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    HN9400四通道局部放電測試儀

    HN9400四通道局部放電測試儀

    1、概述

    該數字式局部放電測試儀是我公司技術(shù)人員根據多年高壓電氣設備局放檢測經(jīng)驗設計生產(chǎn)。適用于變壓器、GIS、開(kāi)關(guān)柜、電纜、避雷器、互感器等高壓電氣設備的局放帶電巡檢。

    數字式局部放電測試儀配備不同的傳感器來(lái)采集信號,進(jìn)而檢測并評估高壓電氣設備運行狀態(tài),避免設備的突發(fā)性事故,有效檢測設備絕緣劣化、發(fā)生擊穿、閃絡(luò )等嚴重現象。整套設備采用超聲波檢測技術(shù)、高頻檢測技術(shù)、信號現場(chǎng)處理技術(shù)、Web后臺處理軟件等技術(shù)進(jìn)行檢測和分析。同時(shí)采用高速AD轉換電路完成信號的數字化,并通過(guò)數字信號處理、自適應濾波等干擾信號處理方式保證了檢測數據的可靠性。使用該設備對高壓電氣設備進(jìn)行局放帶電巡檢,便于工作人員及時(shí)對高壓電氣設備的運行狀態(tài)進(jìn)行評估,為設備的維修提供了依據,也可為運行設備的故障點(diǎn)進(jìn)行跟蹤測試,大大提高高壓電氣設備運行的可靠性和有效性。

    數字式局部放電測試儀由主機、輸入單元、高壓校準脈沖發(fā)生器以及連接線(xiàn)組成。

     

    2、儀器功能特點(diǎn)

    1、便攜式設計,堅固耐用,使用方便

    檢測主機為便攜式設計,殼體堅固可靠,選用全漢字用戶(hù)界面、操作簡(jiǎn)便、方便用戶(hù)使用。

    2、抗干擾能力較強,檢測數據準確

    獨特的天線(xiàn)接收干擾關(guān)門(mén)技術(shù),可屏蔽來(lái)自空間的電磁波干擾;

    抗靜態(tài)干擾功能可去除相位固定的干擾信號;

    抗動(dòng)態(tài)干擾功能可去除隨機出現的大幅值脈沖干擾;

    相關(guān)濾波技術(shù)抗干擾功能可有效去除與電源不同步的隨機干擾;

    極性判別功能,可通過(guò)區分試品內部與外部的信號極性,有效去除外部干擾;

    帶通濾波器采用模擬、數字混合濾波技術(shù),帶寬可任意組合,有效抑制各種干擾;

    對現場(chǎng)信號進(jìn)行頻譜分析后,可有針對性的選擇無(wú)干擾頻帶進(jìn)行試驗,從而快速準確的去除外界干擾;

    局部放電智能識別功能,能夠在特定條件下自動(dòng)識別干擾信號和局放信號,并將干擾去除;

    3、軟件功能強大

    具有局部放電測量、分析,局部放電重復放電次數n的測量、分析,抗固定干擾,抗動(dòng)態(tài)干擾,自由選擇橢圓、直線(xiàn)、正弦顯示方式,窗口局部進(jìn)行詳細測量、觀(guān)察放電脈沖,試驗電壓、電流和局部放電同時(shí)測量,兩道自動(dòng)定時(shí)保存實(shí)驗數據,兩通道手動(dòng)或隨時(shí)保存實(shí)驗數據,隨時(shí)存儲波形,重新顯示、分析過(guò)去已保存的試驗波形,增益范圍每通道六檔粗調,每檔隨意細調,數字開(kāi)窗技術(shù)、可避免干擾對測量的影響,相位開(kāi)窗、單窗、雙窗任選,360度內自由開(kāi)窗,四通道測量有效地抑制干擾脈沖信號,并同時(shí)測量?jì)蓚€(gè)試品或一個(gè)試品的多個(gè)測量點(diǎn)的局部放電信號,方便地分析局部放電信號的來(lái)源,內、外同步隨意選擇;

    4、測試結果分析

    對局部放電脈沖進(jìn)行放電測量、放電時(shí)間、時(shí)域波形及頻譜分析;可靜態(tài)、動(dòng)態(tài)對局部放電單個(gè)脈沖詳細測量、觀(guān)察,確定放電性質(zhì);二維和三維局部放電圖譜顯示。

    5、本軟件局部放電顯示結果符合IEC60270標準。

    6、本裝置采用外接電源供電方式,使用只需提供AC220V±10%交流電源即可。

    3、技術(shù)指標

    3.1適用范圍

    具備對運行中的高壓電氣設備進(jìn)行局放帶電巡檢的功能,適用于柱上開(kāi)關(guān)、互感器、干式變壓器、油浸式變壓器、高壓斷路器、耦合電容器、電抗器、電容套管、高壓開(kāi)關(guān)等試品進(jìn)行局部放電實(shí)驗及其他科學(xué)實(shí)驗研究。

    3.2產(chǎn)品技術(shù)規范和標準

    1)IEC60270《局部放電測量》

    2)GB/T7354《局部放電測量》

    3.3使用環(huán)境

    1)環(huán)境溫度:-15℃~+50℃

    2)相對濕度:≤95%(20℃)。

    3)海拔高度:≤3000m

    3.4主機技術(shù)參數

    測量通道:2/4個(gè)獨立測量通道

    采樣精度:12Bit

    采樣速率:每通道大100MHz

    檢測靈敏度:0.1pC

    測量范圍:0.1pC~10000nC

    動(dòng)態(tài)范圍:大于80dB;

