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    HN9400四通道局部放電測試儀

    HN9400四通道局部放電測試儀

    1、概述

    該數字式局部放電測試儀是我公司技術人員根據多年高壓電氣設備局放檢測經驗設計生產。適用于變壓器、GIS、開關柜、電纜、避雷器、互感器等高壓電氣設備的局放帶電巡檢。

    數字式局部放電測試儀配備不同的傳感器來采集信號,進而檢測并評估高壓電氣設備運行狀態,避免設備的突發性事故,有效檢測設備絕緣劣化、發生擊穿、閃絡等嚴重現象。整套設備采用超聲波檢測技術、高頻檢測技術、信號現場處理技術、Web后臺處理軟件等技術進行檢測和分析。同時采用高速AD轉換電路完成信號的數字化,并通過數字信號處理、自適應濾波等干擾信號處理方式保證了檢測數據的可靠性。使用該設備對高壓電氣設備進行局放帶電巡檢,便于工作人員及時對高壓電氣設備的運行狀態進行評估,為設備的維修提供了依據,也可為運行設備的故障點進行跟蹤測試,大大提高高壓電氣設備運行的可靠性和有效性。

    數字式局部放電測試儀由主機、輸入單元、高壓校準脈沖發生器以及連接線組成。

     

    2、儀器功能特點

    1、便攜式設計,堅固耐用,使用方便

    檢測主機為便攜式設計,殼體堅固可靠,選用全漢字用戶界面、操作簡便、方便用戶使用。

    2、抗干擾能力較強,檢測數據準確

    獨特的天線接收干擾關門技術,可屏蔽來自空間的電磁波干擾;

    抗靜態干擾功能可去除相位固定的干擾信號;

    抗動態干擾功能可去除隨機出現的大幅值脈沖干擾;

    相關濾波技術抗干擾功能可有效去除與電源不同步的隨機干擾;

    極性判別功能,可通過區分試品內部與外部的信號極性,有效去除外部干擾;

    帶通濾波器采用模擬、數字混合濾波技術,帶寬可任意組合,有效抑制各種干擾;

    對現場信號進行頻譜分析后,可有針對性的選擇無干擾頻帶進行試驗,從而快速準確的去除外界干擾;

    局部放電智能識別功能,能夠在特定條件下自動識別干擾信號和局放信號,并將干擾去除;

    3、軟件功能強大

    具有局部放電測量、分析,局部放電重復放電次數n的測量、分析,抗固定干擾,抗動態干擾,自由選擇橢圓、直線、正弦顯示方式,窗口局部進行詳細測量、觀察放電脈沖,試驗電壓、電流和局部放電同時測量,兩道自動定時保存實驗數據,兩通道手動或隨時保存實驗數據,隨時存儲波形,重新顯示、分析過去已保存的試驗波形,增益范圍每通道六檔粗調,每檔隨意細調,數字開窗技術、可避免干擾對測量的影響,相位開窗、單窗、雙窗任選,360度內自由開窗,四通道測量有效地抑制干擾脈沖信號,并同時測量兩個試品或一個試品的多個測量點的局部放電信號,方便地分析局部放電信號的來源,內、外同步隨意選擇;

    4、測試結果分析

    對局部放電脈沖進行放電測量、放電時間、時域波形及頻譜分析;可靜態、動態對局部放電單個脈沖詳細測量、觀察,確定放電性質;二維和三維局部放電圖譜顯示。

    5、本軟件局部放電顯示結果符合IEC60270標準。

    6、本裝置采用外接電源供電方式,使用只需提供AC220V±10%交流電源即可。

    3、技術指標

    3.1適用范圍

    具備對運行中的高壓電氣設備進行局放帶電巡檢的功能,適用于柱上開關、互感器、干式變壓器、油浸式變壓器、高壓斷路器、耦合電容器、電抗器、電容套管、高壓開關等試品進行局部放電實驗及其他科學實驗研究。

    3.2產品技術規范和標準

    1)IEC60270《局部放電測量》

    2)GB/T7354《局部放電測量》

    3.3使用環境

    1)環境溫度:-15℃~+50℃

    2)相對濕度:≤95%(20℃)。

    3)海拔高度:≤3000m

    3.4主機技術參數

    測量通道:2/4個獨立測量通道

    采樣精度:12Bit

    采樣速率:每通道大100MHz

    檢測靈敏度:0.1pC

    測量范圍:0.1pC~10000nC

    動態范圍:大于80dB;

    可測試品的電容量范圍:6pF~250µF

    測量頻帶:3dB帶寬10kHz~1MHz。

    試驗電源頻率范圍:50-500Hz(原說明書是50-400Hz,它是指變頻無局電源的勵磁變產生的電壓頻率值,如果勵磁變能產生更高的頻率電信號,比如800Hz儀器照樣能測,這和儀器無關。據電科院專家確認目前試驗電源產生的勵磁變一般都是400Hz左右。)

