超高頻在線式局放儀工程原理一、產(chǎn)品概述           

是測量、分析電力設(shè)備絕緣性能以及對局部放電源定位的專用儀器；本系統(tǒng)采用現(xiàn)代電子和計(jì)算機(jī)綜合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信號放大（模擬、電子、數(shù)字）、濾波、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形顯示、試驗(yàn)報(bào)告自動(dòng)生成，從而完成局部放電的測量，分析與定位。

本儀器攜帶方便、測量快速，抗干擾能力強(qiáng)，便于現(xiàn)場使用。其配置的軟件主要包括局部放電巡檢以及局部放電定位兩部分。其中局部放電巡檢配置的軟件具有時(shí)域圖形、2D、3D統(tǒng)計(jì)圖譜、報(bào)警歷史、歷史*大、脈沖計(jì)數(shù)等功能，此外還可以詳查分析某個(gè)相位波形，窗口隨意放大和縮小，對該段數(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，全方位統(tǒng)計(jì)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，減少試驗(yàn)中非穩(wěn)定性因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響，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，可對后期數(shù)據(jù)分析提供參考。局部放電定位配置的軟件通過電信號和聲信號的時(shí)間差對局部放電源進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，提高局部放電活動(dòng)測量的實(shí)效性。

超高頻在線式局放儀工程原理二、引用標(biāo)準(zhǔn)

高壓開關(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

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

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

局部放電測量GB/T 7354

電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場測量導(dǎo)則 DL/T 417

高電壓試驗(yàn)技術(shù) 第1部分：一般試驗(yàn)要求 GB/T 16927.1

高電壓試驗(yàn)技術(shù) 第2部分：測量系統(tǒng) GB/T 16927.2

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

超高頻在線式局放儀工程原理三、技術(shù)參數(shù)            

技術(shù)參數(shù)表

超高頻在線式局放儀工程原理四、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

表4-1   后面板接口說明表

超高頻在線式局放儀工程原理五、巡檢系統(tǒng)基本操作

1.1    初次啟動(dòng)系統(tǒng)軟件增加一個(gè)新的巡檢試驗(yàn)檔案

用戶可以根據(jù)自己的需求，利用系統(tǒng)軟件，為每次試驗(yàn)建立試驗(yàn)檔案，填寫檢測說明信息，保存檢測數(shù)據(jù)，以便將檢測數(shù)據(jù)與檢測信息對應(yīng)起來。

當(dāng)軟件第1次啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)會出現(xiàn)“試驗(yàn)設(shè)置”對話框，提醒用戶填寫試驗(yàn)信息，同時(shí)可以對試驗(yàn)列表進(jìn)行查看和刪除某個(gè)試驗(yàn)，當(dāng)單擊試驗(yàn)列表中某個(gè)試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)信息區(qū)將顯示對應(yīng)試驗(yàn)信息。

如果你點(diǎn)擊取消按鈕，不建立自己的試驗(yàn)檔案，系統(tǒng)軟件也可以快速建立默認(rèn)數(shù)據(jù)庫quik_test.db3，保證完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲。

軟件會在SD卡中建立存儲目錄以保存數(shù)據(jù)，例如：

試驗(yàn)名稱為：WBPD

則檢測數(shù)據(jù)存儲路徑為：Storage Card\ 試驗(yàn)管理\WBPD\

所有的檢測原始數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制方式保存以節(jié)省存儲空間，所有的記錄數(shù)據(jù)都存儲在SQLite數(shù)據(jù)庫中，以備生成報(bào)告使用。

利用本系統(tǒng)進(jìn)行檢測數(shù)據(jù)都存儲在SD卡中，SD卡*大支持32G，可以導(dǎo)出到PC機(jī)進(jìn)行備份。歷史數(shù)據(jù)可以被加載入系統(tǒng)進(jìn)行追蹤分析。