    可測試品的電容量范圍:6pF~250µF

    測量頻帶:3dB帶寬10kHz~1MHz。

    試驗電源頻率范圍:50-500Hz(原說(shuō)明書(shū)是50-400Hz,它是指變頻無(wú)局電源的勵磁變產(chǎn)生的電壓頻率值,如果勵磁變能產(chǎn)生更高的頻率電信號,比如800Hz儀器照樣能測,這和儀器無(wú)關(guān)。據電科院專(zhuān)家確認目前試驗電源產(chǎn)生的勵磁變一般都是400Hz左右。)

    程控濾波器分段:

    低端頻率25kHz、45kHz、80kHz、90kHz、OFF(9kHz);

    頻率115kHz、190kHz、230kHz、400kHz、OFF(1MHz)

    抗電壓沖擊能力:5000V,在各輸入口和電源端(正、負、AC)

    電源:AC220V±10%;頻率45-65Hz;功率<500W

    4、儀器結構

    本儀器為一體化臺式結構,由硬件和軟件兩部分組成,硬件部分由工控機、數據采集板、通道信號板、同步信號板和模擬電源板組成,集為一體;軟件由數據采集、數據處理、網(wǎng)絡(luò )通訊、頻譜分析、圖形處理與顯示、試驗報告生成等模塊組成。本儀器為真實(shí)的多信號通道(相當于多臺單通道局放儀),可以多通道使用,也可以單通道使用。

    ①計算機(工業(yè)級一體化工作站)

    工業(yè)上架型工作站。

    12.1英寸平板SVGATFT彩色LCD,分辨率1024*768。

    工業(yè)級電源270W。

    4位數碼管顯示電壓值。

    CPUIntelPIII800MHz;硬盤(pán)40GB;內存256MB。

    3.5英寸1.44MB軟驅;49鍵薄膜鍵盤(pán)(39個(gè)數據輸入鍵和10個(gè)功能鍵)和鼠標。

    ②數據采集板

    20M超高速模擬輸入卡。

    32位PCI總線(xiàn)。

    12位模擬輸入。

    16KDWA/DFIFO。

    20MHzA/DS/s。

    總線(xiàn)控制DMA數據傳輸。

    ③外部接口

    四路信號輸入口。

    標準并行打印機接口。

    電源接口(220VAC)

    接地端子

    ④測量功能

    本儀器使用WINDOWS操作系統,軟件設計采用人性化界面,操作簡(jiǎn)單易學(xué)。

    局部放電測量、頻譜分析。

    局部放電次數n統計。

    直線(xiàn)顯示方式。

    窗口局部進(jìn)行詳細測量、觀(guān)察放電脈沖波形。

    雙通道自動(dòng)保存試驗數據。

    增益范圍每通道六檔粗調,每檔隨意細調。

    重新顯示、分析過(guò)去已保存的試驗波形。

    5、主機接線(xiàn)及設備使用

    1)首先將儀器的接地端子用電纜線(xiàn)牢固接地;

    2)將電源線(xiàn)接在儀器標有(AC220V)的電源插口上;

    3)將輸入單元(輸入阻抗)的初級末端和接地端子短接并接地;

    4)用50歐姆同軸電纜將儀器信號輸入的一個(gè)通道和輸入單元的至放大器端子連接;

    5)如果有較強的地噪聲干擾,為防止其影響測量精度,中間可串入輸入適配器,反之無(wú)需串入。


    6、軟件操作說(shuō)明

    6.1功能面板按鈕介紹

    圖10

    功能面板主要包括:設置參數、暫停試驗、開(kāi)始測量、瀏覽報告、查看趨勢、退出系統、試驗信息設置、存儲圖形、保存數據、回放等。

    6.2建立試驗

    在主界面工具欄點(diǎn)擊"試驗信息設置:"按鈕(如圖11所示),彈出"實(shí)驗列表"窗口,在相應的空白處輸入"試品名稱(chēng)"、"試品型號"、"試驗人員"、"試驗日期"、等基本情況,點(diǎn)擊<確定>按鈕?;蛘咭部梢詮脑囼灹斜砝镞x擇已經(jīng)建立的試驗項目(如圖12所示)。填寫(xiě)或選擇完成后點(diǎn)擊確定即可。

    圖11

    圖12

    6.3設置參數

    點(diǎn)擊"設置參數",彈出參數設置窗口(如圖13所示):

    圖13

    基本參數主要包括:

    1)同步選擇:包含內同步、外同步兩種選擇,一般用內同步方式即可,當希望被測信號與施加外部電源相關(guān)時(shí)選擇外同步。默認值:內同步);

    2)同步頻率:可更改(默認值:50Hz);當選擇外同步時(shí),將此值設置與希望同步的頻率一致即可。一般內同步默認為50Hz(市電頻率)。外同步時(shí)與施加外部電源頻率一致。

    3)觸發(fā)源:觸發(fā)源為高速采樣啟動(dòng)的條件,當達到設定條件時(shí)設備內部高速AD轉換開(kāi)始工作,否則處于等待狀態(tài)。有通道1、通道2和數字,三種觸發(fā)方式;一般選擇數字觸發(fā);

    4)時(shí)基類(lèi)型:橢圓、正弦、直線(xiàn)三種顯示方式可選,該類(lèi)型可根據個(gè)人喜好選擇類(lèi)型(默認值:橢圓);

    5)橢圓旋轉:30°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°、360°、0°十三種數目可選(默認值:0°);

    6)零標:顯示、隱藏兩種方式可選(默認值:隱藏);

    7)試驗目的:測量、定位兩種,可根據試驗要求設定工作方式;

    8)測量參數:放電量、次數、能量、電流、均方率、采集值、mv測量、聲-電傳感器、共計8種測量項目可選,選擇時(shí),需根據檢測需要選用放電量、mv測量、聲電傳感器(默認項目:放電量);

    9)自動(dòng)存盤(pán)有效:勾選該項,并設置存盤(pán)周期,可實(shí)現自動(dòng)存盤(pán)功能,點(diǎn)擊報告可查詢(xún)相關(guān)檢測數據。不勾選該項時(shí),則需要手動(dòng)點(diǎn)擊進(jìn)行存盤(pán),否則無(wú)檢測數據記錄;

