局放綜合分析儀

                     使用說明書 V1.7

安全聲明

警告：

l 始終保持高壓部分與儀器、探頭和操作人員之間的安全距離。 

l 嚴格遵守當地安全規則。 

l 附近有雷暴天氣時，不得進行測量。 

l 切勿在測試過程中以機械方式（比如晃動或敲擊）、電氣方式（比如增加電壓）或物理方式（比如加熱）來干擾設備。

l 不得在爆炸環境中操作儀器或附件。 

l 該裝置不屬于用戶自己維修的零件，如果需要維護與修理，請聯系本公司進行維修。

l 設備加電之前，應首先將儀器接地端子用接地線可靠接地，以免損壞儀器設備或造成人身傷害?。?！

目錄

1.產品概述

2.引用標準

3.技術參數

4.儀器介紹

4.1儀器面板介紹

4.1.1前面板

4.2 主要界面介紹

4.2.1 主界面

4.2.2 系統設置界面

4.2.3 試驗列表界面

4.3 系統配件介紹

4.3.1 輸入單元

4.3.2 超聲傳感器

4.3.3 校準脈沖發生器

5.試驗操作步驟

5.1. 接線

5.1.1 通道電信號連接方式

5.1.2 通道聲信號的連接方式

5.2開機

5.3試驗信息設置

5.4系統設置

5.5 測量帶寬選擇

5.6量程選擇

5.6.1 手動調節增益

5.6.2自動調節增益

5.7 試驗回路校準

5.8 檢測

6.高級功能

6.1基本操作介紹

6.1.1開關相位窗

6.1.2數據保存

6.1.3圖片的保存

6.1.4波形分析及頻譜分析

6.2干擾抑制功能

6.2.1干擾或非正常放電的情況

6.2.2硬件帶通濾波抗干擾

6.2.3軟件天線門控及極性判別抗干擾

6.2.4 靜態干擾

6.2.5動態干擾

6.2.6背景抗干擾

6.2.7數字濾波抗干擾

6.3儀器分析功能的使用

6.3.1分析顯示功能

6.3.2 重顯采樣功能

6.4試驗報告功能的使用

7.局部放電定位功能

7.1 電-聲定位

7.2 聲-聲定位

附錄:接線圖

1.產品概述

局放綜合分析儀（以下簡稱為局放儀）采用全新技術實現的新一代高性能數字化局放測量分析儀器。本產品為多信號通道、臺式、TFT液晶顯示，系統可靠，故障率低。除了可以用于高壓電氣設備的局部放電測量外，還擁有對故障設備故障點精準定位的功能，設備內嵌專家診斷系統，可對不同放電類型進行精確判別，同時也可用于大型電力變壓器等高壓電氣設備的局部放電在線連續監測。真正實現了局放測量、定位、在線監測多功能合為一體。

本局放儀是測量、分析電力設備絕緣性能的專用儀器。本系統采用現代電子和計算機綜合技術，實現信號放大（模擬、電子、數字）、濾波、數據采集、數據處理、圖形顯示、試驗報告自動生成，從而完成局部放電的測量、定位及故障診斷。

本局放儀適用范圍、檢測方法、試驗回路、技術性能參數等完全符合國際標準IEC270、國家標準GB7354-2003《局部放電測量》（Partial Discharge measurements）和《電力設備局部放電現場測量導則》DL 417-91標準要求。

2.引用標準

? IEC60270《局部放電測量》

? GB1094《電力變壓器》

? IEC6067.11《干式變壓器》

? IEC60885-3《整根擠包電纜局放試驗》

? GB1094《電力變壓器》

? GB1207《電壓互感器》

? GB12706.4《電力電纜附件試驗要求》

? GB/T3048.12《電線電纜電性能試驗方法局放試驗》

? GB/T16927《高電壓試驗技術》

? GB/T7354《局部放電測量》

? GB1208《電流互感器》

? DL417《電力設備局部放電現場測量導則》

3.技術參數

4.儀器介紹

4.1儀器面板介紹

4.1.1前面板

圖4.1 前面板示意圖

4.1.2后面板

圖4.2 后面板示意圖

4.2 主要界面介紹

4.2.1 主界面

圖4.3 軟件主界面

4.2.2 系統設置界面

圖4.4 系統設置界面

4.2.3 試驗列表界面

圖4.5 試驗列表界面

4.3 系統配件介紹

4.3.1 輸入單元

HCPD系列輸入單元的結構為RLC型，是一種調諧阻抗，用于常規的局部放電檢測，具有較高的檢測靈敏度。輸入單元共分為多個類型，在檢測微弱放電信號時，應選擇合適的輸入單元，以保證足夠的靈敏度。

