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目录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着减少故障概率。

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。

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。

暂态地电压检测法测量绝缘内部放电，超声波检测法测量绝缘表面放电，如表1所示。

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。

步骤四：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放电脉冲特征，包括幅度与相位等信息。

注：在环境恶劣的条件下，需对仪器进行相应保护措施，以免对仪器造成损伤。

4传感器操作暂态地电压信号可以通过开关柜的金属门的缝隙，通风孔，垫圈等部位传导到金属门表面，测量时将TEV传感器贴在上述部位附近即可。

注意：开关柜不能是双层金属门的，传感器必须贴在单层金属门表面。

将TEV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何改动，不需停电，不影响开关柜的正常运，如图2所示需要使用超声波（AE）传感器时，需要将超声波传感器紧贴开关柜壳体表面(为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。

注意： TEV测量易受周围电磁环境噪声的影响，所以测量时，有必要对周围电磁环境噪声进行测量，推荐的电磁环境噪声值应该小于20dB。

高于此值则不利于测量。

电磁环境噪声测量方式：将TEV传感器贴在不可能产生局放的金属板上，比如室内金属门。

从仪器上可以直接读出背景噪声值。

引出线5仪器的功能图3 仪器功能示意图启/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”。

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。

指示灯状态危险等级采取策略绿灯正常可以运行，按照正常检测周期进行下一次检测黄灯关注将“关注”开关柜的检测周期缩短为一个月橙灯预警需要定位局部放电源所在开关柜，将“预警”开关柜的检测周期缩短为一周红灯检修需要定位局部放电源所在开关柜，进行检修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。

趋势图：反应放电幅度（峰值和均值）随时间变化的关系，如图4所示。

图4 分析界面的趋势图PRPD图( -q-n图）：反应放电幅度，相位，次数的关系，用二维伪彩图的形式表达出来，如图5所示。

图5 分析界面的PRPD图特征棒图：如图6所示Qp:表示固定时间尺度下，所有放电脉冲的最大峰值。

Qm:固定时机尺度下，所有放电脉冲的平均值。

飞行时间图：即飞行时间统计图，表示了放电幅度和放电时间间隔的关系，便于确定放电类型。

F1:固定时间尺度下，所有放电脉冲的50Hz的相关性，在相位分布上表现为单峰特征。

F2:固定时间尺度下，所有放电脉冲的100Hz的相关性，在相位分布上表现为双峰特征。

Qp, Qm反映放电幅度的统计特征， F1与F2反映放电相位的统计特征。

反映的统计特征与放电类型密切相关。

图6 分析界面的棒图相位图：反应放电幅度（峰值和均值）随相位变化的关系，如图7所示。

图7 分析界面的相位图放电判断在测量过程中，系统对测量的数据实时分析并进行是否存在局放异常的判断，给出判断结论，软件界面上将给出如下提示：正常：小于等于黄色警戒值关注：超出黄色警戒值预警：超出橙色警戒值检修：超出红色警戒值现场干扰将降低局部放电检测的灵敏度，甚至导致误报警和诊断错误。

因此，在使用PD-HAT局放检测仪时，要注意对现场干扰的判断，尽量在消除和减小现场干扰的影响后再进行检测，具体可以参照附录A中有关常见干扰源和抗干扰方法。

数据回读浏览在测量结束后，PD-HAT仪器提供前后页翻页浏览数据的功能，用户可以查看整个测量过程不同时刻的数据。

也可以读取已经存储的数据文件来了解一个测量过程不同时刻的数据。

一旦用户在测量结束后保存了数据文件，用户可随时查看测量过程中任何时刻的数据的统计特征和以及原始脉冲数据。

软件提供选择“时间尺度”的功能，可以选择10，30， 60秒来进行统计，只需移动趋势图上的透明透明条到想要查看的时间位置后，结合时间尺度来查看数据。

自动更新当PD-HAT系统中的软件需要升级时，用户可以在U盘根目录的PDVUpdate 文件夹中拷入厂家的更新文件后，直接插入PD-HAT仪器的USB接口，PD-HAT自动检测文件的版本信息后自动重新启动仪器来更新软件。

数据导出U盘插入仪器USB接口后，仪器会自动检测到U盘插入，并提示是否导出数据，选择导出后，仪器会把本地存储器上的测量数据文件复制到U盘上。

本仪器最大可支持U盘为8G。

导出的数据可以在上位机的回读分析软件中进行事后分析浏览。

帮助顶级菜单中“帮助”，进入后将以图形化方式向您展示PDHAT仪器的快速指南。

从快速指南中您将了解仪器底部菜单的操作流程。

帮助还向您提供了校准 PDHAT系统的工具，分别是触摸屏和时钟的校准。

这两项在仪器出厂前已经进行了校准，一般用户不需要再次校准。

但是如果您发现仪器出现触摸屏和时钟的偏差，可以在这里进行校准，可以有效避免硬件的偏差给您的测量过程带来困扰。

6使用条件环境温度：-15℃-65℃标高：海拔3000m以下不结露的最大相对湿度:95%污秽等级???? Ⅲ级最大风速???? 35m/s7性能指标表3 仪器性能指标表8现场测量方法与注意事项现场测量步骤：测量现场背景噪音(0-20dB范围是正常的)消除现场干扰源（背景噪声>20dB需要排除干扰源，参照附录A的方法）记录开关柜的铭牌参数暂态地电压模式下，测量开关柜的地电波信号，并记录测量数据超声波模式下，测量开关柜的超声波信号，并记录测量数据判断开关柜是否存在局放注意事项：1) 应注意在每次测试读数时，使检测仪器在检测部位停留3 秒以上，待数值稳定后再读数，如3 秒后数值还一直不稳定，则读取3 次测量值的平均值。

2) 如存在异常信号，应对该开关柜进行多次、多点检测，且在该柜体金属表面至少选取3 个点进行比较，查找信号最大点的位置。