    10)信號輸入類(lèi)型選擇:該項為連接線(xiàn)種類(lèi)的選擇。勾選相應通道,表示該通道選用光纖線(xiàn)連接傳感器和主機;不勾選相應通道,表示該通道選用同軸電纜線(xiàn)連接傳感器和主機(默認為不勾選該項,即選用同軸電纜線(xiàn)連接傳感器和主機,只有在選擇聲電傳感器時(shí)才勾選信號輸入類(lèi)型)。該項共有"1、2、3、4"共4項選擇,分別對應"通道1、通道2、通道3、通道4"共4個(gè)檢測通道,其中通道1、通道2、通道3、通道4為本套設備中使用的四個(gè)通道;

    11)自動(dòng)量程:勾選該項,可實(shí)現自動(dòng)量程功能,當檢測數值超出量程時(shí),量程將自動(dòng)切換至合適的檔位進(jìn)行測量。

    其中1)- 3)僅在停止狀態(tài)設置,也就是在做試驗之前須設置好,在正式試驗中不能再做改變,而4)- 6)即可以在停止也可以在運行時(shí)按波形暫停來(lái)設置。

    1、如果設置觸發(fā)方式為通道觸發(fā)(選擇直線(xiàn)方式顯示),此時(shí)可以調整屏幕下方的觸發(fā)電平,使之處在合適的狀態(tài)(把滾動(dòng)條置于上端),也可以使用Ctrl+鼠標左鍵點(diǎn)擊通道圖形顯示區適當位置對觸發(fā)電平進(jìn)行快速調整。

    2、如果設置觸發(fā)方式為通道觸發(fā),可以選擇屏幕下方的[單次捕捉]選擇項,這時(shí)只要信號達到觸發(fā)要求,就會(huì )記錄一次數據并暫停運行供分析使用。用于變壓器沖擊記錄或定位時(shí),可重復按[波形刷新]以便記錄更多的數據,每次捕捉會(huì )記錄大量采集數據,因此不宜做太多。

    3、波形暫停的使用

    3.1、在運行時(shí),波形刷新過(guò)快而無(wú)法觀(guān)察時(shí),可按[波形刷新]/[波形暫停]邏輯功能,使波形暫時(shí)停止刷新以便準確定位,進(jìn)行祥察波形和頻譜分析。

    3.2、波形暫停時(shí),可進(jìn)行部分參數設置:改變工作方式、橢圓旋轉、零標顯示等。(因為沒(méi)有停止試驗時(shí)間的計算,所以暫停不同于停止)。

    4、開(kāi)關(guān)相位窗

    每一個(gè)通道的圖形顯示窗口內,可以同時(shí)開(kāi)兩個(gè)不同時(shí)刻的子窗口(相位窗)。開(kāi)窗技術(shù),主要用于觀(guān)察局部視在放電量的測量。

    4.1、開(kāi)相位窗操作:

    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,在保持按下的同時(shí)拖動(dòng)鼠標到另一位置釋放鼠標左鍵,可以形成框住基線(xiàn)的紅色矩形框,即完成開(kāi)窗操作。在同一通道的圖形顯示區,可顯示兩個(gè)相位窗,重復以上操作。有相位窗時(shí),顯示的是相位窗口內的大放電量。

    4.2、關(guān)閉相位窗操作:

    需要關(guān)閉哪一個(gè)相位窗口,就將鼠標的光標放置在那一個(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,進(jìn)行開(kāi)窗操作可以關(guān)閉前兩個(gè)相位窗口。

    6.4開(kāi)始測量

    1)確保外部設備正確連接以后,點(diǎn)擊"開(kāi)始測量"按鈕(如圖14所示),進(jìn)入測量狀態(tài)。此時(shí)窗口顯示當前檢測波形,可仔細觀(guān)察所用通道窗口是否存在放電現象。

    2)在按下"開(kāi)始測量"按鈕后,即在正常測量過(guò)程中,可根據需要隨時(shí)選如下功能:終端實(shí)驗、保存數據、存儲圖形、停止測量、查看趨勢、瀏覽報告、波形詳細觀(guān)察、頻譜分析和波形放大滾動(dòng)動(dòng)條等。

    圖14

    6.5查看趨勢

    點(diǎn)擊"查看趨勢"按鈕,彈出監測窗口(如圖15所示),雙擊監測窗口右側區域,彈出設置量程時(shí)間窗口,可設置畫(huà)面量程、畫(huà)面時(shí)長(cháng)、間隔時(shí)間(如圖16所示);雙擊監測窗口中部網(wǎng)格區域,彈出選擇時(shí)間段窗口,可設置開(kāi)始和結束時(shí)間(如圖17所示);雙擊監測窗口底部區域,彈出當前狀態(tài)窗口,顯示兩窗口當前狀態(tài),雙擊該通道對應的顏色、當前值、報警上限、報警延時(shí)、狀態(tài),可按照當前設備情況進(jìn)行設置(如圖18所示)。

    圖15

    圖16

     圖17

    圖18

    6.6暫停試驗

    在試驗過(guò)程中,可點(diǎn)擊"暫停試驗"暫時(shí)停止試驗。點(diǎn)擊"暫停試驗"(如圖19所示),之前的數據不會(huì )丟失,需繼續測量時(shí)點(diǎn)擊"開(kāi)始測量"可繼續之前測量的數據進(jìn)行測量。

    圖19

    6.7 保存數據

    ①手動(dòng)保存數據:主要用于實(shí)驗試驗報告的生成,將保存的數據自動(dòng)填入實(shí)驗報告中,如果不需要生成實(shí)驗報告,可以不操作"保存數據"按鈕。

    手動(dòng)存數操作:

    單擊"保存數據"按鈕(如圖20所示),此操作的效果是將當前通道的當前時(shí)間、當前的視在放電量、出現大放電時(shí)的相位和當前的實(shí)驗條件等保存,但不保存圖形。

    圖20

    ②自動(dòng)保存數據,也是用于試驗報告的生成,將保存的數據自動(dòng)填入試驗報告中,如果不需要自動(dòng)生成試驗報告,可以不操作。

    自動(dòng)記錄操作:

    單擊"設置參數"按鈕,彈出設置參數窗口,勾選自動(dòng)存盤(pán)有效,并根據需要設時(shí)間間隔即可。此操作的效果是,依次將當前兩通道的當前時(shí)間、當前的實(shí)際放電量、出現大放電量的相位和當前的實(shí)驗條件等保存,并不保存圖形。

    6.8瀏覽報告

    試驗過(guò)程系統可自動(dòng)生成試驗報告,點(diǎn)擊"瀏覽報告"可以對報告進(jìn)行瀏覽、修改和打印。方便日后分析數據、查看數據。點(diǎn)擊"瀏覽報告"按鈕(如圖21所示),會(huì )自動(dòng)生成試驗報告(如圖22所示),實(shí)驗報告可根據需要進(jìn)行打印。

    圖21

    圖22

    6.9存儲圖形

    存儲圖形,類(lèi)似于照相,將屏幕上兩個(gè)通道的試驗波形同時(shí)保存,用于試驗報告的生成,將保存的圖形自動(dòng)填入試驗報告中,如果不需要自動(dòng)生成試驗報告,可以不操作"存儲圖形"按鈕。

    存儲圖形操作:

    鼠標點(diǎn)擊右鍵,選中要存儲的波形位置,會(huì )自動(dòng)彈出一個(gè)窗口。用于日后分析數據和查看圖形。在窗口中可進(jìn)行"刷新暫停"、"存儲圖形"、"頻域畫(huà)面/時(shí)域畫(huà)面"切換、"退出" 等功能(如圖23所示):

    圖23

    6.10分析回放

    包括Wave、2D顯示、3D顯示(如圖24所示)。

    圖24

    1)保存數據:該項為保存數據的次數;

    2)分析回放:Wave、2D、3D可選,可根據需求選擇顯示方式(默認Wave):

    Wave:將保存的圖形文件(用存圖命令保存的圖形)全部自動(dòng)裝入內存;

    二維顯示:將圖形以二維方式(放電量Q,相位Ф)顯示(如圖25所示);

    三維顯示:將圖形以三位方式(放電量Q,相位角Ф,時(shí)間t)顯示(如圖26所示)。

    圖25

    圖26

    操作:

    首先從"記錄次數"框內選擇相應的次數,便將相應次數的波形及pC值顯示,然后再選擇"重顯采樣"(與當前通道無(wú)關(guān),與記錄次數有關(guān)),"二維顯示"(與當前通道有關(guān),與記錄次數有關(guān))或"三維顯示"(與當前通道有關(guān),與記錄次數無(wú)關(guān))功能。

    3)重顯采樣功能

    重顯采樣功能,是對儀器已經(jīng)自動(dòng)或手動(dòng)保存的采集數據進(jìn)行重顯,本功能僅僅是為了事后做詳細查看波形或頻譜分析使用,其分析查看的波形可以作為圖形保存,用于生成試驗報告。"記錄次數"存儲時(shí)與是否框選有關(guān),而"重顯采樣"存儲時(shí)與是否框選無(wú)關(guān),因此前者可能小于或等于后者的值,但二者波形一致)。

    操作:首先從"記錄次數"框內選擇相應的次數,再選擇"重顯采樣"。

    6.11退出系統

    測量結束后,只需點(diǎn)擊"退出系統"按鈕(如圖27所示),退出軟件主界面,此次試驗完成。

    圖27

    6.12通道設置面板按鈕介紹

    通道面板主要包括:當前通道、量程選擇和濾波器頻段的選擇等(如圖28所示)。

    圖28

    1) 當前通道:"當前通道"復選框中的"1"、"2"、"3"、"4"分別對應巡檢測試儀的通道1(電信號和光信號)、通道2(電信號和光信號)、通道3(電信號和光信號)通道4(電信號和光信號),同時(shí)也對應軟件的左顯示區域和右顯示區域。當傳感器或被測設備接到巡檢測試儀的通道1上時(shí),則對應的軟件"當前通道"應切換到選擇通道1,在左顯示區域會(huì )顯示通道1的相關(guān)信息。當傳感器或被測設備接到巡檢測試儀的通道2上時(shí),則對應的軟件應切換到"當前通道"選擇通道2,并在右顯示區域會(huì )顯示通道2的相關(guān)信息。當傳感器或被測設備接到巡檢測試儀的通道3上時(shí),則對應的軟件應切換到"當前通道"選擇通道3,并在右顯示區域會(huì )顯示通道3的相關(guān)信息。當傳感器或被測設備接到巡檢測試儀的通道4上時(shí),則對應的軟件應切換到"當前通道"選擇通道4,并在右顯示區域會(huì )顯示通道4的相關(guān)信息。通道1、通道2、通道3、通道4均對應0-5共六個(gè)"量程選擇"檔位可選擇。

    2)量程選擇:0、1、2、3、4、5,六個(gè)檔位。用戶(hù)可視筆記本電腦的顯示值,確定增益檔,一般0增益時(shí)滿(mǎn)量程為4mV左右,1增益時(shí)滿(mǎn)量程為40mV左右,2增益時(shí)滿(mǎn)量程為400mV左右,按此規律每增加一檔,量程增加10倍。當檢測數據超出當前量程時(shí),數據變成紅色,更改量程選擇適當檔位即可。