圖4.6基本輸入單元面板示意圖

圖4.7輸入單元原理示意圖

圖4.8 RLC型輸入單元的檢測回路及等效電路示意圖（并聯法）

◆輸入單元原理：

1）如圖4-8所示為RLC型輸入單元的檢測回路及等效電路，其中Cx為試品電容，Ck為耦合電容。當產生一次局部放電時，試品Cx兩端產生一個瞬時電壓變化Δu，此時若經過Ck耦合到輸入單元上，回路就會產生一脈沖電流I，局放儀將脈沖電流經輸入單元產生的脈沖電壓信息，予以檢測、放大和顯示等處理，就可以測定局部放電的一些基本參量（主要是放電量q）。

虛線框內為RLC型輸入單元等效電路，它是由一電感Lm、電容Cm、電阻Rm并聯電路，當檢測回路工作時，Cx、Ck、Lm諧振，在輸入單元上會產生較高的諧振電壓。選擇合適的輸入單元(主要考慮電感Lm，電容Cm很小，計算時可忽略)，使檢測回路的諧振頻率落在測量系統的測量范圍以內(即檢測回路的諧振電容Ct落在輸入單元調諧電容(Ct′)的范圍)，便可達到足夠高的測量靈敏度。

檢測回路諧振頻率   

諧振電容   Ct = Cx*Ck/(Cx+Ck)

2）輸入單元一般可分為平衡阻抗和普通阻抗兩大類，平衡阻抗可以有多種功能：

圖4.9  平衡輸入單元面板示意圖

①為初級首端，②為中心抽頭，③為初級末端。

平衡測量回路使用：

一路輸入接①，另一路接③，②接地，此時構成平衡測量回路，可以提高抗干擾能力。

作為普通輸入單元使用（不平衡回路）：

輸入信號接①，③接地，忽略②時，平衡輸入單元可以作為普通輸入單元使用；

同時測量試品電壓和局放信號（分壓輸入單元）：

輸入的①、③接入電容分壓器回路，可以同時測量試品上的電壓和局放。

3）輸入單元的選擇：

HCPD系列輸入單元有12個獨立輸入單元，每個輸入單元上都有調諧電容(Ct′)的范圍，只要檢測回路的諧振電容Ct落在調諧電容(Ct′)的范圍，就足以滿足測試選擇的要求。

根據耦合電容CK和試品電容CX可粗略估算諧振電容Ct，從而確定單元序號：

表1 獨立輸入單元技術參數表

注：一般測試油浸電流互感器或電壓互感器時，選擇2號輸入單元，測試環氧電流互感器或電壓互感器時，選擇3號輸入單元，測試小型變壓器時，選擇4號輸入單元。

◆零標輸入

零標輸入單元（即外同步模塊）作為局部放電檢測系統的相位基準，對識別局部放電和干擾有重要作用，外部零標輸入時，系統的相位可以和外零標輸入嚴格同步，且無頻率間隔要求，故可以和無局放串聯諧振電源相配合。

外零標的輸入范圍為：交流10∽380V，30Hz∽300Hz。

在實際試驗中，可以將試驗電源電壓經分壓器降至10∽380V再接入零標單元。如果在屏幕上輸入分壓器的變比，可以直接測量出試驗電源電壓。

◆分壓式輸入單元原理：

圖4.10同時測量局放和試驗電壓的接線示意圖

圖4.11僅測量局放的接線示意圖

分壓式輸入單元可以完成如下功能：

測量局放：C1作耦合電容使用，其右端接輸入單元；C2、C3不用。

測量試驗電壓：C1右端和單刀雙擲開關上端連接，作普通分壓器使用。

同時測量局放和試驗電壓：C1右端接阻抗輸入①，單刀雙擲開關上端接阻抗輸入③，測電壓時，可根據需要選擇C2或C3，③再通過零標輸入單元（對應的外同步模塊）接到主機。

4.3.2 超聲傳感器

局部放電產生的聲波的頻譜很寬，可以從幾十赫茲到幾兆赫茲，其中頻率低于20kHz的信號能夠被人耳聽到，而高于這一頻率的超聲波信號必須用超聲波傳感器才能接收到。通過測量超聲波信號的聲壓大小，可以推測出放電的強弱。

◆超聲傳感器的測量方法：被測試品發生放電時，產生超聲波信號，并通過介質（空氣、油等）傳到試品箱壁，只要在試品箱壁外側放置超聲傳感器，就可以接收到放電產生的超聲波信號。

◆超聲傳感器技術參數:

4.3.3 校準脈沖發生器

5.試驗操作步驟

5.1. 接線

◆局部放電測試電路的三種基本接法及優缺點。

并聯法              串聯法               平衡法

圖5.1 三種基本接法及優缺點

（1）標準試驗電路，又稱并聯法。適應于必須接地的試品。

其缺點是高壓引線對地雜散電容并聯在 CX上，會降低測試靈敏度。

（2）串聯法，其要求試品低壓端對地浮置。

其優點是變壓器入口電容、高壓線對地雜散電容與耦合電容CK并聯，有利于提高試驗靈敏度；缺點是試樣損壞時會損壞輸入單元。

（3）平衡法試驗電路：要求兩個試品相接近，至少電容量為同一數量級。

其優點是外干擾強烈的情況下，可取得較好抑制干擾的效果，并可消除變壓器雜散電容的影響，而且可做大電容試驗；缺點是需要兩個相似的試品，且當產生放電時，需設法判別是哪個試品放電。

注：由于現場試驗條件的限制（找到兩個相似的試品且要保證一個試品無放電不太容易），所以在現場平衡法比較難實現，另外，由于采用串聯法時，如果試品擊穿，將會對設備造成比較大的損害，所以出于對設備保護的想法，在現場試驗時一般采用并聯法。

◆采用并聯法的整個系統的接線原理圖

該系統采用脈沖電流法檢測高壓試品的局部放電量，由控制臺控制調壓器和變壓器在試品的高壓端產生測試局放所需的預加電壓和測試電壓，通過無局放耦合電容器和輸入單元將局部放電信號取出并送至局部放電檢測儀顯示并判斷和測量。系統中的高壓濾波器可以防止在測試過程中試品擊穿而損壞其他設備，阻塞放電電流進入試驗變壓器，并且可以抑制從高壓電源進入的諧波干擾，隔離濾波器是將電源的干擾和整個測試系統分開，降低整個測試系統的背景干擾。

圖5.2  采用并聯法系統接線原理圖

◆幾種典型的局部放電測量回路連接方法

a電壓互感器:

電壓互感器的試驗方法可歸結為兩大類，即在被試品高壓側加壓或低壓側加壓(即二次繞組自勵磁產生)，一般推薦采用高壓側加壓，但在現場若受到客觀條件的限制，無適當的電源設備，則采用低壓側加壓。

高壓側加壓：

圖5.3 輸入單元和電壓互感器串接

T—試驗變壓器；  Ck為耦合電容器；  Zm為輸入單元；   

  Z為電源濾波阻抗（也可位于低壓側） M為局放檢測儀

圖5.4 輸入單元和耦合電容器Ck串接

圖5.5 平衡回路

注：電壓互感器高壓線圈首末兩端絕緣水平相等的，應向兩個高壓端子輪流施加電壓，共進行兩次試驗。當一個高壓端子加壓時，另一個高壓端子應接到低壓端子上。

低壓側加壓:

1） 輸入單元和互感器串接，以雜散電容Cs取代耦合電容器Ck，其試驗接線如圖5.6所示。外殼可并接在X處，也可直接接地。

2） 當干擾影響測量時，可采用鄰近相的互感器或性能相近的互感器連接成平衡回路的接線，如圖5.7所示，被試互感器勵磁，非被試互感器不勵磁，以降低干擾。此時采用脈沖鑒別系統測試效果更佳。

3） 輸入單元和耦合電容器Ck串接，其試驗接線如圖5.8所示。外殼可直接接地。

為防止勵磁電流過大，電壓互感器試驗的預加電壓，可采用150Hz或其它合適的頻率作為試驗電源。

圖5.6 無耦合電容器Ck試驗接線

圖5.7 抑制干擾的平衡回路接線

圖5.8接有耦合電容器Ck的試驗接線

b 電流互感器:

電流互感器局部放電試驗，試驗電壓由外施電源產生，一般有三種檢測方法：

1）輸入單元和互感器串接，以雜散電容Cs取代耦合電容器Ck，其試驗接線如圖5.9所示。試驗變壓器一般按需要選用單級變壓器串接(例如單級電壓為60kV的3臺變壓器串接)，其內部放電量應小于規定的允許水平?；ジ衅魅粲需F芯C端子引出，則并接在B處。電容式互感器的末屏端子也并接在B處。外殼最好接B，也可直接接地。

2）當干擾影響測量時，可采用鄰近相的互感器或性能相近的互感器連接成平衡回路的接線，如圖5.10所示，被試互感器施加高壓，非被試互感器不施加高壓，以降低干擾。此時采用脈沖鑒別系統測試效果更佳。

3）輸入單元和耦合電容器Ck串接，其試驗接線如圖5.11所示。外殼可直接接地。

圖5.9 電流互感器試驗接線

Tr—試驗變壓器；C—鐵芯；F—外殼

圖5.10抑制干擾的平衡法接線

Cx—被試互感器；Cc—鄰近相互感器

圖5.11接有耦合電容器Ck的試驗接線

c 變壓器套管接線

變壓器或電抗器套管局部放電試驗時，其下部必須浸入一合適的油筒內，注入筒內的油應符合油質試驗的有關標準，并靜止48h后才能進行試驗。試驗時以雜散電容Cs取代耦合電容器Ck，試驗接線如圖5.12所示。

