局放测试用途及功能

     电力设备局部放电发生时，产生声光、电、热、磁等物理现象。其中声为超声波，超声波是20kHz以上的声波，人耳听不到，它以声源为中心，以球面波的形式向周围传播。超声波为机械波，不受电磁环境的影响。用接收超声波信号来判断局放存在及定位的方法，比红外摄像仪、紫外摄像仪更易优先发现局放故障，因为局放发生时往往先有振动产生超声后才有热光磁等物理信号。

    （1）对高压电缆头进行扫描是否有放电。

    （2）对绝缘子进行扫描是否有放电。

    （3）对变电站开放设备进行扫描发现是否有电晕放电。

    （4）对干式变扫描，发现线圈是否有放电。

    （5）对主变的套管进行扫描，发现主变是否有电晕放电。

    （6）对主变整体进行扫描，发现主变本体是否有振动异常。 

二：手持式远程超声波局放测试仪特性：

    1本产品可对对运行变压器、GIS等高压一次设备不接触扫描，发现并定位外部放电。

    2对变压站开放（露天）设备带电扫描，发现并定位各种放电（电晕、电弧、闪络、爬电、断线、拉弧等）。

    3对运行中的高压开关柜扫描，发现并定位局部放电、螺丝松动等故障。

    4发现并定位铁塔上的绝缘子放电，露天电缆头的爬电，地下电缆的局部放电。

    5在电力系统的交接及预防性试验中，主变及GIS的局放试验中，用该仪器配合局放仪使用，如有局部放电，可区分是内部放电还是外部放电，如是外部放电，可定位具体的放电点。

    6大型油渍式变压器及GIS等生产厂家的出厂试验中，该装置在局放试验中配合局放仪使用，如有放电，在局放仪的屏幕上不能看出是内部放电还是外部放电，用手持式巡检定位仪进行扫描。可更快发现并定位外部放电，如无外部放电则判断为内部放电。对干式变压器的出厂局放试验，用该装置配合局放试验仪使用，能更快区分是内部放电还是外部放电。另外对带电运行的干式变压器进行扫描，无论是内部放电还是外部放电，都能准而快地发现并定位。

    7大型机械设备轴承，因润滑不良产生的机械故障，用该装置可检测并定位。

    8高压密封气体液体的泄漏检测。

    9手持式、非接触、可视化、可听并存储显示波形、带电不接触检测。

    10信号接收范围：更远可达50m。

    11信号放大倍数大、灵敏度高。

    12强度适中的绿色激光描准，阳光下人眼易跟踪。

    13天线为雷达式环焦天线，聚焦能力强。

    14显示器可时时显示波形，并可存储有价值的波形。

    15定位准确，安全可靠，简单实用的电力监测、机械故障监测、高压密封气体液体等泄露监测。

    16除对铁路系统的变电站的放电进行巡检定位外，特别适合铁路电力系统的接触网的各种绝缘及连接故障，查找及定位。

二：手持式远程超声波局放测试仪特性：

    1本产品可对对运行变压器、GIS等高压一次设备不接触扫描，发现并定位外部放电。

    2对变压站开放（露天）设备带电扫描，发现并定位各种放电（电晕、电弧、闪络、爬电、断线、拉弧等）。

    3对运行中的高压开关柜扫描，发现并定位局部放电、螺丝松动等故障。

    4发现并定位铁塔上的绝缘子放电，露天电缆头的爬电，地下电缆的局部放电。

    5在电力系统的交接及预防性试验中，主变及GIS的局放试验中，用该仪器配合局放仪使用，如有局部放电，可区分是内部放电还是外部放电，如是外部放电，可定位具体的放电点。

    6大型油渍式变压器及GIS等生产厂家的出厂试验中，该装置在局放试验中配合局放仪使用，如有放电，在局放仪的屏幕上不能看出是内部放电还是外部放电，用手持式巡检定位仪进行扫描。可更快发现并定位外部放电，如无外部放电则判断为内部放电。对干式变压器的出厂局放试验，用该装置配合局放试验仪使用，能更快区分是内部放电还是外部放电。另外对带电运行的干式变压器进行扫描，无论是内部放电还是外部放电，都能准而快地发现并定位。