試驗(yàn)設(shè)置對話框：

當(dāng)上述參數(shù)均設(shè)置完畢后，點(diǎn)擊確定進(jìn)行試驗(yàn)。

“試驗(yàn)檔案”對話框在停止運(yùn)行狀態(tài)下可以打開，只需點(diǎn)擊圖5-2中文件按鈕控件即可。

5.2  系統(tǒng)軟件主窗口

5.3 系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)

當(dāng)系統(tǒng)軟件啟動(dòng)之后，狀態(tài)欄就會顯示當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)，如記錄存儲狀況、系統(tǒng)時(shí)間、運(yùn)行狀況、觸發(fā)方式以及設(shè)備電池電量。

記錄存儲狀態(tài)：提示當(dāng)前存儲的是波形記錄還是統(tǒng)計(jì)記錄，同時(shí)提示當(dāng)前存儲總條數(shù)。

系統(tǒng)時(shí)間：顯示當(dāng)前系統(tǒng)日期及時(shí)間。

觸發(fā)模式：提示當(dāng)前觸發(fā)方式，從而保證系統(tǒng)根據(jù)觸發(fā)方式正確的使用。

電池電量：提示當(dāng)前電池剩余電量，當(dāng)剩余電量小于5%時(shí)，系統(tǒng)會發(fā)出嘀嘀嘀嘀報(bào)警聲，提示用戶應(yīng)連接適配器充電，或保存數(shù)據(jù)關(guān)閉系統(tǒng)，防止因電池沒電關(guān)機(jī)導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)丟失。 

5.4  系統(tǒng)設(shè)置—儀器參數(shù)配置

“系統(tǒng)設(shè)置”對話框包含了對采樣、顯示、記錄以及增益調(diào)節(jié)的設(shè)置如圖5-5所示。

采樣

采樣頻率：0.5M、1M、2.5M、5M、10M、20M可選。

觸發(fā)方式：軟件自動(dòng)、外部觸發(fā)和軟件同步三種方式。

同步頻率：系統(tǒng)工作頻率（50Hz，60Hz）

顯示

顯示方式：波形顯示模式下，可選擇直線、正弦和橢圓三種方式來顯示時(shí)域波形。

記錄

自動(dòng)記錄：為開啟自動(dòng)記錄，為禁止自動(dòng)記錄。

時(shí)間間隔：自動(dòng)記錄開啟后，記錄的間隔，單位為s
增益調(diào)節(jié)

自動(dòng)調(diào)節(jié)：為開啟自動(dòng)增益，為禁止自動(dòng)增益。

上閾：采樣滿度百分比，當(dāng)高于此閾值時(shí)達(dá)到設(shè)定次數(shù)后向放大倍數(shù)低的檔位切換。

下閾：采樣滿度百分比，當(dāng)?shù)陀诖碎撝禃r(shí)達(dá)到設(shè)定次數(shù)后向放大倍數(shù)高的檔位切換。

次數(shù)：采樣周期個(gè)數(shù)。

關(guān)于…

顯示公司信息和軟件版本信息。

對于系統(tǒng)的兩個(gè)檢測通道，其參數(shù)配置可以分別設(shè)置。進(jìn)入“系統(tǒng)設(shè)置”對話框，如圖5-7對CH1和CH2分別進(jìn)行設(shè)置。

對每個(gè)通道有下列參數(shù)：

配置

傳感器：選擇合適的傳感器類型，具體通道對應(yīng)的傳感器類型根據(jù)需要出廠配置。

供電：通道BNC口可對外輸出12V直流電壓。開—為輸出電壓，關(guān)—為不輸出電壓。

校準(zhǔn)

帶寬：可選帶寬為20k-100kHz、40k-300kHz、3M低通，如上選擇傳感器后，帶寬會自動(dòng)切換到該傳感器出廠默認(rèn)的*優(yōu)帶寬，當(dāng)用戶需要選擇其他帶寬時(shí)，可手動(dòng)切換，進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)系統(tǒng)重啟后，傳感器對應(yīng)帶寬將恢復(fù)至出廠默認(rèn)帶寬。