    程控濾波器分段:

    低端頻率25kHz、45kHz、80kHz、90kHz、OFF(9kHz);

    頻率115kHz、190kHz、230kHz、400kHz、OFF(1MHz)

    抗電壓沖擊能力:5000V,在各輸入口和電源端(正、負、AC)

    電源:AC220V±10%;頻率45-65Hz;功率<500W

    4、儀器結構

    本儀器為一體化臺式結構,由硬件和軟件兩部分組成,硬件部分由工控機、數據采集板、通道信號板、同步信號板和模擬電源板組成,集為一體;軟件由數據采集、數據處理、網絡通訊、頻譜分析、圖形處理與顯示、試驗報告生成等模塊組成。本儀器為真實的多信號通道(相當于多臺單通道局放儀),可以多通道使用,也可以單通道使用。

    ①計算機(工業級一體化工作站)

    工業上架型工作站。

    12.1英寸平板SVGATFT彩色LCD,分辨率1024*768。

    工業級電源270W。

    4位數碼管顯示電壓值。

    CPUIntelPIII800MHz;硬盤40GB;內存256MB。

    3.5英寸1.44MB軟驅;49鍵薄膜鍵盤(39個數據輸入鍵和10個功能鍵)和鼠標。

    ②數據采集板

    20M超高速模擬輸入卡。

    32位PCI總線。

    12位模擬輸入。

    16KDWA/DFIFO。

    20MHzA/DS/s。

    總線控制DMA數據傳輸。

    ③外部接口

    四路信號輸入口。

    標準并行打印機接口。

    電源接口(220VAC)

    接地端子

    ④測量功能

    本儀器使用WINDOWS操作系統,軟件設計采用人性化界面,操作簡單易學。

    局部放電測量、頻譜分析。

    局部放電次數n統計。

    直線顯示方式。

    窗口局部進行詳細測量、觀察放電脈沖波形。

    雙通道自動保存試驗數據。

    增益范圍每通道六檔粗調,每檔隨意細調。

    重新顯示、分析過去已保存的試驗波形。

    5、主機接線及設備使用

    1)首先將儀器的接地端子用電纜線牢固接地;

    2)將電源線接在儀器標有(AC220V)的電源插口上;

    3)將輸入單元(輸入阻抗)的初級末端和接地端子短接并接地;

    4)用50歐姆同軸電纜將儀器信號輸入的一個通道和輸入單元的至放大器端子連接;

    5)如果有較強的地噪聲干擾,為防止其影響測量精度,中間可串入輸入適配器,反之無需串入。


    6、軟件操作說明

    6.1功能面板按鈕介紹

    圖10

    功能面板主要包括:設置參數、暫停試驗、開始測量、瀏覽報告、查看趨勢、退出系統、試驗信息設置、存儲圖形、保存數據、回放等。

    6.2建立試驗

    在主界面工具欄點擊"試驗信息設置:"按鈕(如圖11所示),彈出"實驗列表"窗口,在相應的空白處輸入"試品名稱"、"試品型號"、"試驗人員"、"試驗日期"、等基本情況,點擊<確定>按鈕?;蛘咭部梢詮脑囼灹斜砝镞x擇已經建立的試驗項目(如圖12所示)。填寫或選擇完成后點擊確定即可。

    圖11

    圖12

    6.3設置參數

    點擊"設置參數",彈出參數設置窗口(如圖13所示):

    圖13

    基本參數主要包括:

    1)同步選擇:包含內同步、外同步兩種選擇,一般用內同步方式即可,當希望被測信號與施加外部電源相關時選擇外同步。默認值:內同步);

    2)同步頻率:可更改(默認值:50Hz);當選擇外同步時,將此值設置與希望同步的頻率一致即可。一般內同步默認為50Hz(市電頻率)。外同步時與施加外部電源頻率一致。

    3)觸發源:觸發源為高速采樣啟動的條件,當達到設定條件時設備內部高速AD轉換開始工作,否則處于等待狀態。有通道1、通道2和數字,三種觸發方式;一般選擇數字觸發;

    4)時基類型:橢圓、正弦、直線三種顯示方式可選,該類型可根據個人喜好選擇類型(默認值:橢圓);

    5)橢圓旋轉:30°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°、360°、0°十三種數目可選(默認值:0°);

    6)零標:顯示、隱藏兩種方式可選(默認值:隱藏);

    7)試驗目的:測量、定位兩種,可根據試驗要求設定工作方式;

    8)測量參數:放電量、次數、能量、電流、均方率、采集值、mv測量、聲-電傳感器、共計8種測量項目可選,選擇時,需根據檢測需要選用放電量、mv測量、聲電傳感器(默認項目:放電量);

