手持式TEV超声局部放电检测仪用户手册

PD-HAT

局部放电检测仪用户手册

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目录

PD-HAT (2)

1 产品概述 ..........................................................

4

2 检测原理 ..........................................................

5

3 仪器操作 ..........................................................

6

4传感器操作 ........................................................

7

5仪器的功能 ........................................................

8

5.1 启/停测量 (8)

5.2 切换显示 (8)

5.3 图谱分析 (9)

5.4 放电判断 (11)

5.5 数据回读浏览 (11)

5.6 自动更新 (12)

5.7 数据导出 (12)

5.7 帮助 (12)

6使用条件 .........................................................

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7性能指标 .........................................................

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8现场测量方法与注意事项 ...........................................

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现场测量步骤： .....................................................

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附录A 常见干扰源和抗干扰方法 ...................................

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附录B 干扰信号的典型图谱 .......................................

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附录C 检测数据的要求 ...........................................

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附录D 术语和定义 (20)

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1 产品概述

中压开关柜（3-66KV）是城市配电网中重要基础设施，其运行的稳定性直接影响到城市经济的发展与人民生活水平质量的提高。开关柜设备的可靠性直接决定了用户供电的可靠性。状态检修是提高供电设备可靠性的重要技术手段。但是开关柜不可能采取像变压器、GIS设备那样实现全面、实时的在线监测。因为开关柜数量众多，开关柜的设备造价低，监测设备的成本很高。但往往开关柜的故障会导致严重的后果，导致供电中断，严重影响城市电网稳定运行。经统计，开关柜的绝缘与载流故障占整个开关柜的30%-50%，并且绝缘与载流故障与局部放电现象密切相关，对中压开关柜的局部放电检测能显著减少故障概率。

为此，我们精心设计了PD-HAT局部放电检测仪，专门用于检测开关柜局部放电的状况，直观分析局部放电的严重程度，衡量设备内部绝缘的劣化程度，使维护人员在变电设备出现绝缘劣化时能够及时发现，采取相应措施，避免设备出现短路等严重故障。

PD-HAT局部放电检测仪采用目前流行的暂态地电压(TEV)和超声波(AE)检测局部放电的方法，通过外置的TEV天线接收开关柜内部局部放电辐射和产生的暂态地电压和超声波信号。PD-HAT在使用上以暂态地电压为主要检测方法，超声波为辅助检测手段，还集成了HFCT检测方式，可以对开关柜局部放电进行全方位的检测。

PD-HAT具有如下特点：

单通道设计，可以选择接入暂态地电压传感器、超声波传感器或HFCT传感器。

②便携式设计，维护人员能随身携带，并且一个人就能实施局部放电的检测过程。

③操作过程简单，通过仪器上的快捷按键就能轻松完成整个检测，方便现场人员使用。

④在检测过程中自动实时进行局部放电智能化诊断，并且将判断结论显示在仪器界面上，帮助现场工作人员分析设备局部放电的状态与危险等级。

⑤具备连续检测和存储数据的能力，数据能通过外插U盘的方式导出。

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⑥在检测过程中实时显示放电幅度趋势图，Q-N-Φ图（PRPD）, 特征棒图

有经验的现场分析人员可以清楚的观测到设备内部产生的局部放电的时域和相域的特征，从而判断局部放电严重程度和类型。

2 检测原理

开关柜里的局部放电主要分为2类：

内部局部放电：发生在绝缘体内部的放电

原因绝缘材料不均匀或者内部存在空洞和杂质或者绝缘强度的不足；

表面局部放电：发生在绝缘体表面的放电

原因导体表面存在凸出部；环境因素的影响：潮湿、过热。

目前公认的测量开关柜局部放电的方式是暂态地电压（TEV)和超声波(AE)法。暂态地电压(Trans i ent Earth Voltage)测量方式：

局部放电发生时，放电点产生高频电流波，并向两个方向传播；受集肤效应的影响，电流波仅集中在金属柜体内表面传播，而不会直接穿透；在金属断开或绝缘连接处，电流波转移至外表面，并以电磁波形式进入自由空间；电磁波上升沿碰到金属外表面，产生暂态对地电压，如图1所示。

图1 开关柜局部放电示意图

暂态对地电压可用TEV传感器进行测量，其幅值与放电量和传播途径的衰减程度有关；衰减量主要取决于放电点位置、设备的内部结构以及开口大小有关，如垫圈的厚度。开关柜壳体上暂态对地电压的变化会在传感器的金属极板上感应.

