涂建國
一:產(chǎn)品概論
1.2 HDJF-A手持式局部放電檢測(cè)儀(多功能超聲波檢測(cè)分析儀)(電纜局放定點(diǎn)儀)提供了既快速又簡(jiǎn)單的對(duì)開關(guān)柜,變壓器,高壓電纜的方法, 用于識(shí)別可能會(huì)引起停電或人員傷害的潛在絕緣故障。
局部放電會(huì)以下述的方式放射能量:
電磁能量:無線電波、光、熱
聲能:聲波、超聲波
氣體:臭氧、氮氧化物。
HDJF-A手持式局部放電檢測(cè)儀(多功能超聲波檢測(cè)分析儀)(電纜局放精確定點(diǎn)儀)實(shí)用的技術(shù)都是基于檢測(cè)電磁頻譜中的高頻部分以及超聲波信號(hào)。是于檢測(cè)電磁波及超聲波活動(dòng)的儀器。
2.2 空氣傳播的超聲波放電活動(dòng)
局部放電活動(dòng)中的聲波輻射會(huì)出現(xiàn)在整個(gè)聲譜范圍中。 聽聲音是可能的,但是要取決于各人的聽覺能力。
使用儀器來檢測(cè)聲譜中的超聲波具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。 儀器比人耳更敏感,與操作員無關(guān),且工作在音頻以上的頻率,并且具有更強(qiáng)的方向性。
敏感的檢測(cè)方法是使用中心頻率為40 ~200kHz 的超聲波傳感器。 該方法可以非常成功地檢測(cè)局部放電活動(dòng)。
2.3 空氣傳播的超聲波放電活動(dòng)
當(dāng)局部放電活動(dòng)出現(xiàn)在高壓開關(guān)柜絕緣層中時(shí), 它會(huì)產(chǎn)生高頻電磁波, 它只可以通過金屬外殼上的開孔從開關(guān)柜內(nèi)泄漏到外表面。這些開孔可以是外殼縫隙或密封墊圈及其它絕緣部件周圍的間隙。
當(dāng)電磁波傳播到開關(guān)柜外面時(shí), 它會(huì)在接地的金屬外殼上產(chǎn)生瞬態(tài)電壓。瞬態(tài)地電壓( TEV) 在幾個(gè)毫伏至幾伏的范圍內(nèi),存在時(shí)間很短,具有幾個(gè)納秒的上升時(shí)間。
可采用非侵入方式將探頭放在開關(guān)柜的外面來檢測(cè)局部放電活動(dòng)。
二、技術(shù)參數(shù)
1、適用范圍:采用非侵入式檢測(cè)方式,對(duì)高壓電氣設(shè)備的局部放電缺陷進(jìn)行檢測(cè)及定位。
2、檢測(cè)原理:特高頻法(UHF)、超聲波法(UA)及地電波法(TEV)。
3、檢測(cè)頻帶:特高頻為300~1500(MHz),超聲波為20~200(KHz)。
4、測(cè)量范圍:特高頻為 -80~-20dBm,超聲波為 0~90dB。
5、靈敏度:小10pC(具體取決于傳感器與放電源之間的距離)。
6、傳感器:
① 特高頻傳感器:300~2000(MHz),具備定向接收特性;
② 超聲波傳感器:20~200(kHz);
③ 地電波:10 ~ 70MHz。
7、HDJF-A手持式局部放電檢測(cè)儀(多功能超聲波檢測(cè)分析儀)(電纜局放精確定點(diǎn)儀)具有內(nèi)置超聲傳感器,地電波、超聲波二合一傳感器;
8、軟件功能:
① 連續(xù)檢測(cè)特高頻、地電波及超聲波信號(hào),判斷是否存在局部放電;
② 實(shí)時(shí)顯示被測(cè)信號(hào)的變化趨勢(shì)、可對(duì)局部放電信號(hào)的發(fā)展作出較為直觀的判斷;
③ 具備數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)功能。
9、儀器特征:
① 屏幕顯示:高對(duì)比度 3.5 英寸TFT彩屏。
② 數(shù)據(jù)存儲(chǔ):可保存 1000 組測(cè)試數(shù)據(jù)。
③ 工作電源:內(nèi)置 8.4V 鋰電池,可連續(xù)工作 8 小時(shí)。