    9)自動存盤有效:勾選該項,并設置存盤周期,可實現自動存盤功能,點擊報告可查詢相關檢測數據。不勾選該項時,則需要手動點擊進行存盤,否則無檢測數據記錄;

    10)信號輸入類型選擇:該項為連接線種類的選擇。勾選相應通道,表示該通道選用光纖線連接傳感器和主機;不勾選相應通道,表示該通道選用同軸電纜線連接傳感器和主機(默認為不勾選該項,即選用同軸電纜線連接傳感器和主機,只有在選擇聲電傳感器時才勾選信號輸入類型)。該項共有"1、2、3、4"共4項選擇,分別對應"通道1、通道2、通道3、通道4"共4個檢測通道,其中通道1、通道2、通道3、通道4為本套設備中使用的四個通道;

    11)自動量程:勾選該項,可實現自動量程功能,當檢測數值超出量程時,量程將自動切換至合適的檔位進行測量。

    其中1)- 3)僅在停止狀態設置,也就是在做試驗之前須設置好,在正式試驗中不能再做改變,而4)- 6)即可以在停止也可以在運行時按波形暫停來設置。

    1、如果設置觸發方式為通道觸發(選擇直線方式顯示),此時可以調整屏幕下方的觸發電平,使之處在合適的狀態(把滾動條置于上端),也可以使用Ctrl+鼠標左鍵點擊通道圖形顯示區適當位置對觸發電平進行快速調整。

    2、如果設置觸發方式為通道觸發,可以選擇屏幕下方的[單次捕捉]選擇項,這時只要信號達到觸發要求,就會記錄一次數據并暫停運行供分析使用。用于變壓器沖擊記錄或定位時,可重復按[波形刷新]以便記錄更多的數據,每次捕捉會記錄大量采集數據,因此不宜做太多。

    3、波形暫停的使用

    3.1、在運行時,波形刷新過快而無法觀察時,可按[波形刷新]/[波形暫停]邏輯功能,使波形暫時停止刷新以便準確定位,進行祥察波形和頻譜分析。

    3.2、波形暫停時,可進行部分參數設置:改變工作方式、橢圓旋轉、零標顯示等。(因為沒有停止試驗時間的計算,所以暫停不同于停止)。

    4、開關相位窗

    每一個通道的圖形顯示窗口內,可以同時開兩個不同時刻的子窗口(相位窗)。開窗技術,主要用于觀察局部視在放電量的測量。

    4.1、開相位窗操作:

    將鼠標的光標放置在圖形顯示區的適當位置,按下鼠標左鍵,在保持按下的同時拖動鼠標到另一位置釋放鼠標左鍵,可以形成框住基線的紅色矩形框,即完成開窗操作。在同一通道的圖形顯示區,可顯示兩個相位窗,重復以上操作。有相位窗時,顯示的是相位窗口內的大放電量。

    4.2、關閉相位窗操作:

    需要關閉哪一個相位窗口,就將鼠標的光標放置在那一個相位窗(紅色矩形框)內,單擊鼠標左鍵,即可關閉該窗口。在存在兩個相位窗口的情況下,進行開窗操作可以關閉前兩個相位窗口。

    6.4開始測量

    1)確保外部設備正確連接以后,點擊"開始測量"按鈕(如圖14所示),進入測量狀態。此時窗口顯示當前檢測波形,可仔細觀察所用通道窗口是否存在放電現象。

    2)在按下"開始測量"按鈕后,即在正常測量過程中,可根據需要隨時選如下功能:終端實驗、保存數據、存儲圖形、停止測量、查看趨勢、瀏覽報告、波形詳細觀察、頻譜分析和波形放大滾動動條等。

    圖14

    6.5查看趨勢

    點擊"查看趨勢"按鈕,彈出監測窗口(如圖15所示),雙擊監測窗口右側區域,彈出設置量程時間窗口,可設置畫面量程、畫面時長、間隔時間(如圖16所示);雙擊監測窗口中部網格區域,彈出選擇時間段窗口,可設置開始和結束時間(如圖17所示);雙擊監測窗口底部區域,彈出當前狀態窗口,顯示兩窗口當前狀態,雙擊該通道對應的顏色、當前值、報警上限、報警延時、狀態,可按照當前設備情況進行設置(如圖18所示)。

    圖15

    圖16

     圖17

    圖18

    6.6暫停試驗

    在試驗過程中,可點擊"暫停試驗"暫時停止試驗。點擊"暫停試驗"(如圖19所示),之前的數據不會丟失,需繼續測量時點擊"開始測量"可繼續之前測量的數據進行測量。

    圖19

    6.7 保存數據

    ①手動保存數據:主要用于實驗試驗報告的生成,將保存的數據自動填入實驗報告中,如果不需要生成實驗報告,可以不操作"保存數據"按鈕。

    手動存數操作:

    單擊"保存數據"按鈕(如圖20所示),此操作的效果是將當前通道的當前時間、當前的視在放電量、出現大放電時的相位和當前的實驗條件等保存,但不保存圖形。

    圖20

    ②自動保存數據,也是用于試驗報告的生成,將保存的數據自動填入試驗報告中,如果不需要自動生成試驗報告,可以不操作。

    自動記錄操作:

    單擊"設置參數"按鈕,彈出設置參數窗口,勾選自動存盤有效,并根據需要設時間間隔即可。此操作的效果是,依次將當前兩通道的當前時間、當前的實際放電量、出現大放電量的相位和當前的實驗條件等保存,并不保存圖形。

    6.8瀏覽報告

    試驗過程系統可自動生成試驗報告,點擊"瀏覽報告"可以對報告進行瀏覽、修改和打印。方便日后分析數據、查看數據。點擊"瀏覽報告"按鈕(如圖21所示),會自動生成試驗報告(如圖22所示),實驗報告可根據需要進行打印。

    圖21

    圖22

    6.9存儲圖形

    存儲圖形,類似于照相,將屏幕上兩個通道的試驗波形同時保存,用于試驗報告的生成,將保存的圖形自動填入試驗報告中,如果不需要自動生成試驗報告,可以不操作"存儲圖形"按鈕。

    存儲圖形操作:

    鼠標點擊右鍵,選中要存儲的波形位置,會自動彈出一個窗口。用于日后分析數據和查看圖形。在窗口中可進行"刷新暫停"、"存儲圖形"、"頻域畫面/時域畫面"切換、"退出" 等功能(如圖23所示):

    圖23

    6.10分析回放

    包括Wave、2D顯示、3D顯示(如圖24所示)。

    圖24

    1)保存數據:該項為保存數據的次數;

    2)分析回放:Wave、2D、3D可選,可根據需求選擇顯示方式(默認Wave):

    Wave:將保存的圖形文件(用存圖命令保存的圖形)全部自動裝入內存;

    二維顯示:將圖形以二維方式(放電量Q,相位Ф)顯示(如圖25所示);

    三維顯示:將圖形以三位方式(放電量Q,相位角Ф,時間t)顯示(如圖26所示)。

    圖25

    圖26

    操作:

    首先從"記錄次數"框內選擇相應的次數,便將相應次數的波形及pC值顯示,然后再選擇"重顯采樣"(與當前通道無關,與記錄次數有關),"二維顯示"(與當前通道有關,與記錄次數有關)或"三維顯示"(與當前通道有關,與記錄次數無關)功能。

    3)重顯采樣功能

    重顯采樣功能,是對儀器已經自動或手動保存的采集數據進行重顯,本功能僅僅是為了事后做詳細查看波形或頻譜分析使用,其分析查看的波形可以作為圖形保存,用于生成試驗報告。"記錄次數"存儲時與是否框選有關,而"重顯采樣"存儲時與是否框選無關,因此前者可能小于或等于后者的值,但二者波形一致)。

    操作:首先從"記錄次數"框內選擇相應的次數,再選擇"重顯采樣"。

    6.11退出系統

    測量結束后,只需點擊"退出系統"按鈕(如圖27所示),退出軟件主界面,此次試驗完成。

    圖27

    6.12通道設置面板按鈕介紹

    通道面板主要包括:當前通道、量程選擇和濾波器頻段的選擇等(如圖28所示)。

    圖28

    1) 當前通道:"當前通道"復選框中的"1"、"2"、"3"、"4"分別對應巡檢測試儀的通道1(電信號和光信號)、通道2(電信號和光信號)、通道3(電信號和光信號)通道4(電信號和光信號),同時也對應軟件的左顯示區域和右顯示區域。當傳感器或被測設備接到巡檢測試儀的通道1上時,則對應的軟件"當前通道"應切換到選擇通道1,在左顯示區域會顯示通道1的相關信息。當傳感器或被測設備接到巡檢測試儀的通道2上時,則對應的軟件應切換到"當前通道"選擇通道2,并在右顯示區域會顯示通道2的相關信息。當傳感器或被測設備接到巡檢測試儀的通道3上時,則對應的軟件應切換到"當前通道"選擇通道3,并在右顯示區域會顯示通道3的相關信息。當傳感器或被測設備接到巡檢測試儀的通道4上時,則對應的軟件應切換到"當前通道"選擇通道4,并在右顯示區域會顯示通道4的相關信息。通道1、通道2、通道3、通道4均對應0-5共六個"量程選擇"檔位可選擇。