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出高频电流，对传感器输出的高频电流进行处理，可以间接获得局部放电的强度和频度。

超声波(AE)测量方式：

局部放电发生时，放电点产生超声波信号，电缆绝缘的内部放电导致的振动幅度较小，难以采用超声波方法测量；绝缘子、母排导致的表面放电导致的振动幅值较大，方便使用超声波方法进行测量；

暂态地电压检测法和超声波检测法适合现场检测应用，可以相互补充。暂态地电

表1 暂态地电压与超声波检测方法比较

高频电流互感器（HFCT）测量方式：

仪器集成了HFCT测试通道，可以接入HFCT传感器检测开关柜进出线缆的局部放电状况。 HFCT检测方法是目前带电检测规范推荐方法之一，使用HFCT传感器对开关柜进出线缆终端末屏接地电流进行检测，从而发现线缆内部的局部放电。实践经验表明，开关柜暂态地电压检测方法具有检测灵敏高的特点，目前电力行业内已经认可此方法，并且有相应的技术规范。

3 仪器操作

步骤一：将TEV传感器（或HFCT传感器）接入仪器TEV（HFCT）通道输入接口。步骤二：将AE探头与调理放大器连接后接入仪器AE通道接口。

步骤三：用户佩戴好仪器后，通过上方面板，打开电源开关，系统启动，便可进入测量状态工作。

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在仪器操作界面上设置测量参数，启动测量后，通过仪器界面观察局部：步骤四放电脉冲特征，包括幅度与相位等信息。以免对仪器造成损需对仪器进行相应保

护措施，注：在环境恶劣的条件下，伤。传感器操作4暂态地电压信号可以通过开关柜的金属门的缝隙，通风孔，垫圈等部位传导

开关柜不能传感器贴在上述部位附近即可。TEV注意：到金属门表面，测量时将是双层金属门的，传感器必须贴在单层金属门表面。传感器贴在开关柜金属门表面就可以得到信号，不需要对开关柜做任将TEV 2所示何改动，不需停电，不影响开关柜的正常运，如图为(）AE传感器时，需要将超声波传感器紧贴开关柜壳体表面需要使用超声波（)了保证传感器与开关柜壳体良好紧密的接触，应在超声波传感器表面涂抹硅胶并且连接好超声波前置放大器。测量易受周围电磁环境噪声的影响，所以测量时，有必要对周围 TEV注意：。高于此值则不20dB电磁环境噪声进行测量，推荐的电磁环境噪声值应该小于传感器贴在不可能产生局

放的金属电磁环境噪声测量方式：将TEV 利于测量。板上，比如室内金属门。从仪器上可以直接读出背景噪声值。

带电体开关柜金属盘

传感器主体

引出线

PD-HAT图 2 TEV测量示意图.

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5仪器的功能

图3 仪器功能示意图

5.1 启/停测量

用户在启动测量前，需要对所需测量数据自定义范围，选择相应的检测方式，时间范围，脉冲宽度（若不进行选择，系统确认为默认值），选择确定后，点击键盘上的“启动/停止”键，仪器开始进行数据采集，如需停止采集需再次按下“启动/停止”键。测量结束后，系统会提示用户是否保存测量的数据，用户可根据自身需要，进行选择。对已经保存的数据，用户在浏览后能够选择是否“删除”。

5.2 切换显示

通过仪器面板上的“切换”键，可以在简化界面和分析界面中自由切换。下面主要介绍简化界面的元素。

仪器开机启动后默认进入简化操作界面，界面上显示危险等级指示灯，并在指示灯下方显示脉冲幅度值信息。巡检过程中主要观察指示灯的变换，根据危险等级，指示灯分为绿灯、黄灯、橙灯、红灯。分别代表正常、关注、预警、检. .

修等状态，如表2所示。

指示灯状态采取策略危险等级

正常可以运行，按照正常检测周期进行下一次检测绿灯

关注将“关注”开关柜的检测周期缩短为一个月黄灯

预警“预警”将开关橙灯需要定位局部放电源所在开关柜，柜的检测周期缩短为一周需要定位局部放电源所在开关柜，进行检修红灯检修

表2 指示灯状态含义表达5.3 图谱分析

通过仪器的“切换”键，可以在简化界面和分析界面中自由切换。下面主要介绍分析界面的组成元素。

峰值和均值）随时间变化的关系，如图4：反应放电幅度（趋势图所示。