    3)低通濾波:選擇低通濾波器高頻端的截止頻率:25kHz、45kHz、80kHz、90kHz,多種頻率可選(默認值20kHz);一般在用UHF傳感器和復合式TEV傳感器電信號時(shí)選擇80kHz,用其他傳感器 時(shí)都選擇20kHz。

    4)高通濾波:選擇高通濾波器低頻端的截止頻率:115kHz、190kHz、230kHz、400kHz、OFF四種檔位可選(默認值:100kHz) 。一般在用UHF傳感器、復合式TEV傳感器電信號和電流互感器時(shí)選擇OFF,其他傳感器都選擇300kHz。

    5)系統校準:選擇系統校準時(shí)需要停止試驗方可進(jìn)行校準,連接校準脈沖發(fā)生器后,選擇放電量值,點(diǎn)擊"系統校準",校準完成后點(diǎn)擊保存即可。

    7、主要功能

    7.1 采集處理

    1).連續實(shí)時(shí)高速采集,自動(dòng)保存放電波形數據,一次連續采集處理時(shí)間可達2小時(shí)。

    2).顯示方式一,在采集的同時(shí),可實(shí)時(shí)顯示一幀波形,同時(shí)可隨意局部放大顯示波形,

    3).顯示方式二,任意設定顯示一段時(shí)間的放電波形

    4).顯示累計放電次數、當前放電量等數據。

    5).系統可以分時(shí)間段統計顯示每通道放電次數、分量值統計顯示每通道放電次數。

    6).放電次數按時(shí)間段統計顯示時(shí),多可以分為6個(gè)時(shí)間段。

    7).放電次數按量值分類(lèi)顯示時(shí),多可以分成6個(gè)量程段。

    8).根據設定的信號閾值,系統自動(dòng)保存超過(guò)閾值的放電波形數據。

    7.2 波形回放

    1).可以將保存的波形數據,自動(dòng)連續回放,模擬采集現場(chǎng)工作情況。

    2).根據需要,隨時(shí)顯示任意時(shí)間段內的數據波形,供分析使用。

    3).放大顯示指定部分波形,分析單個(gè)放電波形的頻譜及放電特征等。

    7.3 主要畫(huà)面

    圖1實(shí)時(shí)采集畫(huà)面

    L. l圖2 數據回放畫(huà)面

    7.4 抗干擾功能的使用

    在現場(chǎng)測量試品的局部放電時(shí),干擾信號的串入是不可避免的,如果干擾信號的幅度大于放電信號的幅度時(shí),將不能測出放電的量值。針對現場(chǎng)干擾強這一特點(diǎn),局放儀增加了如下的若干種抗干擾措施(抗干擾操作之前都首先從"當前通道"框中選擇要測試的通道)。

    7.4.1 濾波抗干擾

    在加壓之前,如波形顯示框中有較強干擾,按"波形暫停"按鈕,使光標指向波形較強線(xiàn)處,右擊鼠標,在彈出的"波形詳窗"窗口,適當調整右下部的滾動(dòng)條,使干擾波形處于窗口內,按"頻域"按鈕,在"頻域"窗口內顯示頻域波形和主要干擾的頻率值,比如:顯示290kHz,按退出按鈕,返回主窗口,在高頻處,選擇200 kHz,這樣可以將>200 kHz的干擾濾除。

    如果上述方式不能有效濾除干擾,可再選擇"數字濾波",以便進(jìn)一步消除干擾。

    注:低頻、高頻的波段范圍,在校正和運行時(shí)應保持一致,否則數據不準確。

    7.4.2抗靜態(tài)干擾

    在加壓之前,如波形顯示框中有較強干擾,并且波形的相位基本固定,則可采取靜態(tài)抗干擾方式。

    按"波形暫停"按鈕,框選中較低的背景噪聲波形處,將波形窗口上方顯示的pC值輸入到"抗靜態(tài)干擾"的"上閾"內,按測試按鈕,幾秒鐘后再按該按鈕保存即可。運行過(guò)程中可以按"抗靜態(tài)干擾"的"有效"按鈕以消除靜態(tài)干擾,再按此按鈕恢復靜態(tài)干擾的顯示。

    抗靜態(tài)干擾按鈕可在多個(gè)通道同時(shí)生效,各個(gè)通道的閾值可能不同,需要逐個(gè)測試(如通道為天線(xiàn)通道,則對天線(xiàn)通道無(wú)影響)。

    7.4.3抗動(dòng)態(tài)干擾

    在試驗中,如果隨時(shí)有很強的動(dòng)態(tài)干擾(包括其它設備的放電)影響局放測量pC讀數時(shí),只要在"抗動(dòng)態(tài)干擾"的"下閾" 框中輸入大于背景噪聲的pC值,在"抗動(dòng)態(tài)干擾"的"上閾"框中輸入小于干擾的pC值,按下"抗動(dòng)態(tài)干擾"中[動(dòng)態(tài)有效]按鈕,即可去掉欲屏蔽的動(dòng)態(tài)較大的干擾和較小背景噪聲,同時(shí)保留中間部分的放電信號。如果按下[動(dòng)態(tài)無(wú)效]按鈕,可恢復干擾的對照顯示。閾值可根據干擾的具體情況隨時(shí)修改,以使讀數更為準確。如果"下閾" 框中輸入0,則不去除較小的背景噪聲,比較真實(shí)反映現場(chǎng)情況。

    抗動(dòng)態(tài)干擾按鈕可在多個(gè)通道同時(shí)生效,各個(gè)通道的閾值可能不同,需要逐個(gè)測試(如通道為天線(xiàn)通道,則對天線(xiàn)通道無(wú)影響)。

    7.4.4天線(xiàn)門(mén)控抗干擾

    試驗現場(chǎng),各種無(wú)線(xiàn)電波以及其它設備產(chǎn)生的放電,都屬于外部干擾,如果它們影響到試驗時(shí),就應該采取天線(xiàn)門(mén)控抗干擾的措施。

