超声波局部放电检测设备

近年来，电缆逐步代替架空线路成为城市内主要的电能输送方式，在整个电力系统传输线中所占的比例逐年提高。随着电网规模的不断扩大以及电压等级的不断提高，电缆的安全稳定运行对确保供电可靠性具有重要意义。在电缆的制造、运输、安装及运行过程中，由于原材料、冲击、工艺或老化等原因，在电缆本体、中间接头及终端处易产生绝缘缺陷，主要包括绝缘层内空腔与杂质、导体与绝缘层之间气隙、导体或半导电层表面毛刺。在试验电压或额定电压作用下，当绝缘缺陷处集中的电场强度达到该区域的击穿场强时，就会出现局部放电现象。局部放电是电缆绝缘故障的早期表现形式，监测局部放电可判断电缆是否存在绝缘缺陷及缺陷的严重程度，并根据监测结果合理安排维护，避免重大事故的发生。局部放电是在绝缘系统不连续时引起的。超声波局部放电检测设备

局部放电检测方法：超声法局部放电会引起分子间的剧烈碰撞，激发超声波并在设备内部传播。在设备壳体上安装超声波传感器可检测局部放电信号。超声波传感器内置压电元件，可将局部放电产生的超声波信号转换为电压信号，并传输至检测电路。超声法的检测电路主要由去偶器（用于分离电源信号和超声波信号）、信号放大器和滤波器构成。电力设备局部放电超声波的时域和频域信号如下图所示，频率范围主要分布在50~400kHz。超声法具有造价低、易于安装、抗电磁干扰能力强、适用于局部放电定位的优点。高压局部放电试验设备确定是否存在局部放电（或局部过热）。

三、系统构成及功能参数3.1系统构成GZPD-4D/3型分布式局部放电监测与评价系统构成如图1所示，主要包括下列5类单元：Ø传感器单元：采用开合式钳形高频电流传感器(HFCT)，结构紧凑，安装拆卸方便，无需停电；Ø同步单元：罗氏线圈多档可调，适用于不同电压等级电缆局部放电监测的工频相位同步；Ø采样及通信单元：具备信号放大、滤波、A/D转换功能，支持多通道同步采集；具备边缘计算能力，内置4G/5G传输模块，实时传输原始数据及本地分析结果；Ø云服务器（ECS）：实现客户端及采集单元分布式组网，实时转发客户端控制指令，接收采集单元上传数据，支持高网络包收发及海量数据存储；Ø客户端(上位机)：具备采集单元控制(采样脉冲数、时长、数字滤波器等)、数据接收及智能分析功能，支持脉冲波形、波形频谱、PRPD图谱、等效时频图谱(TF-Map)、放电基本参数显示，可实现地图筛选、分组筛选、放电类型识别、趋势分析、自动保存等功能。

根据国际电工委员会(IEC)61934标准，局部放电是“*部分桥接导体之间绝缘的局部放电”。PD是绝缘内部（内部PD）或绝缘表面（表面PD）局部电应力集中的结果。当局部电场应力足以电离绕组表面附近的空气时，就会发生表面PD。表面PD通常很容易在视觉上检测到，因为它会释放紫外线(UV)，有时还会看到微小的火花。由于局部放电，绝缘表面有时也会出现白色或黑色粉末。内部 PD 可能发生在任何用于承受高电场的旋转电机的绝缘介质中。它始于固体电介质内的微观空隙、裂缝或夹杂物，固体或液体电介质内的界面或不同绝缘材料边界处的分层。GZPD-4D系列分布式局部放电监测与评价系统软件登录界面。

六、系统的软件功能1、软件安装：系统的采集软件及分析软件一体化设计，支持一键式安装。图11：系统软件安装界面2、软件登录：启动软件后，可选择“采集”、“分析”或“退出”三种模式（如下图12所示）。图12：软件模式界面3、信号采集信号采集界面包括：参数、数字滤波器(LPF、HPF、BPF)及带宽选择、存储路径、项目名设置；TF-Map筛选、开始采集、实时分析、软同步功能选择；同步信息、脉冲波形、PRPD图谱、TF-Map实时显示。如下页的图13所示：图13：信号采集界面（以高频脉冲电流监测法为例）4、图谱筛选根据实时TF-Map，框选噪音及干扰信号，实现信噪分离，如下图14所示：图14：TF-Map筛选界面根据 IEEE 所做的研究；在中压和高压系统中发生的大部分故障（80%）是由局部放电引起的。变压器局部放电检测新闻

分布式局部放电监测环境。超声波局部放电检测设备

怎么分析是否存在疑似局部放电信号？T-f分离分类：不同的信号在T-f谱图上进行分离分类→脉冲波形；频率ｆ：同一个信号群出现在数个不连续的频率→明显PD特征；密度ｎ：两个信号**点有黄色即ｎ＞30→具有PD特征；相位φ：两个信号**点的相位差为180°→明显PD特征；时间ｔ：一旦发生后则断续或连续出现→明显PD特征；首波上升沿时间ｔ：上升沿时间在几十个ns→明显PD特征。四、阴雨天气对局部放电监测有影响吗？有影响，阴雨天气空气潮湿户外终端会对空气放电，形成的极大电晕信号，提高了分离分类的难处，对电缆本身信号判断造成干扰。超声波局部放电检测设备

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