GIS超声波局部放电试验仪应用

GIS超声波局部放电试验仪应用一、产品概述           

是测量、分析电力设备绝缘性能以及对局部放电源定位的专用仪器；本系统采用现代电子和计算机综合技术，实现信号放大（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，分析与定位。

本仪器携带方便、测量快速，抗干扰能力强，便于现场使用。其配置的软件主要包括局部放电巡检以及局部放电定位两部分。其中局部放电巡检配置的软件具有时域图形、2D、3D统计图谱、报警历史、历史*大、脉冲计数等功能，此外还可以详查分析某个相位波形，窗口随意放大和缩小，对该段数据进行频谱分析，分析放电波形的频谱含量，使放电波形之间更具可比性，全方位统计分析试验数据，减少试验中非稳定性因素对试验结果的影响，采用自动或手动记录保存试验数据和瞬态放电波形，可对后期数据分析提供参考。局部放电定位配置的软件通过电信号和声信号的时间差对局部放电源进行精准的定位，有助于及时发现故障隐患，提高局部放电活动测量的实效性。

GIS超声波局部放电试验仪应用二、引用标准

高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 DL/T 593

3.6kV～～40.5kV 交流金属封闭开关设备和控制设备 DL/T 404

3.6kV～～40.5kV 交流金属封闭开关设备和控制设备 GB 3906

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1部分：一般试验要求 GB/T 16927.1

高电压试验技术 第2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

GIS超声波局部放电试验仪应用三、技术参数            

技术参数表

GIS超声波局部放电试验仪应用四、产品结构

表4-1   后面板接口说明表

GIS超声波局部放电试验仪应用五、巡检系统基本操作

1.1    初次启动系统软件增加一个新的巡检试验档案

用户可以根据自己的需求，利用系统软件，为每次试验建立试验档案，填写检测说明信息，保存检测数据，以便将检测数据与检测信息对应起来。

当软件第1次启动时，系统会出现“试验设置”对话框，提醒用户填写试验信息，同时可以对试验列表进行查看和删除某个试验，当单击试验列表中某个试验时，试验信息区将显示对应试验信息。

如果你点击取消按钮，不建立自己的试验档案，系统软件也可以快速建立默认数据库quik_test.db3，保证完成试验数据的存储。

软件会在SD卡中建立存储目录以保存数据，例如：

试验名称为：WBPD

则检测数据存储路径为：Storage Card\ 试验管理\WBPD\

所有的检测原始数据都以二进制方式保存以节省存储空间，所有的记录数据都存储在SQLite数据库中，以备生成报告使用。

利用本系统进行检测数据都存储在SD卡中，SD卡*大支持32G，可以导出到PC机进行备份。历史数据可以被加载入系统进行追踪分析。

试验设置对话框：

当上述参数均设置完毕后，点击确定进行试验。

“试验档案”对话框在停止运行状态下可以打开，只需点击图5-2中文件按钮控件即可。

5.2  系统软件主窗口

5.3 系统状态参数

当系统软件启动之后，状态栏就会显示当前系统状态，如记录存储状况、系统时间、运行状况、触发方式以及设备电池电量。

记录存储状态：提示当前存储的是波形记录还是统计记录，同时提示当前存储总条数。

系统时间：显示当前系统日期及时间。

触发模式：提示当前触发方式，从而保证系统根据触发方式正确的使用。

电池电量：提示当前电池剩余电量，当剩余电量小于5%时，系统会发出嘀嘀嘀嘀报警声，提示用户应连接适配器充电，或保存数据关闭系统，防止因电池没电关机导致试验数据丢失。 

5.4  系统设置—仪器参数配置

“系统设置”对话框包含了对采样、显示、记录以及增益调节的设置如图5-5所示。

采样

采样频率：0.5M、1M、2.5M、5M、10M、20M可选。

触发方式：软件自动、外部触发和软件同步三种方式。

同步频率：系统工作频率（50Hz，60Hz）

显示

显示方式：波形显示模式下，可选择直线、正弦和椭圆三种方式来显示时域波形。

记录

自动记录：为开启自动记录，为禁止自动记录。

时间间隔：自动记录开启后，记录的间隔，单位为s
增益调节

自动调节：为开启自动增益，为禁止自动增益。

上阈：采样满度百分比，当高于此阈值时达到设定次数后向放大倍数低的档位切换。

下阈：采样满度百分比，当低于此阈值时达到设定次数后向放大倍数高的档位切换。

次数：采样周期个数。

关于…

显示公司信息和软件版本信息。

对于系统的两个检测通道，其参数配置可以分别设置。进入“系统设置”对话框，如图5-7对CH1和CH2分别进行设置。

对每个通道有下列参数：

配置

传感器：选择合适的传感器类型，具体通道对应的传感器类型根据需要出厂配置。

供电：通道BNC口可对外输出12V直流电压。开—为输出电压，关—为不输出电压。

校准

带宽：可选带宽为20k-100kHz、40k-300kHz、3M低通，如上选择传感器后，带宽会自动切换到该传感器出厂默认的*优带宽，当用户需要选择其他带宽时，可手动切换，进行试验。当系统重启后，传感器对应带宽将恢复至出厂默认带宽。