量值：輸入校準(zhǔn)時(shí)傳感器對應(yīng)的校準(zhǔn)值。

校準(zhǔn)：該按鈕對當(dāng)前選中傳感器和選中頻帶進(jìn)行校準(zhǔn)，對于HFCT無需輸入口令即可進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)，而TEV和UA現(xiàn)場不能校準(zhǔn)，在設(shè)備出廠時(shí)，需要輸入口令進(jìn)行出廠校準(zhǔn)，目的是避免用戶自行對UHF、TEV和UA校準(zhǔn)，影響設(shè)備準(zhǔn)確度。

用戶名：administrator

密碼：0

對于傳感器選擇不同頻帶，都應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)后會提示已校準(zhǔn)信息。

報(bào)警

預(yù)警閾值：輸入當(dāng)前傳感器預(yù)警閾值，當(dāng)測得局放幅值小于該值時(shí)為綠色正常信號。

報(bào)警閾值：輸入當(dāng)前傳感器報(bào)警閾值，當(dāng)測得局放幅值大于等于預(yù)警閾值且小于報(bào)警閾值時(shí)為黃色預(yù)警信號，當(dāng)大于等于報(bào)警閾值時(shí)為紅色報(bào)警信號。

1.1    檢測通道顯示模式—波形圖

點(diǎn)擊圖5-9中 “顯示模式”按鈕，切換到波形圖模式。

5.6   檢測通道顯示模式—統(tǒng)計(jì)圖

二維圖譜（指紋圖）

該模式下縱軸代表放電水平，橫軸代表相位0-360度，不同的像素顏色代表不同的放電頻次(0%到100%分別指示放電頻次由低到高)。

點(diǎn)擊“清理統(tǒng)計(jì)”按鈕開始重新統(tǒng)計(jì)。

二維圖譜（N-Φ）

縱軸代表放電次數(shù)，橫軸代表相位，該模式將若干周波局部放電信號進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理，反應(yīng)出放電次數(shù)與發(fā)生放電相位的關(guān)系。

二維圖譜（Q-Φ）

縱軸代表放電水平，橫軸代表相位，該模式將若干周波局部放電信號進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理，反應(yīng)出局部放電量與發(fā)生放電相位的關(guān)系。

三維圖譜（Q-Φ-T）

該模式縱軸代表放電水平，橫軸代表相位，Z軸代表時(shí)間，脈沖不同顏色代表放電水平的大小不同，右側(cè)顏色標(biāo)識代表縱軸不同的百分比所使用的不同顏色。通過該模式可以區(qū)分干擾和放電，以及隨時(shí)間變化不同相位信號的變化。

5.7   開相位窗

每一個(gè)通道的波形顯示窗口內(nèi)，可以同時(shí)開兩個(gè)紅色子窗口（相位窗）。此功能，一般用來避開某些相位的干擾，對所開窗相位內(nèi)的波形進(jìn)行讀數(shù)，以下稱開窗。

a)  開窗操作

b)  關(guān)窗操作

需要關(guān)閉哪一個(gè)相位窗口，就將鼠標(biāo)的光標(biāo)放置在哪一個(gè)相位窗（紅色矩形框）內(nèi)，單擊鼠標(biāo)左鍵，即可關(guān)閉該窗口。在存在兩個(gè)相位窗口的情況下，再進(jìn)行開窗操作可以關(guān)閉前兩個(gè)相位窗口。

5.8  脈沖分析

運(yùn)行過程中還可以對局放數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖分析，即對已經(jīng)采集的數(shù)據(jù)可以詳細(xì)查看波形形狀，從而分析放電波形的性質(zhì)。

要進(jìn)行脈沖分析，首先要進(jìn)行開窗操作，并保證開一個(gè)相位窗，把要分析的波形選進(jìn)所開窗口內(nèi)，然后點(diǎn)擊5.16中“分析”按鈕，即彈出開窗分析界面。