圖5.12變壓器套管接線

Cb—套管電容；L—電容末屏

d 發電機的局放測試接線原理圖

圖5.13 發電機的局放測試接線

e 變壓器的局放測試接線原理圖

變壓器試驗電源一般采用50Hz的倍頻或其它合適的頻率。三相變壓器可三相勵磁，也可單相勵磁。變壓器局部放電試驗的基本原理接線，如圖5.14所示：

圖5.14.A 單相勵磁基本原理接線

圖5.14.B 三相勵磁基本原理接線

圖5.14.C 套管抽頭測量和校準接線

圖5.14 變壓器局部放電試驗的基本原理接線

其中 Cb—為變壓器套管電容

5.1.1 通道電信號連接方式

a) 首先將儀器的接地端子用電纜線可靠接地；

b) 將交流220V電源線插接在儀器標有（AC220V）的電源插口上；

c) 將輸入單元（輸入阻抗）的初級末端和接地端子短接并接地（非平衡輸入），初級首端接耦合電容的低壓端；

d) 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至放大器端子連接；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；

e) 各通道電信號連接方式相同。

? 用試品的高壓套管末屏作為耦合電容，進行局放測試：（參見附錄圖3局放試驗接線圖）

f) 將輸入單元的初級首端與被測試品的高壓套管末屏連接；

g) 這種連接方式下，需要校準儀器時，將校準脈沖發生器輸出的紅線夾子，夾至高壓套管的頂端，同時將其黑線接地。（參見附錄圖1校準接線圖）

? 用專用高壓耦合電容進行局放測試：（參見附錄圖4局放試驗接線圖）

h) 用專用高壓耦合電容進行局放測試：

i) 對于已配裝輸入單元的耦合電容，用50歐姆同軸電纜將耦合電容下端標有至局放儀的BNC口接至局放儀的信號輸入端；將耦合電容的高壓端子用帶均壓管的電纜接至被測試品的高壓端子。

j) 對于未配裝輸入單元的耦合電容，應將耦合電容的低壓端用短線與輸入單元的初級首端連接，輸入單元的初級末端與接地端連接后接地。輸入單元至放大器端用50歐姆同軸電纜接至局放儀信號輸入端；將耦合電容的高壓端子用帶均壓管的電纜接至被測試品的高壓端子。

k) 以上兩種接線方式在校準時，校準脈沖發生器的接線是相同的，應將校準脈沖發生器輸出的紅線夾子，夾至試品的高壓端子上，同時將黑線夾子接地。（參見附錄圖2校準接線圖）

（注意：在加高壓前，請將“校準脈沖發生器”取下,否則可能造成重大事故?。。?/p>

5.1.2 通道聲信號的連接方式 

用專用的50歐姆同軸短電纜將儀器信號輸入的一個通道和光電轉換放大器的輸出端連接；

光電轉換放大器的指示燈亮（儀器上電后），表示工作正常；如果不亮，則需關閉儀器下部電源開關信號調理器電源開關，關閉5秒鐘后再打開即可。

用光纖將超聲探測器連至光電轉換放大器的輸入端，并將超聲探測器的前端涂一層超聲耦合劑（一般可用黃油或凡士林代替），吸附在被試品的箱壁上。因為超聲探測器的前端有較強的磁性，直接正向接觸箱壁容易因吸力形成撞擊而損壞探頭，故請按如下方法操作：用手握住探測器的上蓋部位，傾斜探測器，使探測器的軸線與油箱面的夾角小于45°，然后使探測器靠近油箱壁，并將探測器的下邊沿與箱壁接觸，然后小心地將其扶正平放即可；

將超聲探測器的開關撥到開的位置，看到指示燈亮即可；

各通道聲電信號連接方式相同。

5.2開機

先打開儀器主電源開關，儀器自動進入主界面?；蛘唿c擊桌面圖標進入。

5.3試驗信息設置

打開試驗列表界面，輸入或選擇試驗名稱及試驗其他相關信息，系統默認試驗名稱為QuickTest。

5.4系統設置

點擊主界面[系統設置]按鈕,進入“系統設置”界面,進行您需要的設置；

? [同步]：內同步（默認）、外同步

? [觸發源]：通道1、2、3、4和數字（默認），軟件

? [工作方式]：測量（默認）、定位

? [顯示模式]：直線（默認）、橢圓、正弦

? 其他設置按照自己習慣進行設置如[電壓變比]、[電壓]、[自動記錄]、[自動增益]等

5.5 測量帶寬選擇

程控濾波器由低端頻率和高端頻率組成，低端頻率分為10kHz、20kHz、40kHz、80kHz四個檔位，高端頻率分為100kHz、200kHz、300kHz、400kHz四個檔位。測量帶寬任意組合建議您使用40-200kHZ或40-400kHz。

