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上海冠測(cè)電氣科技有限公司>>技術(shù)文章>>淺析GCPD-200便攜式局部放電檢測(cè)儀功能特點(diǎn)

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淺析GCPD-200便攜式局部放電檢測(cè)儀功能特點(diǎn)

閱讀：1293        發(fā)布時(shí)間：2018-1-30

1. 概述

1.1. 系統(tǒng)介紹

GCPD-200局部放電檢測(cè)儀可配合使用特高頻傳感器、TEV傳感器、聲電組合傳感器、超聲傳感器和寬頻帶電流互感器（HFCT）在線(xiàn)檢測(cè)變壓器、高壓開(kāi)關(guān)柜、GIS、電纜接頭等高壓設(shè)備的局部放電情況。攜帶方便、測(cè)量快速，抗干擾能力強(qiáng)，便于現(xiàn)場(chǎng)使用。

其配置軟件具有實(shí)時(shí)波形圖、zui大峰值顯示、定位等功能，軟件也可以詳查分析某個(gè)相位波形，窗口隨意放大和縮小，也可以對(duì)該段數(shù)據(jù)進(jìn)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(tǒng)計(jì)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，減少試驗(yàn)中非穩(wěn)定性因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。

本儀器采用自動(dòng)或手動(dòng)記錄保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)和瞬態(tài)放電波形，提供后期數(shù)據(jù)分析參考。

1.2. 技術(shù)參數(shù)

技術(shù)特性

 

通道數(shù)

2/4個(gè)電信號(hào)接口，1個(gè)外同步接口

采樣率

zui大200MSa/s

采樣精度

12bit

量程范圍

100dB

量程切換

0-9共10檔

頻帶范圍

1Hz-60MHz

本量程非線(xiàn)性誤差

5%

檢測(cè)靈敏度

≥5pC（實(shí)驗(yàn)室條件下）；≥10pC（現(xiàn)場(chǎng)條件下）

圖譜顯示方式

二維PPRS顯示、三維PRPD顯示、正弦顯示、統(tǒng)計(jì)、頻譜（AE）5種顯示

電源模式

內(nèi)置鋰電池/AC 220V

顯示

 

顯示屏

6.5寸 TFT真彩色觸摸液晶顯示屏

分辨率

640×480

存儲(chǔ)

 

物理存儲(chǔ)

4GB

硬盤(pán)

32G固態(tài)硬盤(pán) 用于存儲(chǔ)試驗(yàn)記錄及試驗(yàn)數(shù)據(jù)

接口

 

RS232*1

用于與PC機(jī)同步傳輸接口

USB*2

可外接鼠標(biāo)鍵盤(pán)，以及外接移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備

電源模式

電池供電（16.8V鋰電池）+外置電源（220V AC）

電信號(hào)接口

2/4路BNC接口，用于信號(hào)輸入

E-Trig接口

外同步接口

網(wǎng)口*1

用于連接網(wǎng)絡(luò)

接地鈕

外部接地用

通用說(shuō)明

 

CPU

主頻1.6GHz

系統(tǒng)

WIN7

使用環(huán)境溫度

-20℃至60℃

存儲(chǔ)環(huán)境溫度

-20℃至85℃

尺寸

280*190*80 mm

重量

3.5kg

配置清單

主機(jī)

用于信號(hào)采集、波形顯示、數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)

超聲波傳感器

用于測(cè)量局部放電產(chǎn)生的超聲波信號(hào)

   檢測(cè)頻帶

20～200kHz

   靈敏度

≤10 pC

   增益

40dB

超高頻傳感器（UHF）

用于測(cè)量GIS中局部放電產(chǎn)生的超高頻信號(hào)

檢測(cè)頻率

300～1500MHz

HFCT（高頻電流互感器）

用于測(cè)量設(shè)備接地線(xiàn)中通過(guò)的局部放電信號(hào)

檢測(cè)波段

500kHz～30MHz

   檢測(cè)靈敏度

10pC

TEV傳感器

用于測(cè)量開(kāi)關(guān)柜等高壓設(shè)備局部放電、定位

信號(hào)采集

電容式

檢測(cè)頻率

3～100MHz

測(cè)量范圍

0～60dB

聲電組合探測(cè)器

用于測(cè)量電纜接頭局部放電

  超聲波傳感器

用于測(cè)量電纜接頭局部放電產(chǎn)生的超聲波信號(hào)