    局放抗干擾接收天線(xiàn)集電磁波接收天線(xiàn)和信號調理電路于一體,與局放儀配合使用,可用于變壓器、開(kāi)關(guān)等各種高壓電氣設備的局部放電試驗和巡檢,可以接收來(lái)自空間的電磁干擾。局放抗干擾接收天線(xiàn)的測量頻帶為20kHz~20MHz。該天線(xiàn)通過(guò)BNC-SMA 同軸電纜和局放儀的通道直接相連,使用方便,操作可靠,(該天線(xiàn)作為局放儀中的配件)

    首先將某個(gè)通道接入天線(xiàn),使用鼠標左鍵按下拖拉出紅色框,框住信號比較小的部分(大于該值為干擾),讀出pC值后,輸入到"抗動(dòng)態(tài)干擾"上閾編輯框中。在試驗當中,在天線(xiàn)通道是當前通道時(shí),只要按下[天線(xiàn)關(guān)門(mén)]按鈕,即可利用天線(xiàn)通道的干擾信號屏蔽其它通道的相同相位的干擾。

    當兩個(gè)通道信號之間產(chǎn)生變異,可通過(guò)相移(±360℃)和群寬(±360℃,0℃不加寬)來(lái)調整相位和寬度,以便消除空間干擾(注:各通道的相移和群寬可能不一致,需要單獨設置),方法是:右擊某一通道畫(huà)面上的干擾處,在祥察畫(huà)面右下面滾動(dòng)條下面得到其相位度數,同理得到另一通道的相位度數,兩者之差值輸入到干擾相移框內,并適當修改干擾相移和干擾群寬的值。按下[天線(xiàn)1無(wú)效]或[天線(xiàn)2無(wú)效]按鈕,可恢復干擾的對照顯示。

    7.4.5極性判別抗干擾

    1.原理

    外部干擾由引線(xiàn)串入變壓器內部,其傳輸回路分別經(jīng)過(guò)套管接地線(xiàn)和鐵心接地線(xiàn)匯入大地,如右圖a,b所示兩條回路。而變壓器內部放電的傳輸回路可以由放電點(diǎn)經(jīng)套管地屏、大地、鐵心接地到放電點(diǎn)構成回路,如右圖c所示回路。所以,外部干擾在套管接地線(xiàn)和鐵心接地線(xiàn)上產(chǎn)生的電流極性相同,而變壓器內部放電在套管接地線(xiàn)和鐵心接地線(xiàn)上產(chǎn)生的電流極性相反。

    2.接線(xiàn)

    先按局放測量的接線(xiàn)方法將輸入單元的信號接入二、三或四通道,然后從鐵心接地線(xiàn)引出一根電纜,面對寬頻帶電流互感器有文字的正面圓形孔中將電纜穿入,從背面穿出之后接到地線(xiàn)上,用同軸電纜把"寬頻帶電流互感器"耦合過(guò)來(lái)的信號接到局放儀的一通道即可。

    注:鐵心接地線(xiàn)一定要穿過(guò)寬頻帶電流互感器的正面,反之會(huì )導致信號極性錯誤。(參見(jiàn)附錄接線(xiàn)圖2、4左下部寬頻帶電流互感器的連接方法,方向要正確)

    3.操作方法

    a.在注入方波校準時(shí),利用波形祥察功能觀(guān)察兩個(gè)通道同相位的方波信號的極性,如果相同,則將主窗口屏幕右下方的觸發(fā)電平設為正值或等于0,如果相反,則將觸發(fā)電平設為負值。

    b.測量時(shí),將稍微大于1通道的背景值輸入到抗動(dòng)態(tài)干擾的上閾框內,然后按下[極性關(guān)門(mén)]按扭,其余通道自動(dòng)根據極性來(lái)判別是否去除,從而讀出正確的放電量。

    7.4.6智能識別消除干擾

    在試驗中,如果隨時(shí)有很強的動(dòng)態(tài)干擾影響pC讀數,這時(shí)只要在抗動(dòng)態(tài)干擾欄中的上閾編輯框中輸入大于背景噪聲的pC值,按下"抗動(dòng)態(tài)干擾"欄中[智能識別]按鈕即可去掉欲屏蔽的動(dòng)態(tài)干擾,同時(shí)保留放電信號。如果按下[取消識別]按鈕,可恢復干擾的對照顯示。閾值可根據干擾的具體情況隨時(shí)修改,以使讀數更為準確。智能識別按鈕可在多個(gè)通道同時(shí)生效,盡管它們的閾值可能不同(如通道為天線(xiàn)通道,則對天線(xiàn)通道無(wú)影響)。

    在識別過(guò)程中,建議使用濾波段40kHz-300kHz范圍之外或不濾波效果比較好,如果選取更窄的濾波段,則在濾去很多的干擾同時(shí)也將放電濾成和干擾相差無(wú)幾,從而造成識別錯誤,這點(diǎn)務(wù)必引起注意。

    7.4.7框選去干擾

    使用上面兩種方法,仍有部分干擾不能去除,這時(shí)可以使用框選的方法。按住鼠標左鍵拉出方框,框住有效的放電信號,此時(shí)實(shí)際的放電值就顯示在通道頂端的顯示框中。

    7.4.8詳察去干擾

    如果以上方法均不能完全去除顯著(zhù)干擾,則可通過(guò)右擊畫(huà)面進(jìn)入祥察窗口,觀(guān)察詳細波形狀況,以便獲取真實(shí)放電情況及放電量。具體可參見(jiàn)前面波形詳察介紹。