5.6量程選擇

5.6.1 手動調節增益

本儀器的每個通道都有6個增益檔位，分別為-40dB、-20dB，0dB，20dB，40dB，60dB。若信號幅值過大（超過量程幅值），在顯示的檢測數值前面出現“★”，則表示信號超出當前量程，需要衰減檔位，即將“增益”檔位換成數值較大的檔位。若信號幅值過小，最大幅值小于量程的約5%以下，就需要提高檔位，即將“增益”檔位換成數值較小的檔位。

5.6.2自動調節增益

本儀器具有自動調節增益功能，在“系統設置”對話框中的“自動增益”區域，可以選中“自動增益”，并對此區域的其他參數進行相應設置，本儀器就會根據設置進行自動調節增益。

5.7 試驗回路校準

儀器在每次接線完畢后開始試驗前，都必須先進行校正以獲得準確的檢測結果。

? 校準的過程如下：

a) 將校準脈沖發生器按規定方法接入試驗回路，并施加適當的放電脈沖。

b) 打開“系統設置”界面，選擇需要校正的通道。

c) 根據施加在被測試產品兩端的已知電荷量，在通道設置區域的“校正量”內輸入需要校準的放電（pC）值（應與校準脈沖發生器選擇的數值相等）。

d) 點擊通道設置區域的“校正”按鈕，校正過程開始，同時，校正按鈕變為“保存”按鈕。

e) 選擇合適的增益檔位。

f) 持續幾秒后，觀察“電量值”（主畫面1）與校準脈沖發生器所選數值是否相等，待其顯示數據穩定后按“保存”按鈕，保存所選擇通道的校準結果。

g) 重復上述過程校準其他通道。

h) 校正完畢后應拆除校準脈沖發生器，準備正式檢測。

可以根據現場的實際情況，在校準的過程中，有選擇的進行如下操作，以便使校準更加準確：

如果出現固定頻率的干擾信號，可以選擇合適的低頻和高頻濾波檔位將其濾除。改變濾波頻帶后，必須重新進行校準?；虿捎渺o態抗干擾、動態抗干擾等各種抗干擾技術對干擾進行排除。

根據顯示對“增益”檔位進行調節，若在顯示的數值前面出現“★”則表示超出量程，需要衰減檔位，在不超出量程的情況下，應選擇數值較小的檔位，使校正信號的幅值盡可能大而且不出現“★”為宜。

5.8 檢測

? 基本檢測步驟：

a) 校正完畢后，即可進入檢測階段。

b) 按下主界面中的“運行”按鈕，進入測量狀態，運行按鈕此時顯示為“停止”。這時在主界面的波形顯示區應該可以觀察到儀器的背景。如未拆除校準脈沖發生器，則在最后校準通道的波形顯示區將出現均勻規則的波形，此時，拆除校準脈沖發生器后，即可進行正常測試。

c) 當待測試產品具備施加試驗電壓的條件后，開始加壓。（注意在加壓前一定要取下校準脈沖發生器?。?/p>

d) 加壓后，若有局部放電發生，波形顯示區出現局部放電波形，同時在波形顯示區左上方顯示本通道的局部放電量峰值。若沒有局部放電發生，波形顯示區出現的是該試驗回路的背景波形，在波形顯示區上方顯示本通道的背景讀數。

e) 在運行過程中，可根據需要，隨時選用如下功能：

f) 開窗技術、手動保存數據、保存圖形、自動保存數據、各種抗干擾、波形暫停、波形詳細觀察、頻譜分析和波形縮放等 （各功能的操作方法見“高級功能”章節）。

g) 如果要結束測量，只需按下主畫面“停止”按鈕即停止實驗，或直接按“退出”按鈕，退出檢測程序。

6.高級功能

6.1基本操作介紹

6.1.1開關相位窗

每一個通道的波形顯示窗口內，可以同時開兩個不同時刻的子窗口（相位窗）。此功能，一般用來避開某些相位的干擾，對所開窗相位內的波形進行讀數，以下簡稱開窗。

? 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，最多顯示兩個相位窗，重復以上操作。有相位窗時，讀數顯示的是相位窗口內的最大放電量。

? 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哪一個相位窗（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。

6.1.2數據保存

主要用于事后查看波形、pC值、詳察波形、頻譜分析及試驗報告的生成。此時的備注對話框可以輸入相應次數的描述，如當時電壓情況等。

? 手動數據保存

手動存數的操作非常簡單，可隨時進行，使用方法：鼠標左鍵單擊顯示屏幕右上方的[手動存儲]按鈕即可。此操作的效果是將當前采集數據、時間、視在放電量、出現最大放電時的相位和試驗條件等保存。