④ 電源:輸入100-240VAC,輸出8.4V/3A,充電時(shí)間3~4小時(shí)。
⑤ 外形尺寸:220 * 100 * 40。
⑥ 儀器重量:1.5kg。
⑦ 環(huán)境溫度:-20℃~45℃。
⑧ 存儲(chǔ)溫度:-25℃~60℃。
10、成套配置:主機(jī)、傳感器、交流適配器、連接電纜及運(yùn)輸箱。
三、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
HDJF-A手持式局部放電檢測(cè)儀采用便攜式結(jié)構(gòu),內(nèi)含信號(hào)接收及數(shù)據(jù)處理模塊,具備多種分析模式,可方便地對(duì)電氣設(shè)備局部放電所產(chǎn)生的特高頻信號(hào)及超聲波信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。與同類產(chǎn)品相比具有操作便捷,功能強(qiáng)大的特點(diǎn)。
傳感器名稱 | 用途 |
超聲波、TEV二合一傳感器(標(biāo)配) | 用于開關(guān)柜的超聲波、地電波測(cè)試 |
變壓器超聲波傳感器(選配) | 用于變壓器內(nèi)部的局放測(cè)試 |
特高頻傳感器(選配) | 用來測(cè)量GIS的內(nèi)部局部放電 |
電纜傳感器(選配) | 用于高壓電纜的局放測(cè)試,可伸縮并與高壓隔離
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部放電試驗(yàn)
局部放電試驗(yàn)是非破壞性試驗(yàn)項(xiàng)目,目前有兩類試驗(yàn)方法,一種是以工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓,降到局部放電試驗(yàn)電壓(一般為Um/√3的倍數(shù),變壓器為1.5倍,互感器為1.1~1.2倍),持續(xù)時(shí)間幾分鐘,測(cè)局部放電量;另一種是以Um為預(yù)激磁電壓,降到局部放電試驗(yàn)電壓,持續(xù)1小時(shí),測(cè)局部放電量。后一種為變壓器所采用。預(yù)激磁電壓是模擬運(yùn)行中過電壓,預(yù)激磁電壓激發(fā)的局部放電量不應(yīng)由局部放電試驗(yàn)電壓所延續(xù),概念是系統(tǒng)上有過電壓時(shí)所激發(fā)的局部放電量不會(huì)由長(zhǎng)期工作電壓所延續(xù)。這一方法是使變壓器或互感器在Um/√3長(zhǎng)期工作電壓下無局部放電量,以保證變壓器能安全運(yùn)行,使局部放電起始電壓與局部放電熄滅電壓都能高于Um/√3。
因此,變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、絕緣件加工與工藝處理、帶電與接地電極表面場(chǎng)強(qiáng)、絕緣介質(zhì)的承受場(chǎng)強(qiáng)等都要使局部放電量小于規(guī)定值來考慮。不能以主、縱絕緣是否放電作為依據(jù)。
以工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓時(shí),局部放電試驗(yàn)電壓的持續(xù)時(shí)間一般較短,約1~5分鐘。延長(zhǎng)局部放電試驗(yàn)電壓持續(xù)時(shí)間對(duì)絕緣是較為嚴(yán)峻,有時(shí)會(huì)引起破壞性損壞。以Um作為預(yù)激磁電壓時(shí)局部放電試驗(yàn)電壓持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),標(biāo)準(zhǔn)要求為1小時(shí),能承受多長(zhǎng)時(shí)間與絕緣結(jié)構(gòu)的伏秒特性有關(guān)。
