：产品概述

       避雷器是电力系统中重要的电力设备之一。它的作用是当系统中出现危机设备（如发电机、变压器、互感器等）的各种类型的过压时，限制过电压使之低于一定幅值，以保证电力设备的安全运行。

试验项目：避雷器的试验分为直流泄漏电流试验和交流泄漏电流试验。

        1.避雷器直流泄露电流的测试主要是针对10kV及以下避雷器的试验，通过测量U1mA和0.75U1mA下的电流来判断避雷器的优劣程度。

        2.避雷器交流泄漏试验主要是测量避雷器在工频电压下的全电流、容性电流、阻性电流等参数，通过这些参数来衡量氧化锌避雷器的运行状况

      目前国内外市场上有多种类型氧化锌避雷器测试产品，总的来讲可以分为有线型和无线型这两类。有线型（图一所示），通过直接连线实现数据的测量，而HDYZ-S氧化锌避雷器带电泄露电流测试仪不仅可以通过在 PT 上实现同步信号取样（图二所示），而且还能通过高压直接采样，在避雷器顶端实现高压同步信号的采样，从而简化了现场接线，以下是各种测试原理示意图：

图一、无线测量原理                                                                             图二、有线测量原理

         HDYZ-S氧化锌避雷器泄露电流测试仪的原理如图四所示，通过直接采集避雷器顶端的电压来获取电流与电压之间的相位角，从而分析出全电流中的阻性电流、容性电流等参数，为运行中的避雷器状态检测提供有力的依据。

二：产品特点

       1、HDYZ-S氧化锌避雷器泄露电流测试仪可通过三维向量图直观反映氧化锌避雷器的运行状况。HDYZ-S氧化锌避雷器带电泄露电流测试仪通过软件集成的优劣判断程序直接展现全电流、阻性电流及容性电流的关系，直观反应运行中氧化锌避雷器的性能；

       2、数据测量准确可靠。可直接观测系统电压与泄漏电流的波形。通过对系统电压多次谐波的直接采样，有效去除了系统电压谐波对泄漏电流的影响，使泄漏电流的测量值更准确。

       3、人机界面及便捷的数据管理。采用5.7寸640*480 TFT 触摸屏，使操作者更加得心应手，通过中、英文触控输入可实现对避雷器的站级、线路级乃至避雷器本身的数据管理，同时也可将测量数据现场打印；

       4、接收主机便携式设计，方便工作人员携带和使用。

三：技术指标

     1.高压同步采集器

                    1.1、检测电压范围（峰值）：0.4 ~ 500kV

                    1.2、发射功率：20dB；

                    1.3、频谱带宽：40~10kHz

                    1.4、电源电压：DC 8.4V

     2. PT同步采集器

                2.1、检测电压范围（峰值）：0.4 ~ 250V

                2.2、发射功率：30dB；

                2.3、频谱带宽：40~10kHz

                2.4、电源电压：DC 8.4V

      3.接收主机

                3.1、泄漏电流测量范围（峰值）：10uA ~ 10.0mA；

                3.2、泄漏电流测量精度：5%±1个字；

                3.3、泄漏电流分辨率：1uA；

                3.4、测量参数及功能：

                              功能：

                                      1.泄漏电流全电流实时波形、系统电压实时波形；

                                      2.泄漏电流全电流、阻性电流、容性电流的矢量图；

                              测量参数：

                                      1.泄漏电流全电流有效值、阻性电流有效值及容性电流有效值；

                                      2.泄漏电流3次谐波、5次谐波、7次谐波及9次谐波；

                                      3.系统电压与泄漏电流间相位角；

       4.电压基准信号取样方式：

                 无PT方式（高压直接采样）、PT无线方式、谐波方式。

        5.打印机类型：微型嵌入式打印机。

        6.温度测量精度：0.1℃。

        7.显示器：5.7寸TFT， 色真彩屏

        8.数据存储：1000 组

        9.工作电源：

                   内部电源：

                              DC 8.4V 锂聚合物电池；

                              充电时间：2~3小时；

                              工作时间：6小时以上；

                   外部电源：

                               输入：AC100V~240V，50/60Hz

                               输出：DC8.4V，3A

三、工作原理

     HDYZ-S氧化锌避雷器带电泄露电流测试仪主要由两部分组成：一个高压信号同步采集装置(包括绝缘杆)、一个无线PT同步信号采集装置和一个无线接收主机。现场无PT时可以使用高压信号同步采集装置对电压进行采样，信号采集装置将采样到的高压信号调制后通过无线传输发送至接收主机，接收主机在收到信号后通过解调等方式将调制后的信号还原至原始波形，然后测量模块将采集到的电流信号和电压信号做数字分析，从而得到氧化锌避雷器的运行参数参数，同时通过对泄漏电流的傅里叶分析得到高次谐波分量，通过谐波分量的大小来判断避雷器处于何种状态。

图4原理图

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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平顶山氧化锌避雷器泄露电流测试仪选型定位，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中逐渐平顶山氧化锌避雷器泄露电流测试仪选型展开应用，如图5-10所示。图5-10 分布式同步局部放电检测技术