    7大型机械设备轴承，因润滑不良产生的机械故障，用该装置可检测并定位。

    8高压密封气体液体的泄漏检测。

    9手持式、非接触、可视化、可听并存储显示波形、带电不接触检测。

    10信号接收范围：更远可达50m。

    11信号放大倍数大、灵敏度高。

    12强度适中的绿色激光描准，阳光下人眼易跟踪。

    13天线为雷达式环焦天线，聚焦能力强。

    14显示器可时时显示波形，并可存储有价值的波形。

    15定位准确，安全可靠，简单实用的电力监测、机械故障监测、高压密封气体液体等泄露监测。

    16除对铁路系统的变电站的放电进行巡检定位外，特别适合铁路电力系统的接触网的各种绝缘及连接故障，查找及定位。

三、技术指标

（1） 内置式超声波传感器。

（2） 显示：dB值，放电原始波形，电池状态。

（3） 精确度：±1dB；测量中心频率：40kHz±1kHz。

（4） 测量范围：-60～60dB，步长1dB。

（5） 天线为特种天线，天线直径：46cm。

（6） 激光瞄准器为绿色激光。

（7）豪华噪音衰减耳机，可配合使用安全帽。

（8）存储：可覆盖存储255次显示波形。

（9）电池：内置式锂电池，9V,500mA。

（10）环境温度：-20℃～55℃。

（11）外形尺寸及重量：尺寸：55×47×20cm ，重量：主机：1.5Kg   全套：8Kg。

武汉华顶电力设备有限公司编制

波形特征，外部背景噪声主要包括周期型干扰信号、脉冲型干扰信号和白噪声干扰信号。针对不同干扰信号的特征和性质，需采用不同的抑制措施。在已有的各种系统中，干扰信号抑制主要包括硬件和软件两个方面的措施。虽然硬件抑制方法有一定的效果，但是现场干扰会随着环境、设备负载以及运行方式的改变而改变，硬件抑制方法难以达到理想的效果。

随着数字信号处理技术的发展，高频局部放电检测中的干扰抑制措施主要依靠软件实现。目前常用的数字化抗干扰方法主要有：脉冲平均法、数字滤波法、信号相关法、神经网络法以及小波分析法。小波变换是基于非平稳信号的分析手段，在时域、频域同时具有良好的局部化性质，非常适合于不规则、瞬变信号的处理，越来越多的用于高频局部放电检测的干扰抑制措施中。

对于放电信号的区分，一方面可利用前述的抗干扰技术，将外界干扰噪声抑制到较小水平，另一方面也可通过与不同缺陷放电特征数据库进行对比，即进行放电信号的模式识别。模式识别的主要步骤包括放电信号的测量、放电信号特征提取与分类和特征指纹库比对平顶山远程超声波局部放电巡检定位仪选型三个步骤，从而判断所测信号是否为真实的放电信号以及是何种放电。一种模式识别方法是利用相位统计谱图的形状特点，通过计算统计谱图的偏斜度、陡峭度以及相互关联因素等特征参数，从而对缺陷类型进行确认和识别。另外一种是聚类分析法，该方法主要将放电信号按其各自的等效频率、等效时长或其它与波形相关的特征参量进行分类，形成时频域映射谱图。时频谱图的特点是多个放电源、不同放电类型的局部放电脉冲会被映射到不同聚点，这样便于在局部放电相位谱图上将真实放电和噪声干扰区分开来如图5-8所示。还有一种聚类原理是利用三相同步局部放电检测技术，对耦合到的信号进行幅度、相位或频率的计算，从而进行分类，如图5-9所示。
图5-8  局部放电时频映射谱图^[16]   图5-9 三相局部放电同步检测聚类谱图^[28]

（二）放电源的定位

对于电力电缆运行情况下局部放电源的定位，较为简单的方法是利用高频局部放电检测传感器在电缆终端、各个接头处分别进行局部放电信号的检测，通过对比分析不同传感器位置放电信号的时域和频域特征，来进行放电源的大致定位。该方法主要利用的是放电脉冲信号在电缆中传输衰减原理，随着放电信号的传播，放电信号幅值减小，上升时间下降、脉冲宽度变宽，信号高频分量严重衰减等，因而可利用这些特点大致判断出放电源的位置。但值得注意的是该方法较为粗略，精度较低，仅能大致判断出在哪个接头附近或哪两接头间存在缺陷。

另一种方法是利用分布式局部放电同步检测技术。该方法与上述方法类似，但不同的是在连续几个接头处进行同步测量，根据不同测量处耦合到同一脉冲信号的幅值大小、极性以及到达时间的不同而准确定位放电源的位置。该方法已在电缆在线局部放电监测平顶山远程超声波局部放电巡检定位仪选型中逐渐展开应用，如图5-10所示。