開窗分析提供了對幅值顯示的動(dòng)態(tài)縮放，脈沖左右移動(dòng)和水平壓縮拉伸功能，按鍵均采用可加速處理，長按自動(dòng)加速。脈沖分析窗口中提供了峰值顯示和光標(biāo)處放電幅值水平顯示。點(diǎn)擊脈沖顯示區(qū)，光標(biāo)隨之移動(dòng)，同時(shí)水平拉伸和壓縮以其為基準(zhǔn)進(jìn)行縮放，從而實(shí)現(xiàn)快速對脈沖信號的捕捉和展開。

5.9   頻譜分析
在圖5-17中點(diǎn)擊“頻域”按鈕就進(jìn)入頻譜分析窗口。它是對脈沖分析窗口內(nèi)波形的頻譜展開分析。

按[頻域]/[時(shí)域]按鈕，就可在脈沖分析窗口和頻譜分析窗口之間切換。

5.10  報(bào)警、報(bào)警歷史和*大讀數(shù)功能

報(bào)警功能：色彩編碼類似于交通指示燈，可根據(jù)設(shè)定閾值進(jìn)行報(bào)警提示。

正常：局部放電在正常范圍內(nèi)，為綠燈。

預(yù)警：局部放電大于預(yù)警值且小于報(bào)警值，為黃燈。

報(bào)警：局部放電大于報(bào)警值，為紅燈。

報(bào)警歷史讀數(shù)：以流動(dòng)柱狀態(tài)圖的形式顯示*近 64 個(gè)測量值，色彩編碼類似于交通指示燈?？牲c(diǎn)擊“復(fù)位歷史”對報(bào)警歷史進(jìn)行復(fù)位。

*大讀數(shù)：進(jìn)入該傳感器測量以來，所測得的*大讀數(shù)，點(diǎn)擊“復(fù)位*大”可對*大讀數(shù)進(jìn)行復(fù)位。

5.11   查看采樣滿幅比例以及顯示縮放倍數(shù)

對于采樣數(shù)據(jù)，軟件提供了對采樣數(shù)據(jù)滿幅比例的指示；同時(shí)在波形圖模式下軟件提供對顯示波形縮放比例的提示，方便用戶在兩通道對比時(shí)將縮放比例放在同一位置。

5.12    增益控制

自動(dòng)增益：軟件根據(jù)設(shè)定，自動(dòng)調(diào)節(jié)增益狀態(tài)。

手動(dòng)調(diào)節(jié)增益：軟件提供了對當(dāng)前增益狀態(tài)指示，提示用戶手動(dòng)調(diào)節(jié)至合適的增益，保證測量的準(zhǔn)確性。

增益放大倍數(shù)過高：提示向低放大倍數(shù)方向調(diào)節(jié)。

增益放大倍數(shù)過低：提示向高放大倍數(shù)方向調(diào)節(jié)。

增益合適：無需調(diào)節(jié)。

5.13  數(shù)據(jù)存儲

數(shù)據(jù)存儲前，用戶還必須輸入檢測位置信息（圖5-24），建立檢測位置與檢測數(shù)據(jù)之間的對應(yīng)關(guān)系。便于用戶事后數(shù)據(jù)的分析，報(bào)告的生成。

記錄存儲

記錄存儲可選手動(dòng)記錄和自動(dòng)記錄，軟件會在SD卡中建立存儲數(shù)據(jù)庫和原始數(shù)據(jù)文件，例如：

試驗(yàn)名稱為：WBPD

則記錄存儲數(shù)據(jù)庫為：Storage Card\試驗(yàn)管理\WBPD\數(shù)據(jù)\WBPD.db3

記錄原始數(shù)據(jù)為：Storage Card\試驗(yàn)管理\WBPD\數(shù)據(jù)\%d-%d-%d_%02d-%02d-%02d.dat