    2)量程選擇:0、1、2、3、4、5,六個檔位。用戶可視筆記本電腦的顯示值,確定增益檔,一般0增益時滿量程為4mV左右,1增益時滿量程為40mV左右,2增益時滿量程為400mV左右,按此規律每增加一檔,量程增加10倍。當檢測數據超出當前量程時,數據變成紅色,更改量程選擇適當檔位即可。

    3)低通濾波:選擇低通濾波器高頻端的截止頻率:25kHz、45kHz、80kHz、90kHz,多種頻率可選(默認值20kHz);一般在用UHF傳感器和復合式TEV傳感器電信號時選擇80kHz,用其他傳感器 時都選擇20kHz。

    4)高通濾波:選擇高通濾波器低頻端的截止頻率:115kHz、190kHz、230kHz、400kHz、OFF四種檔位可選(默認值:100kHz) 。一般在用UHF傳感器、復合式TEV傳感器電信號和電流互感器時選擇OFF,其他傳感器都選擇300kHz。

    5)系統校準:選擇系統校準時需要停止試驗方可進行校準,連接校準脈沖發生器后,選擇放電量值,點擊"系統校準",校準完成后點擊保存即可。

    7、主要功能

    7.1 采集處理

    1).連續實時高速采集,自動保存放電波形數據,一次連續采集處理時間可達2小時。

    2).顯示方式一,在采集的同時,可實時顯示一幀波形,同時可隨意局部放大顯示波形,

    3).顯示方式二,任意設定顯示一段時間的放電波形

    4).顯示累計放電次數、當前放電量等數據。

    5).系統可以分時間段統計顯示每通道放電次數、分量值統計顯示每通道放電次數。

    6).放電次數按時間段統計顯示時,多可以分為6個時間段。

    7).放電次數按量值分類顯示時,多可以分成6個量程段。

    8).根據設定的信號閾值,系統自動保存超過閾值的放電波形數據。

    7.2 波形回放

    1).可以將保存的波形數據,自動連續回放,模擬采集現場工作情況。

    2).根據需要,隨時顯示任意時間段內的數據波形,供分析使用。

    3).放大顯示指定部分波形,分析單個放電波形的頻譜及放電特征等。

    7.3 主要畫面

    圖1實時采集畫面

    L. l圖2 數據回放畫面

    7.4 抗干擾功能的使用

    在現場測量試品的局部放電時,干擾信號的串入是不可避免的,如果干擾信號的幅度大于放電信號的幅度時,將不能測出放電的量值。針對現場干擾強這一特點,局放儀增加了如下的若干種抗干擾措施(抗干擾操作之前都首先從"當前通道"框中選擇要測試的通道)。

    7.4.1 濾波抗干擾

    在加壓之前,如波形顯示框中有較強干擾,按"波形暫停"按鈕,使光標指向波形較強線處,右擊鼠標,在彈出的"波形詳窗"窗口,適當調整右下部的滾動條,使干擾波形處于窗口內,按"頻域"按鈕,在"頻域"窗口內顯示頻域波形和主要干擾的頻率值,比如:顯示290kHz,按退出按鈕,返回主窗口,在高頻處,選擇200 kHz,這樣可以將>200 kHz的干擾濾除。

    如果上述方式不能有效濾除干擾,可再選擇"數字濾波",以便進一步消除干擾。

    注:低頻、高頻的波段范圍,在校正和運行時應保持一致,否則數據不準確。

    7.4.2抗靜態干擾

    在加壓之前,如波形顯示框中有較強干擾,并且波形的相位基本固定,則可采取靜態抗干擾方式。

    按"波形暫停"按鈕,框選中較低的背景噪聲波形處,將波形窗口上方顯示的pC值輸入到"抗靜態干擾"的"上閾"內,按測試按鈕,幾秒鐘后再按該按鈕保存即可。運行過程中可以按"抗靜態干擾"的"有效"按鈕以消除靜態干擾,再按此按鈕恢復靜態干擾的顯示。

    抗靜態干擾按鈕可在多個通道同時生效,各個通道的閾值可能不同,需要逐個測試(如通道為天線通道,則對天線通道無影響)。

    7.4.3抗動態干擾

    在試驗中,如果隨時有很強的動態干擾(包括其它設備的放電)影響局放測量pC讀數時,只要在"抗動態干擾"的"下閾" 框中輸入大于背景噪聲的pC值,在"抗動態干擾"的"上閾"框中輸入小于干擾的pC值,按下"抗動態干擾"中[動態有效]按鈕,即可去掉欲屏蔽的動態較大的干擾和較小背景噪聲,同時保留中間部分的放電信號。如果按下[動態無效]按鈕,可恢復干擾的對照顯示。閾值可根據干擾的具體情況隨時修改,以使讀數更為準確。如果"下閾" 框中輸入0,則不去除較小的背景噪聲,比較真實反映現場情況。