局部放電量一般與帶電與接地電極表面的場(chǎng)強(qiáng)有關(guān),與電源的頻率無關(guān)。試驗(yàn)地點(diǎn)的背境噪聲要小,電源的局部放電量要隔離。
從試驗(yàn)順序而言,局部放電試驗(yàn)應(yīng)放在所有絕緣試驗(yàn)之后,從試驗(yàn)類型而言。長(zhǎng)時(shí)感應(yīng)帶局部放電試驗(yàn)或短時(shí)感應(yīng)帶局部放電試驗(yàn)之一要作為變壓器出廠試驗(yàn)。從變壓器的Um等級(jí)而言,現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn),Um≥252kV起要作局部放電試驗(yàn),正在修訂的IEC76-3,Um≥126kV起要作局部放電試驗(yàn)。
從具體鐵心結(jié)構(gòu)而言,采用三相五柱鐵心結(jié)構(gòu)的變壓器,在作局部放電試驗(yàn)時(shí)不能使上下鐵軛內(nèi)磁通密度飽和。從絕緣結(jié)構(gòu)而言,應(yīng)能承受三相法作局部放電試驗(yàn)的要求。
2)截波沖擊試驗(yàn)
一般是波尾截?cái)嗟牟ㄐ?,可用IEC標(biāo)準(zhǔn)棒狀間隙截?cái)啵部捎枚鄻O點(diǎn)火截?cái)嘌b置截?cái)?。用多極點(diǎn)火截?cái)嘌b置截?cái)鄷r(shí),可獲得較準(zhǔn)的截?cái)鄷r(shí)間,示傷波的截?cái)鄷r(shí)間差異大于0.15μS,截波沖擊試驗(yàn)結(jié)果就有問題。用棒狀間隙截?cái)嗑筒灰讖慕財(cái)鄷r(shí)間的差異來判斷是否能通過試驗(yàn)。
截波試驗(yàn)電壓為110%全波試驗(yàn)電壓時(shí),如截?cái)鄷r(shí)間小于等于3μS時(shí),兩者強(qiáng)度相同。與GIS聯(lián)的變壓器必須要考慮截波試驗(yàn)。
截波試驗(yàn)必須與全波試驗(yàn)交替進(jìn)行。一般采用負(fù)極性截波。
3)全波沖擊試驗(yàn)
正在修訂的IEC76--3標(biāo)準(zhǔn),已將全波沖擊試驗(yàn)列為Um≥126kV變壓器的出廠試驗(yàn)項(xiàng)目。要進(jìn)行突發(fā)短路試驗(yàn)(特殊試驗(yàn)項(xiàng)目之一)的變壓器,要在短路試驗(yàn)后作全波沖擊試驗(yàn)。
4)操作波試驗(yàn)
正在修訂的IEC76-3標(biāo)準(zhǔn),已將操作波試驗(yàn)列為Um≥252kV變壓器的出廠試驗(yàn)項(xiàng)目。由于不作操作波試驗(yàn)的Um=252kV變壓器的相間絕緣決定于全波沖擊試驗(yàn)或長(zhǎng)時(shí)感應(yīng)帶局部放電測(cè)量的試驗(yàn)。要進(jìn)行操作波試驗(yàn)時(shí),外部空氣間隙的相間絕緣尺寸就要由操作波試驗(yàn)電壓決定,可能要比不考核操作波試驗(yàn)時(shí)外部空氣間隙要放大。
從以上分析可知,按新IEC76-3標(biāo)準(zhǔn)來考核變壓器的絕緣性能時(shí),很多設(shè)計(jì)原則要重新考慮,工藝加工方案要相應(yīng)更改,試驗(yàn)工作量要大為增加。
新IEC76-3標(biāo)準(zhǔn)是總結(jié)國內(nèi)HDJF-A手持式局部放電檢測(cè)儀型號(hào)多樣HDJF-A手持式局部放電檢測(cè)儀型號(hào)多樣外經(jīng)驗(yàn)而進(jìn)行修訂的,貫徹這一標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間不會(huì)太久了,修訂主要內(nèi)容已于1996年7月30日~8月1日的"沈陽IEC TC14"會(huì)議上討論了,工作組根據(jù)討論情況將作調(diào)整。下一次IEC TC14會(huì)議要通過IEC76-3修改后標(biāo)準(zhǔn)。