     中心頻率

40kHz

     靈敏度

≤10 pC

  電信號(hào)傳感器

用于測(cè)量電纜接頭局部放電產(chǎn)生的電磁波信號(hào)

     檢測(cè)頻帶

20k～1MHz

     靈敏度

≤10 pC

1.3. 引用標(biāo)準(zhǔn)

Ø 高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求 DL/T 593

Ø 3.6kV～～40.5kV 交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 DL/T 404

Ø 3.6kV～～40.5kV 交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 GB 3906

Ø 局部放電測(cè)量GB/T 7354

Ø 電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量導(dǎo)則 DL/T 417

Ø 高電壓試驗(yàn)技術(shù) *部分：一般試驗(yàn)要求 GB/T 16927.1

Ø 高電壓試驗(yàn)技術(shù) 第二部分：測(cè)量系統(tǒng) GB/T 16927.2

Ø 高電壓試驗(yàn)技術(shù) 第3 部分: 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的定義及要求 GB/T 16927.3

Ø

2. 各種高壓設(shè)備測(cè)量

2.1. 變壓器測(cè)量

1、超聲波法檢測(cè)原理

    當(dāng)變壓器內(nèi)部產(chǎn)生放電信號(hào)時(shí)，除產(chǎn)生放電脈沖電流沿容性回路傳輸外，同時(shí)還會(huì)激發(fā)出機(jī)械波（超聲波）信號(hào)通過(guò)變壓器油向四周輻射傳播。雖然電力變壓器的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但是變壓器的整個(gè)器身內(nèi)充滿(mǎn)了變壓器油，而繞組、絕緣材料、支撐、夾件、引線(xiàn)等部件均浸在油中，由于變壓器油為超聲波的良好傳播媒介，這為在箱壁外側(cè)檢測(cè)局放產(chǎn)生的超聲信號(hào)提供了有力條件。所以，在變壓器的箱壁外側(cè)安放超聲波傳感器可以接收到內(nèi)部較大的放電信號(hào)。

2、 脈沖電流法檢測(cè)原理(HFCT)

由電力變壓器的結(jié)構(gòu)所決定，其繞組除匝間電容外還與鐵心之間存在幾百甚至幾千皮法的分布電容，同時(shí)繞組與油箱間也存在上百皮法的分布電容。當(dāng)變壓器的繞組等主絕緣回路中發(fā)生局部放電時(shí)，其產(chǎn)生的高頻信號(hào)覆蓋了從幾十千赫茲到幾十兆赫茲，甚至到千兆赫茲，由于幾百皮法電容對(duì)于幾百千赫茲以上的高頻信號(hào)相當(dāng)于通路，所以放電信號(hào)就會(huì)向所有與放電點(diǎn)有容性關(guān)系的回路中傳播，其中一條回路必然包括鐵心接地回路。所以在鐵心接地線(xiàn)上安裝高頻電流互感器可有效接收變壓器內(nèi)放電信號(hào)。

2.2. 開(kāi)關(guān)柜測(cè)量

 1、開(kāi)關(guān)柜超聲波法檢測(cè)原理

局部放電現(xiàn)象存在多樣性特征，發(fā)生放電時(shí)，不僅輻射出電磁波信號(hào)，也會(huì)出現(xiàn)聲波發(fā)射現(xiàn)象，局部放電部分能量會(huì)以聲波的形式向周?chē)鷤鞑?。利用超聲波傳感器即可測(cè)試這些聲脈沖，從而也可反映局部放電的狀況。通過(guò)測(cè)試局部放電信號(hào)中聲波特征的方法稱(chēng)為超聲波法。開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生聲波。放電產(chǎn)生的聲波的頻譜很寬，可以從幾十赫茲到幾十兆赫茲，其中頻率低于20 kHz 的信號(hào)能夠被人耳聽(tīng)到，而高于這一頻率的超聲波信號(hào)必須用超聲波傳感器才能接收到。