    抗動態干擾按鈕可在多個通道同時生效,各個通道的閾值可能不同,需要逐個測試(如通道為天線通道,則對天線通道無影響)。

    7.4.4天線門控抗干擾

    試驗現場,各種無線電波以及其它設備產生的放電,都屬于外部干擾,如果它們影響到試驗時,就應該采取天線門控抗干擾的措施。

    局放抗干擾接收天線集電磁波接收天線和信號調理電路于一體,與局放儀配合使用,可用于變壓器、開關等各種高壓電氣設備的局部放電試驗和巡檢,可以接收來自空間的電磁干擾。局放抗干擾接收天線的測量頻帶為20kHz~20MHz。該天線通過BNC-SMA 同軸電纜和局放儀的通道直接相連,使用方便,操作可靠,(該天線作為局放儀中的配件)

    首先將某個通道接入天線,使用鼠標左鍵按下拖拉出紅色框,框住信號比較小的部分(大于該值為干擾),讀出pC值后,輸入到"抗動態干擾"上閾編輯框中。在試驗當中,在天線通道是當前通道時,只要按下[天線關門]按鈕,即可利用天線通道的干擾信號屏蔽其它通道的相同相位的干擾。

    當兩個通道信號之間產生變異,可通過相移(±360℃)和群寬(±360℃,0℃不加寬)來調整相位和寬度,以便消除空間干擾(注:各通道的相移和群寬可能不一致,需要單獨設置),方法是:右擊某一通道畫面上的干擾處,在祥察畫面右下面滾動條下面得到其相位度數,同理得到另一通道的相位度數,兩者之差值輸入到干擾相移框內,并適當修改干擾相移和干擾群寬的值。按下[天線1無效]或[天線2無效]按鈕,可恢復干擾的對照顯示。

    7.4.5極性判別抗干擾

    1.原理

    外部干擾由引線串入變壓器內部,其傳輸回路分別經過套管接地線和鐵心接地線匯入大地,如右圖a,b所示兩條回路。而變壓器內部放電的傳輸回路可以由放電點經套管地屏、大地、鐵心接地到放電點構成回路,如右圖c所示回路。所以,外部干擾在套管接地線和鐵心接地線上產生的電流極性相同,而變壓器內部放電在套管接地線和鐵心接地線上產生的電流極性相反。

    2.接線

    先按局放測量的接線方法將輸入單元的信號接入二、三或四通道,然后從鐵心接地線引出一根電纜,面對寬頻帶電流互感器有文字的正面圓形孔中將電纜穿入,從背面穿出之后接到地線上,用同軸電纜把"寬頻帶電流互感器"耦合過來的信號接到局放儀的一通道即可。

    注:鐵心接地線一定要穿過寬頻帶電流互感器的正面,反之會導致信號極性錯誤。(參見附錄接線圖2、4左下部寬頻帶電流互感器的連接方法,方向要正確)

    3.操作方法

    a.在注入方波校準時,利用波形祥察功能觀察兩個通道同相位的方波信號的極性,如果相同,則將主窗口屏幕右下方的觸發電平設為正值或等于0,如果相反,則將觸發電平設為負值。

    b.測量時,將稍微大于1通道的背景值輸入到抗動態干擾的上閾框內,然后按下[極性關門]按扭,其余通道自動根據極性來判別是否去除,從而讀出正確的放電量。

    7.4.6智能識別消除干擾

    在試驗中,如果隨時有很強的動態干擾影響pC讀數,這時只要在抗動態干擾欄中的上閾編輯框中輸入大于背景噪聲的pC值,按下"抗動態干擾"欄中[智能識別]按鈕即可去掉欲屏蔽的動態干擾,同時保留放電信號。如果按下[取消識別]按鈕,可恢復干擾的對照顯示。閾值可根據干擾的具體情況隨時修改,以使讀數更為準確。智能識別按鈕可在多個通道同時生效,盡管它們的閾值可能不同(如通道為天線通道,則對天線通道無影響)。

    在識別過程中,建議使用濾波段40kHz-300kHz范圍之外或不濾波效果比較好,如果選取更窄的濾波段,則在濾去很多的干擾同時也將放電濾成和干擾相差無幾,從而造成識別錯誤,這點務必引起注意。

