b）介質(zhì)中的空穴放電；（c）靠近高壓電極的空穴放電；（d）點(diǎn)接觸噪音。

附錄4 產(chǎn)品配置

數(shù)字式局部放電測試儀主機(jī)              1臺

筆記本或PC機(jī)                         1臺（選配）

軟件光盤                              1套

輸入單元                              4只（可選配）

校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器（充電器）              1套

專用測試電纜線8米                    2根 (長度可定制)

連接線和夾子                          若干

鍵盤（鼠標(biāo)）                          1套（選配）

使用說明書                            1份