其中%d-%d-%d_%02d-%02d-%02d為當(dāng)前記錄存儲時(shí)刻。

原始記錄可供時(shí)域脈沖分析使用。

圖片存儲

軟件每記錄一條數(shù)據(jù)，會將每個(gè)通道的圖片以bmp格式存儲到SD卡中，以后導(dǎo)出查看，具體存儲路徑為：

試驗(yàn)名稱為：WBPD

圖片存儲為：Storage Card\試驗(yàn)管理\WBPD\圖片\統(tǒng)計(jì)圖\ CHX_波形圖X.bmp

其中第1個(gè)X為通道標(biāo)識，后一個(gè)X為記錄號標(biāo)識。

同時(shí)軟件提供抓屏功能，將圖片存儲在：Storage Card\試驗(yàn)管理\WBPD\圖片\屏幕抓圖\ bmpX.bmp

5.14  瀏覽記錄回放分析

軟件提供對記錄的分析和查看功能，方便用戶對已檢測記錄數(shù)據(jù)的事后分析處理。

查看記錄可自動(dòng)播放，也可逐條瀏覽，也可定位某一記錄進(jìn)行脈沖分析。

5.15  外部觸發(fā)的使用

在現(xiàn)場試驗(yàn)時(shí)，為了得到穩(wěn)定而且準(zhǔn)確的相位，可以采用外部觸發(fā)方式，在系統(tǒng)設(shè)置里，將觸發(fā)方式改成外部觸發(fā)，主機(jī)后面板接線如圖，將外同步模塊接到試驗(yàn)電源上，點(diǎn)擊運(yùn)行，此時(shí)放電相位為穩(wěn)定而準(zhǔn)確的相位。

5.16  充電及電池更換

本儀器內(nèi)置高性能鋰電池，其容量高達(dá)4Ah，充滿電后可供本儀器連續(xù)工作6~8個(gè)小時(shí)。當(dāng)內(nèi)置電池電量不足時(shí)儀器自動(dòng)報(bào)警，此時(shí)應(yīng)把需要保存的數(shù)據(jù)及時(shí)保存，并關(guān)閉機(jī)器及時(shí)充電。

對本儀器內(nèi)置電池進(jìn)行充電時(shí)，把本儀器配帶專用電源適配器的交流端插頭（普通三芯插頭）插入AC220V電源插座內(nèi)，并通電，然后把電源適配器直流端插頭插入儀器后面板的充電插座中，即開始對電池充電。在充電過程中，充電指示燈為桔紅色，充電指示燈變?yōu)榫G色后表示電池已充滿電，此時(shí)拔除電源適配器即完成整個(gè)充電過程，整個(gè)充電過程大約需要4.5小時(shí)左右的時(shí)間。如果接入電源適配器后充電指示燈不亮，表示充電線路有故障，請檢查電源適配器是否通電。

注：對本儀器內(nèi)置電池進(jìn)行充電時(shí)，必須使用本儀器配帶的專用電源適配器充電，不得使用其它電源，否則可能造成電池或儀器損壞！ 

工程原理：

在試驗(yàn)電壓下產(chǎn)生局部放電時(shí)，經(jīng)耦合電容Ck產(chǎn)生脈沖電流，由輸入單元拾取得脈沖訊號，經(jīng)低噪聲前置放大、濾波放大器選擇所需頻帶及主放放大后，在示波屏的橢圓掃描基線上顯示出放電脈沖，同時(shí)也送到脈沖峰值表（對數(shù)表）顯示其峰值。時(shí)間窗單元控制試驗(yàn)電壓每一周期內(nèi)脈沖峰值表的工作時(shí)間，并在這段時(shí)間內(nèi)將顯示屏的顯示加亮，寬度與位置可以改變，進(jìn)一步加強(qiáng)了抗干擾能力。
局部放電測試儀是研制開發(fā)生產(chǎn)的一種新型儀器。該儀器具有靈敏度高、放大器系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍大、測試的試品范圍廣、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。并采用*的抗干擾組件和獨(dú)特的門顯示電路，抗干擾能力強(qiáng)，并具有四種高頻橢圓掃描，適用于高壓產(chǎn)品的型式、出廠試驗(yàn)，新產(chǎn)品研制試驗(yàn)，電機(jī)、互感器、電纜、套管、電容器、變壓器、避雷器、開關(guān)及其它高壓電器局
部放電的定量測試?？晒┲圃鞆S、科研部門、電力部門現(xiàn)場使用。