    7.5放電定位功能的使用

    有時(shí)只測量出局部放電量,還不能解決

    問(wèn)題,還須確定放電的位置。為此,我們

    專(zhuān)門(mén)加入放電定位的功能。在設置按鈕彈出

    對話(huà)框中工作方式框內選擇定位。

    7.6 電-聲定位

    在定位方式,建議選擇通道1為觸發(fā)源,因此通道1接入電信號,其余通道接入聲信號,光電轉換頭指示燈亮著(zhù)(不亮時(shí),要關(guān)閉5秒并重打開(kāi)儀器下部開(kāi)關(guān))才能工作??梢哉{整屏幕底部的觸發(fā)電平,使通道1處于合適的觸發(fā)級別(太小觸發(fā)亂,太大不觸發(fā))。也可用Ctrl+鼠標左鍵單擊通道1的波形畫(huà)面,以便快速確定觸發(fā)級別。顯示的白色水平直線(xiàn)為觸發(fā)級別大小,此時(shí)滾動(dòng)條要放在上端,以便觸發(fā)級別與波形大小相比較。

    按[運行]按鈕啟動(dòng)運行,將觸發(fā)級別調整合適,使用超聲探頭在變壓器側面試測幾次。將測定的大值處定位坐標原點(diǎn),仿照定位布局坐標示意圖,在變壓器一側布置超聲探頭,以測點(diǎn)1為坐標原點(diǎn),對稱(chēng)擺放1-9個(gè)測點(diǎn),并且保持它們幾乎在一個(gè)平面上。各測點(diǎn)的水平間距為a,垂直間距為b,單位是米。在實(shí)際測試過(guò)程中,可以用3點(diǎn)或3點(diǎn)以上直至9個(gè)測點(diǎn),可以任意組合但須包括測點(diǎn)1,從定位布局坐標示意圖可以看出,1、2、3、4、5幾個(gè)測點(diǎn)在坐標軸上,參與運算的坐標包括0,相對來(lái)說(shuō)減少了對結果精度的影響,選用比較合適;而6、7、8、9幾個(gè)測點(diǎn)坐標x、y都影響結果的精度。如用3個(gè)測點(diǎn)則它們不能在一條直線(xiàn)上,并且采用3個(gè)測點(diǎn)定位時(shí),預置的聲速值作為常數來(lái)計算定位距離的參數,多于3個(gè)測點(diǎn)時(shí)聲速值作為初始值并計算實(shí)際聲速值??紤]到變壓器內部傳輸介質(zhì)的復雜性,建議采用3點(diǎn)以上的測試方法,把聲速也作為待求的參數得出平均聲速。盡管聲速計算不是直接參數,但影響定位坐標計算的精度。

    以上工作準備好后,把水平間距、垂直間距輸入到定位畫(huà)面底部相應編輯框中,同時(shí)在聲速編輯框中輸入實(shí)際的平均聲速值,油中輸入為1400,空氣輸入為340,可根據實(shí)際情況稍加修改,單位是米/秒。水平間距、垂直間距、聲速三者作為初始條件來(lái)參與計算,尤其聲速值可能影響結果,故要保證準確。

    適當調整電信號的增益使其不要超值(頂部顯示的pC數值前無(wú)★號),然后將觸發(fā)級別調整到合適位置,單擊或按下鼠標左鍵拉動(dòng)用于指示當前位置的紅色豎線(xiàn),將通道1的紅色豎線(xiàn)拉到左端(觸發(fā)開(kāi)始點(diǎn)),通道2的紅色豎線(xiàn)拉動(dòng)到較大信號的左側,則兩條紅色線(xiàn)之間的時(shí)差、距離顯示在通道2底部,可以從屏幕底部平均次數編輯框中選擇波形平均次數,使聲信號波形穩定。此時(shí)使用鼠標左鍵單擊定位畫(huà)面中相應的測點(diǎn)編輯框,使其保持焦點(diǎn),手工輸入時(shí)差或者雙擊定位畫(huà)面空白處(非按鈕或編輯框處),便將當前主畫(huà)面上的時(shí)差自動(dòng)添入當前焦點(diǎn)的測點(diǎn)編輯框中。測試的順序并不重要,但要保證在變壓器上的實(shí)測點(diǎn)與你在定位畫(huà)面上測點(diǎn)編輯框的序號保持一致。

    按要求測試3個(gè)或以上測試點(diǎn)數后,按定位畫(huà)面上的[計算定位]就可以進(jìn)行計算了,各個(gè)測點(diǎn)編輯框中的時(shí)差單位是毫秒,并且其值為正才參與運算,空白、0將不參與運算,這點(diǎn)要引起注意。在結果信息框中給出定位的結果,如果定位失敗,要看一下水平間距、垂直間距、及聲速值是否正確,若正確無(wú)誤后則要檢查相應的測點(diǎn)是否正確,必要時(shí)重新測試各點(diǎn);如果定位正確,就給出放電源的坐標(x,y,z)并自動(dòng)追加在運行文件目錄的location.txt中,因此為保證可靠存儲,該文件不能太大,或者備份后刪除該文件。即使定位操作正確也要注意,如果結果與實(shí)際值相差懸殊,也應檢查相關(guān)的參數及測點(diǎn),必要時(shí)重新測試。除了多測試幾次外,有時(shí)還需要在變壓器的兩個(gè)側面都進(jìn)行測試,兩面比較,以保證結果的正確。將日期時(shí)間按格式寫(xiě)入結果信息框,按[讀取數據]按鈕,程序以該日期時(shí)間在文件location.txt中查找滿(mǎn)足條件的數據,并自動(dòng)添入相應測點(diǎn),以便事后重新修改計算。按[清除測點(diǎn)]按鈕,便將所有測點(diǎn)清空,以有利于重新輸入數據。右擊空白處可小化以方便查看主畫(huà)面,按[退出]按鈕返回主畫(huà)面,若無(wú)意按[退出]后,只能重新從主畫(huà)面上的[設置]按鈕中重新選擇定位來(lái)顯示。