? 自動數據保存

自動存數只是用鼠標的左鍵單擊“系統設置”界面[自動記錄]按鈕即可。此操作的效果是：根據參數設置界面中自動記錄的時間間隔自動保存數據，保存內容與手動保存數據相同。

6.1.3圖片的保存

存圖類似于照相，將屏幕上兩個通道的試驗波形同時保存，保存的圖形可以用于生成試驗報告。

? 試驗波形圖保存

保存了若干次采集數據后，在停止狀態下，選擇“記錄瀏覽”框內相應記錄，便將其保存時的pC值及波形顯示在屏幕上，此時用鼠標左鍵單擊主界面控制按鈕中的“屏幕捕獲”按鈕即可存圖，此圖與此時的記錄次數相對應。

6.1.4波形分析及頻譜分析

? 波形分析

圖6.1 分析——時域波形

在運行并采集了數據（或事后先選擇[記錄瀏覽]中相應的記錄）才可詳細觀察波形，即對已經采集的數據進行詳細觀察。在詳察波形窗口可以詳細查看波形形狀，從而分析放電波形的性質。

在波形顯示區（主界面），移動鼠標指針到要詳細觀察的波形處，單擊“分析”按鈕彈出波形詳細觀察畫面（在運行時，可以按“停止”按鈕，使波形暫時停止刷新），包括一個圖形畫面、六個功能按鈕（左移、右移、壓縮、拉伸、頻域/時域、關閉）以及幅值壓縮拉伸條。

? 頻譜分析

圖6.2 分析——頻域波形

在窗口內按[頻域]按鈕就進入頻譜分析窗口。它是分析窗口內波形的頻譜展開分析。

按[頻域]/[時域]按鈕，就可在波形分析窗口和頻譜分析窗口之間切換。

按[退出]按鈕，返回上一級畫面。

6.2干擾抑制功能

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。

 6.2.1干擾或非正常放電的情況

⑴ 懸浮電位物體放電波形特點

在電壓峰值前的正負半周兩個象限里出現幅值。脈沖數和位置均相同，成對出現。放電可移動，但它們間的相互間隔不變，電壓升高時，根數增加，間隔縮小，但幅值不變。有時電壓升到一定值時會消失，但降至此值又重新出現。

原因：金屬間的間隙產生的放電，間隙可能是地面上兩個獨立的金屬體間（通過雜散電

容耦合）也可能在樣品內，例如屏蔽松散。

圖 6.3

⑵ 外部尖端電暈放電波形特點：

起始放電僅出現在試驗電壓的一個半周上，并對稱地分布在峰值兩側。試驗電壓升高時，放電脈沖數急劇增加，但幅值不變，并向兩側伸展。                     

原因：空氣中高壓尖端或邊緣放電。如果放電出現在負半周，表示尖端處于高壓，如果放電出現在正半周則尖端處于地電位。

圖6.4

⑶ 液體介質中的尖端電暈放電波形特點。

放電出現在兩個半周上，對稱地分布在峰值兩側。每一組放電均為等間隔，但一組幅值較大的放電先出現，隨試驗電壓升高而幅值增大，不一定等幅值；一組幅值小的放電幅值相等，并且不隨電壓變化。

原因：絕緣液體中尖端或邊緣放電。如一組大的放電出現在正半周，則尖端處于高壓；如出現在負半周，則尖端處于地電位。

圖6.5

⑷ 接觸不良的干擾圖形。

波形特點：對稱地分布在實驗電壓零點兩側，幅值大致不變，但在實驗電壓峰值附近下降為零。波形粗糙不清晰，低電壓下即出現。電壓升高時，幅值緩慢增加，有時在電壓達到一定值后會完全消失。