量值：输入校准时传感器对应的校准值。

校准：该按钮对当前选中传感器和选中频带进行校准，对于HFCT无需输入口令即可进行现场校准，而TEV和UA现场不能校准，在设备出厂时，需要输入口令进行出厂校准，目的是避免用户自行对UHF、TEV和UA校准，影响设备准确度。

用户名：administrator

密码：0

对于传感器选择不同频带，都应进行校准，校准后会提示已校准信息。

报警

预警阈值：输入当前传感器预警阈值，当测得局放幅值小于该值时为绿色正常信号。

报警阈值：输入当前传感器报警阈值，当测得局放幅值大于等于预警阈值且小于报警阈值时为黄色预警信号，当大于等于报警阈值时为红色报警信号。

1.1    检测通道显示模式—波形图

点击图5-9中 “显示模式”按钮，切换到波形图模式。

5.6   检测通道显示模式—统计图

二维图谱（指纹图）

该模式下纵轴代表放电水平，横轴代表相位0-360度，不同的像素颜色代表不同的放电频次(0%到100%分别指示放电频次由低到高)。

点击“清理统计”按钮开始重新统计。

二维图谱（N-Φ）

纵轴代表放电次数，横轴代表相位，该模式将若干周波局部放电信号进行统计和处理，反应出放电次数与发生放电相位的关系。

二维图谱（Q-Φ）

纵轴代表放电水平，横轴代表相位，该模式将若干周波局部放电信号进行统计和处理，反应出局部放电量与发生放电相位的关系。

三维图谱（Q-Φ-T）

该模式纵轴代表放电水平，横轴代表相位，Z轴代表时间，脉冲不同颜色代表放电水平的大小不同，右侧颜色标识代表纵轴不同的百分比所使用的不同颜色。通过该模式可以区分干扰和放电，以及随时间变化不同相位信号的变化。

5.7   开相位窗

每一个通道的波形显示窗口内，可以同时开两个红色子窗口（相位窗）。此功能，一般用来避开某些相位的干扰，对所开窗相位内的波形进行读数，以下称开窗。

a)  开窗操作

b)  关窗操作

需要关闭哪一个相位窗口，就将鼠标的光标放置在哪一个相位窗（红色矩形框）内，单击鼠标左键，即可关闭该窗口。在存在两个相位窗口的情况下，再进行开窗操作可以关闭前两个相位窗口。

5.8  脉冲分析

运行过程中还可以对局放数据进行脉冲分析，即对已经采集的数据可以详细查看波形形状，从而分析放电波形的性质。

要进行脉冲分析，首先要进行开窗操作，并保证开一个相位窗，把要分析的波形选进所开窗口内，然后点击5.16中“分析”按钮，即弹出开窗分析界面。

开窗分析提供了对幅值显示的动态缩放，脉冲左右移动和水平压缩拉伸功能，按键均采用可加速处理，长按自动加速。脉冲分析窗口中提供了峰值显示和光标处放电幅值水平显示。点击脉冲显示区，光标随之移动，同时水平拉伸和压缩以其为基准进行缩放，从而实现快速对脉冲信号的捕捉和展开。