    為保證定位準確,引入了數據分段的概念。如果電信號、聲音信號距離比較近而難以區分時(shí),可以在主畫(huà)面右下部分段數目列表框中,選擇所需段數(1-40任選),兩個(gè)通道分為相同的段數,默認一段,顯示全部數據。從分段數目列表框中選擇指定段后,將根據選擇的段數在屏幕上畫(huà)出對應條分割線(xiàn),從而容易看出所關(guān)心的波形在哪個(gè)段。僅當從顯示段號列表框中選擇需要的段號后(或Ctrl+右擊指定線(xiàn)段處),屏幕上才顯示該段展開(kāi)的波形,也就是數據為全部采集數據的所設段數分之一。確定分段數目的一個(gè)基本原則是,盡量保證所關(guān)心的波形在一個(gè)段內,而不要交錯在不同的段內。例如分段數目選為2段,此時(shí)屏幕上顯示的波形數據為整個(gè)數據,僅當從顯示段號內選擇1(或2)后,屏幕上才顯示全部采集數據的1/2,相當于把部分數據展開(kāi)顯示,從而容易辨別波形。由于電信號超前聲信號,因此電信號的顯示段號須小于等于聲信號的顯示段號,測試的結果才是正確的,這一點(diǎn)務(wù)必注意。在通道2底部顯示對應電聲信號之間的時(shí)間差和距離(與預置的聲速有關(guān)),通過(guò)該距離可以大致斷定測試數據的真偽。

    7.7 聲-聲定位

    本系統采用的聲-聲定位方法是利用兩個(gè)局部放電超聲探測器,直接測量局部放電源產(chǎn)生的超聲波傳播到兩超聲波探測器之間的時(shí)延差,以其中一個(gè)探測器為基準,根據要求分別測量不同點(diǎn)對于基準點(diǎn)的時(shí)延差,系統通過(guò)對時(shí)延差的綜合分析計算,給出放電源相對于基準點(diǎn)的坐標(X,Y,Z),完成局部放電的聲-聲定位。

    定位方法、探測器布局方式和電-聲定位方法基本相同,其不同之處是:電-聲定位測量的是放電源產(chǎn)生的超聲波傳播到超聲波探測器所用的時(shí)間,而聲-聲定位測量的是放電源產(chǎn)生的超聲波,傳播到兩超聲波探測器之間的時(shí)間差(用mS表示)。

    具體操作:從定位畫(huà)面上定位方式內選擇聲聲定位,在主畫(huà)面聲速內輸入實(shí)際的聲速值,聲速將直接作為常數直接計算,因此一定要準確。然后兩個(gè)通道都接入聲信號,使用軟件同步在變壓器某部分試著(zhù)接受,在都能收到信號的范圍內布局探頭基陣,通道1超聲超聲波探測器放在中心測點(diǎn)1處(測點(diǎn)1框內輸入任意非零值,僅為了和電聲兼容無(wú)實(shí)際意義),然后用軟件或通道1觸發(fā),通道2超聲波探測器放在測點(diǎn)2、3、4、5等處,并將時(shí)延差輸入到對應的測點(diǎn)框內(如果某處不能收到信號,可臨時(shí)調換通道1、2接線(xiàn)并將時(shí)差作為負值輸入,測完后再將調換通道1、2接線(xiàn)),保持通道1超聲波探測器在中心測點(diǎn)1處。除1外至少需要3個(gè)測點(diǎn)時(shí)延差,測完后按計算定位就可進(jìn)行計算。

    8、校準

    測量開(kāi)始前,首先對儀器進(jìn)行校準,校準分為儀器自身校準和定標校準,對儀器自身校準,實(shí)質(zhì)上是將儀器調零,不是將儀器指針調到零位,而是將儀器指針調到0dB的位置。

    1、自身校準

    (1).當無(wú)信號輸入時(shí),表頭指針應指示在機械零位(不是零dB);

    (2).用頻率設置鍵的↑↓鍵或用[頻率]旋鈕,可用光標鍵改變頻率步級的大小,或調整[頻率]和[細調]旋鈕,設置所需頻率,配合帶阻濾波器的頻率;使LCD液晶顯示器頻率指示為415kHz。

    (3).按下儀器[校準]鍵:校準鍵上方的指示燈變亮,儀器自動(dòng)將輸入衰減RF設為20dB,中頻衰減IF設為10dB,自動(dòng)設置準峰值位置,儀器處于校準狀態(tài),機內脈沖發(fā)生器以200Hz頻率進(jìn)行工作。調節[增益]旋鈕,使表頭指針指示到0dB。從普通示波器或數字式局部放電監測儀上可以看出,機內校準頻率為200Hz,即脈沖重復率為400Hz。

    (4).此時(shí),儀器自身校準已經(jīng)完畢,將[校準]按鈕恢復,選定準峰值方法測量;設置準峰值狀態(tài)(燈為滅狀態(tài))。

    2、定標校準

    (1).在儀器自身校準完成之后,將儀器設置為測量狀態(tài),用校準脈沖發(fā)生器,選用適當脈沖頻率(如200Hz,即脈沖重復率400Hz),停止測量后,輸入適當的電量值(如500pC)打在高壓端頭,然后點(diǎn)擊保存系數,系數校準完成。

    9、注意事項

    9.1使用儀器之前,請仔細閱讀本使用說(shuō)明書(shū);

    9.2在實(shí)驗前,請務(wù)必將設備可靠接地,保證人身設備穩定;

    9.3在試驗過(guò)程中,不同的傳感器測量時(shí),應在"參數設置"項中正確設置參數,以確保測量準確;

    9.4在儀器使用過(guò)程中,設備需輕拿輕放,避免磕碰;

    9.5實(shí)驗完畢后,請及時(shí)關(guān)閉一體機和斷開(kāi)電源。

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