原因：實驗回路中金屬與金屬不良接觸的連接點；塑料電纜屏蔽層半導體粒子的不良接觸；電容器鋁箔的插接片等（可將電容器充電然后短路來消除）。

圖6.6

⑸ 可控硅元件的干擾圖形。

波形特點：位置固定，每只元件產生一個獨立訊號。電路接通，電磁耦合效應增強時訊號幅值增加，試驗調壓時，該脈沖訊號會發生高頻波形展寬，從而占位增加。

原因：鄰近有可控硅元件在運行。

    圖6.7

⑹ 繼電器、接觸器、輝光管等動作的干擾。

波形特點：分布不規則或間斷出現，同試驗電壓無關。

原因：熱繼電器、接觸器和各種火花試驗器及有火花放電的記錄器動作時產生。

圖6.8

⑺ 熒光燈的干擾圖形。

波形特點：欄柵狀，幅值大致相同的脈沖，伴有正負半波對稱出現的兩簇脈沖組。

原因：熒光燈照明   

圖6.9

⑻ 無線電干擾的干擾圖形。

波形特點：幅值有調制的高頻正弦波，同試驗電壓無關。

原因：無線電話、廣播話筒、載波通訊等。

圖6.10

⑼ 電動機干擾的干擾圖形。

波形特點：放電波形沿橢圓基線均勻分布，單個訊號呈“山”字形。

原因：帶換向器的電動機，如電扇、電吹風運轉時的干擾。

圖6.11

⑽ 中高頻工業設備的干擾圖形。

波形特點：連續發生，僅出現在電源波形的半周內。

原因：感應加熱裝置和頻率接近檢測頻率的超聲波發生器等。

圖6.12

⑾ 鐵芯磁飽和諧波的干擾圖形。

波形特點：較低頻率的諧波振蕩，出現在兩個半周上，幅值隨試驗電壓升高而增大，不加電壓時消失，有重現性。

原因：試驗系統各種鐵芯設備（試驗變壓器、濾波電抗器、隔離變壓器等）磁飽和產生的諧振。  

圖6.13

⑿ 電極在電場方向機械移動的干擾圖形。

波形特點：僅在試驗電壓的半周（正或負）上出現的與峰值對稱的兩個放電響應，幅值相等，而脈沖方向相反，起始電壓時兩個脈沖在峰值處靠得很近，電壓升高時逐漸分開，并可能產生新的脈沖訊號對。

原因：電極的部分（尤其是金屬箔電極）在電場作用下運動。

圖6.14

⒀ 漏電痕跡和樹枝放電

波形特點：放電訊號波形與一般典型圖象均不符合，波形不規則不確定。

原因：玷污了的絕緣上漏電或絕緣局部過熱而導致的碳化痕跡或樹枝通道。

在放電測試中必須保證測試回路中其它元件（試驗變壓器、阻塞線圈、耦合電容器、電壓表電阻等）均不放電，常用的辦法是用與試品電容數量級相同的無放電電容或絕緣結構取代試品試驗，看看有無放電。

6.2.2硬件帶通濾波抗干擾

在加壓之前，如波形顯示框中有較強干擾，按“停止”按鈕，點擊主界面上的“系統設置”按鈕，彈出“系統設置”對話框，調節頻段選擇中的低通和高通，點擊“波形瀏覽”按鈕進行波形查看，選擇恰當的低頻和高頻濾波值，消除相應的干擾。

如果上述方式不能有效濾除干擾，可再選擇相應通道的“分析”按鈕以便進一步消除干擾。

圖6.15 抗干擾選擇界面

注：低端頻率、高端頻率的波段范圍，在校正和運行時應保持一致，否則數據不準確。

6.2.3軟件天線門控及極性判別抗干擾

圖6.16軟件天線門控及極性判別抗干擾界面

1）天線門控

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，如果這些干擾通過空間串入試驗回路而影響到試驗時，可以采用天線門控抗干擾的措施。首先將某個通道接入天線（一般為第一通道），點擊相應通道的“消除干擾”按鈕，彈出“抗干擾”對話窗，點擊天線對應的“設置”按鈕，彈出“天線抗干擾設置”對話框。首先將某個通道接入天線（一般為第一通道），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“天線抗干擾設置”中的“上閾值（pC）編輯框中。

當兩個通道信號之間產生變異，可通過相移（0—±360℃）和寬度（0—±360℃，0℃不加寬）來調整相位和寬度，以便消除空間干擾，方法是：右擊某一通道畫面上的干擾處，在詳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“相移（度）”編輯框內。

2）極性判別抗干擾

圖6.17 極性判別抗干擾原理圖

? 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，如圖6.17 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，如圖6.17 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。

? 接線

先按局放測量的接線方法將輸入單元的信號接入二通道，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HFCT局放傳感器的正面，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）

? 操作方法

a) 在注入方波校準時，利用波形分析功能觀察兩個通道同相位的方波信號的極性。

b) 測量時，將稍微大于1通道的背景輸入到天線的“上閾”框內，然后根據極性選中同極性或異極性，相應通道會根據極性來判別是否去除，從而讀出正確的放電量。

注：各通道的相移和群寬可能不一致，需要單獨設置 。

6.2.4 靜態干擾

          圖6.18 靜態抗干擾界面

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“停止”按鈕，點擊相應通道的“消除干擾”按鈕，彈出“抗干擾”對話框，點擊靜態對應的“設置”按鈕，彈出“靜態抗干擾設置”對話窗?？蜻x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“靜態抗干擾設置”的“上閾”編輯框內，按 “預覽”按鈕，隨即該按鈕變為“保存”，幾秒鐘后再按該按鈕保存即可。點擊“抗干擾”對話框中“靜態”復選框按鈕以消除靜態干擾，再按此按鈕恢復靜態干擾的顯示。

