涂建國
:產品概論
1.2 HDJF-A手持式局部放電檢測儀(多功能超聲波檢測分析儀)(電纜局放定點儀)提供了既快速又簡單的對開關柜,變壓器,高壓電纜的方法, 用于識別可能會引起停電或人員傷害的潛在絕緣故障。
局部放電會以下述的方式放射能量:
電磁能量:無線電波、光、熱
聲能:聲波、超聲波
氣體:臭氧、氮氧化物。
HDJF-A手持式局部放電檢測儀(多功能超聲波檢測分析儀)(電纜局放精確定點儀)實用的技術都是基于檢測電磁頻譜中的高頻部分以及超聲波信號。是于檢測電磁波及超聲波活動的儀器。
2.2 空氣傳播的超聲波放電活動
局部放電活動中的聲波輻射會出現在整個聲譜范圍中。 聽聲音是可能的,但是要取決于各人的聽覺能力。
使用儀器來檢測聲譜中的超聲波具有幾個優點。 儀器比人耳更敏感,與操作員無關,且工作在音頻以上的頻率,并且具有更強的方向性。
敏感的檢測方法是使用中心頻率為40 ~200kHz 的超聲波傳感器。 該方法可以非常成功地檢測局部放電活動。
2.3 空氣傳播的超聲波放電活動
當局部放電活動出現在高壓開關柜絕緣層中時, 它會產生高頻電磁波, 它只可以通過金屬外殼上的開孔從開關柜內泄漏到外表面。這些開孔可以是外殼縫隙或密封墊圈及其它絕緣部件周圍的間隙。
當電磁波傳播到開關柜外面時, 它會在接地的金屬外殼上產生瞬態電壓。瞬態地電壓( TEV) 在幾個毫伏至幾伏的范圍內,存在時間很短,具有幾個納秒的上升時間。
可采用非侵入方式將探頭放在開關柜的外面來檢測局部放電活動。
二、技術參數
1、適用范圍:采用非侵入式檢測方式,對高壓電氣設備的局部放電缺陷進行檢測及定位。
2、檢測原理:特高頻法(UHF)、超聲波法(UA)及地電波法(TEV)。
3、檢測頻帶:特高頻為300~1500(MHz),超聲波為20~200(KHz)。
4、測量范圍:特高頻為 -80~-20dBm,超聲波為 0~90dB。
5、靈敏度:小10pC(具體取決于傳感器與放電源之間的距離)。
6、傳感器:
① 特高頻傳感器:300~2000(MHz),具備定向接收特性;
② 超聲波傳感器:20~200(kHz);
③ 地電波:10 ~ 70MHz。
7、HDJF-A手持式局部放電檢測儀(多功能超聲波檢測分析儀)(電纜局放精確定點儀)具有內置超聲傳感器,地電波、超聲波二合一傳感器;
8、軟件功能:
① 連續檢測特高頻、地電波及超聲波信號,判斷是否存在局部放電;
② 實時顯示被測信號的變化趨勢、可對局部放電信號的發展作出較為直觀的判斷;
③ 具備數據的現場存儲功能。
9、儀器特征:
① 屏幕顯示:高對比度 3.5 英寸TFT彩屏。
② 數據存儲:可保存 1000 組測試數據。
③ 工作電源:內置 8.4V 鋰電池,可連續工作 8 小時。
④ 電源:輸入100-240VAC,輸出8.4V/3A,充電時間3~4小時。
⑤ 外形尺寸:220 * 100 * 40。
⑥ 儀器重量:1.5kg。
⑦ 環境溫度:-20℃~45℃。
⑧ 存儲溫度:-25℃~60℃。
10、成套配置:主機、傳感器、交流適配器、連接電纜及運輸箱。
三、結構特點
HDJF-A手持式局部放電檢測儀采用便攜式結構,內含信號接收及數據處理模塊,具備多種分析模式,可方便地對電氣設備局部放電所產生的特高頻信號及超聲波信號進行測量。與同類產品相比具有操作便捷,功能強大的特點。
傳感器名稱 | 用途 |
超聲波、TEV二合一傳感器(標配) | 用于開關柜的超聲波、地電波測試 |
變壓器超聲波傳感器(選配) | 用于變壓器內部的局放測試 |