    7.4.7框選去干擾

    使用上面兩種方法,仍有部分干擾不能去除,這時可以使用框選的方法。按住鼠標左鍵拉出方框,框住有效的放電信號,此時實際的放電值就顯示在通道頂端的顯示框中。

    7.4.8詳察去干擾

    如果以上方法均不能完全去除顯著干擾,則可通過右擊畫面進入祥察窗口,觀察詳細波形狀況,以便獲取真實放電情況及放電量。具體可參見前面波形詳察介紹。

    7.5放電定位功能的使用

    有時只測量出局部放電量,還不能解決

    問題,還須確定放電的位置。為此,我們

    專門加入放電定位的功能。在設置按鈕彈出

    對話框中工作方式框內選擇定位。

    7.6 電-聲定位

    在定位方式,建議選擇通道1為觸發源,因此通道1接入電信號,其余通道接入聲信號,光電轉換頭指示燈亮著(不亮時,要關閉5秒并重打開儀器下部開關)才能工作??梢哉{整屏幕底部的觸發電平,使通道1處于合適的觸發級別(太小觸發亂,太大不觸發)。也可用Ctrl+鼠標左鍵單擊通道1的波形畫面,以便快速確定觸發級別。顯示的白色水平直線為觸發級別大小,此時滾動條要放在上端,以便觸發級別與波形大小相比較。

    按[運行]按鈕啟動運行,將觸發級別調整合適,使用超聲探頭在變壓器側面試測幾次。將測定的大值處定位坐標原點,仿照定位布局坐標示意圖,在變壓器一側布置超聲探頭,以測點1為坐標原點,對稱擺放1-9個測點,并且保持它們幾乎在一個平面上。各測點的水平間距為a,垂直間距為b,單位是米。在實際測試過程中,可以用3點或3點以上直至9個測點,可以任意組合但須包括測點1,從定位布局坐標示意圖可以看出,1、2、3、4、5幾個測點在坐標軸上,參與運算的坐標包括0,相對來說減少了對結果精度的影響,選用比較合適;而6、7、8、9幾個測點坐標x、y都影響結果的精度。如用3個測點則它們不能在一條直線上,并且采用3個測點定位時,預置的聲速值作為常數來計算定位距離的參數,多于3個測點時聲速值作為初始值并計算實際聲速值??紤]到變壓器內部傳輸介質的復雜性,建議采用3點以上的測試方法,把聲速也作為待求的參數得出平均聲速。盡管聲速計算不是直接參數,但影響定位坐標計算的精度。

    以上工作準備好后,把水平間距、垂直間距輸入到定位畫面底部相應編輯框中,同時在聲速編輯框中輸入實際的平均聲速值,油中輸入為1400,空氣輸入為340,可根據實際情況稍加修改,單位是米/秒。水平間距、垂直間距、聲速三者作為初始條件來參與計算,尤其聲速值可能影響結果,故要保證準確。

    適當調整電信號的增益使其不要超值(頂部顯示的pC數值前無★號),然后將觸發級別調整到合適位置,單擊或按下鼠標左鍵拉動用于指示當前位置的紅色豎線,將通道1的紅色豎線拉到左端(觸發開始點),通道2的紅色豎線拉動到較大信號的左側,則兩條紅色線之間的時差、距離顯示在通道2底部,可以從屏幕底部平均次數編輯框中選擇波形平均次數,使聲信號波形穩定。此時使用鼠標左鍵單擊定位畫面中相應的測點編輯框,使其保持焦點,手工輸入時差或者雙擊定位畫面空白處(非按鈕或編輯框處),便將當前主畫面上的時差自動添入當前焦點的測點編輯框中。測試的順序并不重要,但要保證在變壓器上的實測點與你在定位畫面上測點編輯框的序號保持一致。

    按要求測試3個或以上測試點數后,按定位畫面上的[計算定位]就可以進行計算了,各個測點編輯框中的時差單位是毫秒,并且其值為正才參與運算,空白、0將不參與運算,這點要引起注意。在結果信息框中給出定位的結果,如果定位失敗,要看一下水平間距、垂直間距、及聲速值是否正確,若正確無誤后則要檢查相應的測點是否正確,必要時重新測試各點;如果定位正確,就給出放電源的坐標(x,y,z)并自動追加在運行文件目錄的location.txt中,因此為保證可靠存儲,該文件不能太大,或者備份后刪除該文件。即使定位操作正確也要注意,如果結果與實際值相差懸殊,也應檢查相關的參數及測點,必要時重新測試。除了多測試幾次外,有時還需要在變壓器的兩個側面都進行測試,兩面比較,以保證結果的正確。將日期時間按格式寫入結果信息框,按[讀取數據]按鈕,程序以該日期時間在文件location.txt中查找滿足條件的數據,并自動添入相應測點,以便事后重新修改計算。按[清除測點]按鈕,便將所有測點清空,以有利于重新輸入數據。右擊空白處可小化以方便查看主畫面,按[退出]按鈕返回主畫面,若無意按[退出]后,只能重新從主畫面上的[設置]按鈕中重新選擇定位來顯示。