2、 地電波法檢測(cè)原理（開(kāi)關(guān)柜）

當(dāng)開(kāi)關(guān)柜的對(duì)地絕緣部分發(fā)生局部放電時(shí)，高壓帶電導(dǎo)體對(duì)接地金屬殼之間就有少量電容性放電電量，這種電容性放電電量的特點(diǎn)是電量很?。◣渍追种粠?kù)倫），持續(xù)時(shí)間很短（幾納秒）。由于放電點(diǎn)在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部，電磁波產(chǎn)生的電壓脈沖在金屬外殼內(nèi)表面?zhèn)鞑ィ唤饘偻鈿に帘?。如果屏蔽層是連續(xù)的，則無(wú)法在外部檢測(cè)到放電信號(hào)。實(shí)際上，屏蔽層通常在金屬箱體的接縫處、氣體開(kāi)關(guān)的絕緣襯墊、墊圈的連接處、電纜絕緣終端等部位因破損而導(dǎo)致不連續(xù)。當(dāng)電壓脈沖通過(guò)這些不連續(xù)處時(shí)，將通過(guò)這些通道傳播出去，然后沿著金屬殼外表傳到大地，同時(shí)在開(kāi)關(guān)柜的金屬箱體上產(chǎn)生一個(gè)暫態(tài)對(duì)地電壓（一般在幾十毫伏到幾伏，而且時(shí)間只能維持幾納秒），可以在運(yùn)行中的開(kāi)關(guān)柜金屬外箱殼上放置電容耦合式傳感器來(lái)檢測(cè)這個(gè)信號(hào)。

暫態(tài)對(duì)地電壓法檢測(cè)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、電纜接頭等部件所對(duì)應(yīng)到開(kāi)關(guān)柜柜壁的位置，這些部件大部分位于開(kāi)關(guān)柜前面板中部及下部，后面板上部、中部及下部、側(cè)面板的上部、中部及下部。開(kāi)關(guān)柜暫態(tài)對(duì)地電壓法檢測(cè)部位可參考圖進(jìn)行測(cè)試。

2.3. 電纜及附件測(cè)量

1、聲電組合探測(cè)器檢測(cè)原理

電纜發(fā)生局部放電時(shí)產(chǎn)生超聲波和電磁波，并以故障點(diǎn)為中心向四周輻射，其中電磁波傳播速度遠(yuǎn)大于超聲波，在距離故障點(diǎn)一定距離測(cè)量時(shí)，電磁波信號(hào)與超聲波信號(hào)有時(shí)間差，根據(jù)時(shí)間差計(jì)算放電位置，組合探測(cè)器利用這一原理，同時(shí)測(cè)量電磁波信號(hào)和超聲波信號(hào)，根據(jù)信號(hào)時(shí)間差計(jì)算當(dāng)前故障點(diǎn)所處位置。

2、脈沖電流法檢測(cè)原理(HFCT)  

  在電纜中，導(dǎo)線(xiàn)和金屬屏蔽之間由絕緣材料隔開(kāi)形成分布電容，該電容只有幾百皮法，對(duì)高頻信號(hào)為良導(dǎo)體。因此，高頻的局放信號(hào)由分布電容對(duì)接地引線(xiàn)構(gòu)成回路傳輸，在電纜接頭屏蔽接地線(xiàn)上安裝寬頻帶電流互感器（HFCT）可檢測(cè)到放電脈沖信號(hào)，并能夠確定局部放電的量值。

2.4. GIS測(cè)量

1、UHF檢測(cè)原理

UHF檢測(cè)法的下限頻率在300MHz以上，上限頻率在1000MHz或以上，因而可把電暈放電引起的干擾排除掉，其抗干擾性能是的。UHF測(cè)量將UHF傳感器（超高頻傳感器）凹面部分緊貼在GIS盆式絕緣子上，有的GIS盆式絕緣子有屏蔽層，但是開(kāi)有測(cè)量窗口，將UHF傳感器對(duì)準(zhǔn)測(cè)量窗口，就能取出GIS內(nèi)部放電信號(hào)。

GIS巡檢部位一般取GIS內(nèi)部容易放電位置，例如斷路器、高壓套管下側(cè)等，母線(xiàn)可以間隔一段距離檢測(cè)一個(gè)點(diǎn)。

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