5.9   频谱分析
在图5-17中点击“频域”按钮就进入频谱分析窗口。它是对脉冲分析窗口内波形的频谱展开分析。

按[频域]/[时域]按钮，就可在脉冲分析窗口和频谱分析窗口之间切换。

5.10  报警、报警历史和*大读数功能

报警功能：色彩编码类似于交通指示灯，可根据设定阈值进行报警提示。

正常：局部放电在正常范围内，为绿灯。

预警：局部放电大于预警值且小于报警值，为黄灯。

报警：局部放电大于报警值，为红灯。

报警历史读数：以流动柱状态图的形式显示*近 64 个测量值，色彩编码类似于交通指示灯。可点击“复位历史”对报警历史进行复位。

*大读数：进入该传感器测量以来，所测得的*大读数，点击“复位*大”可对*大读数进行复位。

5.11   查看采样满幅比例以及显示缩放倍数

对于采样数据，软件提供了对采样数据满幅比例的指示；同时在波形图模式下软件提供对显示波形缩放比例的提示，方便用户在两通道对比时将缩放比例放在同一位置。

5.12    增益控制

自动增益：软件根据设定，自动调节增益状态。

手动调节增益：软件提供了对当前增益状态指示，提示用户手动调节至合适的增益，保证测量的准确性。

增益放大倍数过高：提示向低放大倍数方向调节。

增益放大倍数过低：提示向高放大倍数方向调节。

增益合适：无需调节。

5.13  数据存储

数据存储前，用户还必须输入检测位置信息（图5-24），建立检测位置与检测数据之间的对应关系。便于用户事后数据的分析，报告的生成。

记录存储

记录存储可选手动记录和自动记录，软件会在SD卡中建立存储数据库和原始数据文件，例如：

试验名称为：WBPD

则记录存储数据库为：Storage Card\试验管理\WBPD\数据\WBPD.db3

记录原始数据为：Storage Card\试验管理\WBPD\数据\%d-%d-%d_%02d-%02d-%02d.dat

其中%d-%d-%d_%02d-%02d-%02d为当前记录存储时刻。

原始记录可供时域脉冲分析使用。

图片存储

软件每记录一条数据，会将每个通道的图片以bmp格式存储到SD卡中，以后导出查看，具体存储路径为：

试验名称为：WBPD

图片存储为：Storage Card\试验管理\WBPD\图片\统计图\ CHX_波形图X.bmp

其中第1个X为通道标识，后一个X为记录号标识。

同时软件提供抓屏功能，将图片存储在：Storage Card\试验管理\WBPD\图片\屏幕抓图\ bmpX.bmp

5.14  浏览记录回放分析

软件提供对记录的分析和查看功能，方便用户对已检测记录数据的事后分析处理。

查看记录可自动播放，也可逐条浏览，也可定位某一记录进行脉冲分析。

5.15  外部触发的使用

在现场试验时，为了得到稳定而且准确的相位，可以采用外部触发方式，在系统设置里，将触发方式改成外部触发，主机后面板接线如图，将外同步模块接到试验电源上，点击运行，此时放电相位为稳定而准确的相位。

5.16  充电及电池更换

本仪器内置高性能锂电池，其容量高达4Ah，充满电后可供本仪器连续工作6~8个小时。当内置电池电量不足时仪器自动报警，此时应把需要保存的数据及时保存，并关闭机器及时充电。

对本仪器内置电池进行充电时，把本仪器配带专用电源适配器的交流端插头（普通三芯插头）插入AC220V电源插座内，并通电，然后把电源适配器直流端插头插入仪器后面板的充电插座中，即开始对电池充电。在充电过程中，充电指示灯为桔红色，充电指示灯变为绿色后表示电池已充满电，此时拔除电源适配器即完成整个充电过程，整个充电过程大约需要4.5小时左右的时间。如果接入电源适配器后充电指示灯不亮，表示充电线路有故障，请检查电源适配器是否通电。

注：对本仪器内置电池进行充电时，必须使用本仪器配带的专用电源适配器充电，不得使用其它电源，否则可能造成电池或仪器损坏！ 

应用

GIS开关驱动机构故障查找，防止开关拒动误动事故

GIS，是电力系统中*为重要的开关设备。GIS内部的开关能否正确动作，是电网能否**运行的关键因素。高电压等级的GIS开关动作，大部分靠液压驱动或压缩空气驱动，为保证液压驱动和空压驱动系统的正常运行，必须定时启动电机作功加压，以确认系统工作性能是否可靠。但是，由于设备厂商的制作工艺、安装过程或运维失当给设备造成的缺陷，甚至空压机损坏，造成驱动速度减慢或失效事故越来越多，严重威胁着电网的稳定运行，直接影响到人民的生活与生产，社会后果严重。电气设备局部放电巡检仪，利用先进的超声波原理和精妙的传感技术，能生动检知液压和空压系统的内部泄漏，提前发现驱动故障，并以数字和声音的方式告知运维人员进行消缺，确保GIS的**运行。

GIS/GCB及开关柜、电源柜、通讯柜内部局放故障检测

各地电厂、供电局变电站的GIS/GCB和集控室的开关柜内部局放故障越来越多，急需合适的检测手段来进行预知维护和报警。电气设备局部放电巡检仪适逢其时，GIS/GCB的绝缘介质不同，其内外部局放的传播速度也不同。检测方法或用色谱法或电测法，不仅步骤麻烦、危险，价格昂贵且不能做实时检测。电气运维人员急需一种操作简单、价格合理又操作**的检测方法进行春检、秋检以及平时预测性维护。电气设备局部放电巡检仪能够完全满足。