    為保證定位準確,引入了數據分段的概念。如果電信號、聲音信號距離比較近而難以區分時,可以在主畫面右下部分段數目列表框中,選擇所需段數(1-40任選),兩個通道分為相同的段數,默認一段,顯示全部數據。從分段數目列表框中選擇指定段后,將根據選擇的段數在屏幕上畫出對應條分割線,從而容易看出所關心的波形在哪個段。僅當從顯示段號列表框中選擇需要的段號后(或Ctrl+右擊指定線段處),屏幕上才顯示該段展開的波形,也就是數據為全部采集數據的所設段數分之一。確定分段數目的一個基本原則是,盡量保證所關心的波形在一個段內,而不要交錯在不同的段內。例如分段數目選為2段,此時屏幕上顯示的波形數據為整個數據,僅當從顯示段號內選擇1(或2)后,屏幕上才顯示全部采集數據的1/2,相當于把部分數據展開顯示,從而容易辨別波形。由于電信號超前聲信號,因此電信號的顯示段號須小于等于聲信號的顯示段號,測試的結果才是正確的,這一點務必注意。在通道2底部顯示對應電聲信號之間的時間差和距離(與預置的聲速有關),通過該距離可以大致斷定測試數據的真偽。

    7.7 聲-聲定位

    本系統采用的聲-聲定位方法是利用兩個局部放電超聲探測器,直接測量局部放電源產生的超聲波傳播到兩超聲波探測器之間的時延差,以其中一個探測器為基準,根據要求分別測量不同點對于基準點的時延差,系統通過對時延差的綜合分析計算,給出放電源相對于基準點的坐標(X,Y,Z),完成局部放電的聲-聲定位。

    定位方法、探測器布局方式和電-聲定位方法基本相同,其不同之處是:電-聲定位測量的是放電源產生的超聲波傳播到超聲波探測器所用的時間,而聲-聲定位測量的是放電源產生的超聲波,傳播到兩超聲波探測器之間的時間差(用mS表示)。

    具體操作:從定位畫面上定位方式內選擇聲聲定位,在主畫面聲速內輸入實際的聲速值,聲速將直接作為常數直接計算,因此一定要準確。然后兩個通道都接入聲信號,使用軟件同步在變壓器某部分試著接受,在都能收到信號的范圍內布局探頭基陣,通道1超聲超聲波探測器放在中心測點1處(測點1框內輸入任意非零值,僅為了和電聲兼容無實際意義),然后用軟件或通道1觸發,通道2超聲波探測器放在測點2、3、4、5等處,并將時延差輸入到對應的測點框內(如果某處不能收到信號,可臨時調換通道1、2接線并將時差作為負值輸入,測完后再將調換通道1、2接線),保持通道1超聲波探測器在中心測點1處。除1外至少需要3個測點時延差,測完后按計算定位就可進行計算。

    8、校準

    測量開始前,首先對儀器進行校準,校準分為儀器自身校準和定標校準,對儀器自身校準,實質上是將儀器調零,不是將儀器指針調到零位,而是將儀器指針調到0dB的位置。

    1、自身校準

    (1).當無信號輸入時,表頭指針應指示在機械零位(不是零dB);

    (2).用頻率設置鍵的↑↓鍵或用[頻率]旋鈕,可用光標鍵改變頻率步級的大小,或調整[頻率]和[細調]旋鈕,設置所需頻率,配合帶阻濾波器的頻率;使LCD液晶顯示器頻率指示為415kHz。

    (3).按下儀器[校準]鍵:校準鍵上方的指示燈變亮,儀器自動將輸入衰減RF設為20dB,中頻衰減IF設為10dB,自動設置準峰值位置,儀器處于校準狀態,機內脈沖發生器以200Hz頻率進行工作。調節[增益]旋鈕,使表頭指針指示到0dB。從普通示波器或數字式局部放電監測儀上可以看出,機內校準頻率為200Hz,即脈沖重復率為400Hz。

    (4).此時,儀器自身校準已經完畢,將[校準]按鈕恢復,選定準峰值方法測量;設置準峰值狀態(燈為滅狀態)。

    2、定標校準

    (1).在儀器自身校準完成之后,將儀器設置為測量狀態,用校準脈沖發生器,選用適當脈沖頻率(如200Hz,即脈沖重復率400Hz),停止測量后,輸入適當的電量值(如500pC)打在高壓端頭,然后點擊保存系數,系數校準完成。

    9、注意事項

    9.1使用儀器之前,請仔細閱讀本使用說明書;

    9.2在實驗前,請務必將設備可靠接地,保證人身設備穩定;

    9.3在試驗過程中,不同的傳感器測量時,應在"參數設置"項中正確設置參數,以確保測量準確;

    9.4在儀器使用過程中,設備需輕拿輕放,避免磕碰;

    9.5實驗完畢后,請及時關閉一體機和斷開電源。

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