特高頻傳感器(選配) | 用來測量GIS的內部局部放電 |
電纜傳感器(選配) | 用于高壓電纜的局放測試,可伸縮并與高壓隔離
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當試驗回路中ω0L=1ω0C(C包括CX、C1、C2) 時,試驗回路產生并聯諧振,此時試品電壓等于電抗器電壓也等于升壓變壓器高壓側電壓。由于電抗器的補償作用,變壓器理論上僅提供回路阻性電流,可以大大降低對試驗變壓器的容量要求。因此該試驗回路適用于試品電容量大,而電壓較低的情況。低電壓的電抗器一般容易制作,試驗時可采用幾個低電壓電抗器并聯的方法或利用可調電抗器改變電感的方法來滿足并聯諧振要求。如果有一套調頻電源裝置的話,也可采用改變試驗電源頻率的方法,使回路滿足試驗要求。
2·3串-并聯法
當試驗電壓較高、被試品電容量較大時,采用上述兩種方法都難以滿足試驗要求,主要是試驗設備難以滿足要求:一是合適的高電壓大容量的電抗器一般單位都不具備;二是不同長度的電纜電容量不相同,需要的電抗器也不一樣,即使是可調電抗器也往往由于可調范圍有限而難以滿足試驗要求。因此僅靠配備合適的電抗器來滿足試驗要求就比較困難,所以國內外進行長電纜交流耐壓試驗一般均采用串、并聯調頻諧振方式。
HDT變頻串聯諧振串-并聯諧振的等效電路
如圖3所示,在試驗回路中串入電抗器產生串聯諧振來提高被試品試驗電壓,在被試品兩端并聯電抗器使被試品電容電流大部份由電抗器來補償,從而使通過串聯電路中電抗器的電流大為減少,從而降低試驗對電抗器、試驗變壓器的要求。采用調頻電源裝置來改變試驗頻率使ω0L =1ω0C,使試驗回路產生諧振。這樣試驗設備就比較容易滿足試驗要求。
舉例來說,如一條110kV交聯電纜長為2km,其每km的電容量為0.12μF,每一相電纜總電容量大約為0.27uF,采用的補償電抗器為4個并聯,每個電抗器的電感量為200H左右,串聯電抗器電感也為200H左右, 在電抗器1串4并的串并聯諧振接線情況下,通過變頻電源盡量使試驗頻率接近于50Hz,計算的試驗頻率大約為48-45Hz,計算被試品電力電纜的電容電流大約為9.04A, 4個電抗器補償電感電流為7.23A,每個補償電抗器通過的電流不到2A,而串聯回路中的電抗器電流僅為1.81A,這樣每個電抗器只需要耐壓150kV電流大于2A;升壓變壓器的變比為K=18 000V/400V=45,輸出電壓為18kV,電流也只需要2A就能滿足試驗要求。
被測相 | 諧振頻率 | 試品電流 | 試驗回路Q值(Uc/U) |
A | 51.9 | 1.25 | 9.5 |
B | 51.6 | 1.25 | 10.0 |
C | 51.8 | 1.25 | 9.5 |
電抗器5節,1串4并 |
注:在電纜芯導體和金屬屏蔽層間施加試驗電壓110kV,持續5min,試驗結果全部通過。
1)從試驗中可以看出,“串-并聯諧振法”實質上仍然是串聯諧振。這次試驗主要還是利用L- C諧振原理·與傳統的串聯諧振不同之處在于,電抗器L不是簡單的與被試品電力電纜電容Cx構成串聯諧振,而是與電抗器L1-L4和被試電纜電容Cx的并聯回路產生串聯諧振,諧振電壓為Uc。并聯電抗器L1-L4主要起補償作用。
2)由于有了L1-L4的補償作用使得流過勵磁變壓器綿陽市手持式局部放電檢測儀訂做綿陽市手持式局部放電檢測儀訂做高壓側及串聯電抗器L上的電流I減小電抗器L的體積和重量將大大減輕以及勵磁變壓器容量也將大大減少相對提高了調頻諧振裝置的帶負載能力。使得原本很難進行的試驗項目,相對變得容易。