注：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）。

6.2.5動態干擾

圖6.19 動態抗干擾界面

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，點擊“抗干擾”對話框中的動態對應的“設置”按鈕，彈出“動態抗干擾設置”對話窗。

只要在“動態抗干擾設置”的“下閾”框中輸入大于背景噪聲的pC值，在“動態抗干擾設置”的“上閾”框中輸入小于干擾的pC值，按下“抗干擾”對話窗中“動態”復選框按鈕即可去掉欲屏蔽的動態較大的干擾和較小背景噪聲?？梢栽凇皠討B抗干擾設置”查看消除干擾和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。

注：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）。

6.2.6背景抗干擾

圖6.20 背景抗干擾界面

如果背景信號比較均勻，為了更好的查看放電波形，可進行背景消干擾設置。點擊測試按鈕，在消干擾前波形區內對背景信號進行開窗，將放電值填入背景閾值（pC）中?？稍谙蓴_后波形區中查看消背景效果。

6.2.7數字濾波抗干擾

圖6.21 數字濾波界面

選擇恰當的低頻和高頻濾波值，消除相應的干擾。

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。

6.3儀器分析功能的使用

6.3.1分析顯示功能

包括通道波形顯示、二維圖譜顯示、三維圖譜顯示。具體包括以下分析圖。

? 局放測量波形

? 二維圖譜

包括以下圖譜

1）Q-φ趨勢圖

2）N-φ趨勢圖

3）PRPD趨勢圖

? 三維圖譜

注：放電量Q，相位角φ，時間T。

6.3.2 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，用來對波形進行詳細分析、判斷放電性質，其分析查看的波形可以作為圖形保存，用于生成試驗報告。重顯采樣：將保存的數據文件（手動或自動）還原成波形顯示在屏幕上。

首先點擊主界面“記錄瀏覽”按鈕，啟動“記錄瀏覽”對話窗。選擇相應的次數即可。

功能按鍵說明：

? 下一頁

頁碼切換到試驗記錄的下一頁。

? 上一頁

頁碼切換到試驗記錄的上一頁。

? 上一條

顯示上一條的試驗記錄的信息。

? 下一條

顯示下一條的試驗記錄的信息。

? 播放

自動播放全部試驗記錄。

? 記錄刪除

刪除選中的試驗記錄。

? 全部刪除

刪除全部試驗記錄。

? 隱藏

該界面隱藏。

? 退出

界面退出。

6.4試驗報告功能的使用

試驗報告功能的使用，是根據試驗過程，自動生成試驗報告；可對報告進行瀏覽和打印。

生成試驗報告，在進入試驗主畫面后，做了校準，并自動或手動保存數據后，或重新保存過圖形后，按主界面中的“報告生成”按鈕形成試驗記錄。

7.局部放電定位功能

有時不只測量局部放電量，還需要進一步找到放電源位置，就必須進行放電的定位測量，本儀器專門加入放電定位的功能。

點擊桌面圖標彈出局放定位軟件主界面如圖7.1所示。

圖7.1 定位主界面

圖7.2 傳感器位置設定

圖7.3 系統設置

7.1 電-聲定位

將4個通道進行局放值校準，將標準校準值輸入校準值編輯框中，點擊[校準]，當局放值與校準值相差最小時，點擊[保存]進行校準保存。

在定位方式，可以調整觸發電平，使通道1處于合適的觸發級別（太小觸發亂，太大不觸發）。

按[定位運行]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。將測定的最大值處定位坐標原點，將通道1對應的超聲探頭放置到該坐標點。其他3通道探頭按實際現場需求放置，并且保持它們幾乎在一個平面上。將4個通道的探頭坐標輸入軟件系統。適當調整電信號的增益使其不要超值（左側顯示的峰值pC數值前無★號），然后將觸發級別調整到合適位置。在設置中設置當前油平均溫度。

以上工作準備好后，點擊[定位運行]按鈕，等待信號觸發。待觸發完成后點擊[定位運算]，進行定位算法運算，出定位結果。

系統設有手動定位功能，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的紅色豎線拉到最左端（觸發開始點），將其他通道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、距離顯示在通道左側。此時點擊[定位運算]按鈕，進行定位算法運算，出定位結果。

7.2 聲-聲定位

本系統采用的聲-聲定位方法是利用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：從系統設置界面上定位方式內選擇聲聲定位，在系統設置界面中輸入油平均溫度。然后四個通道都接入聲信號，點擊[波形瀏覽]使用數字同步在變壓器某部位試著接受，在都能收到信號的范圍內布局探頭位置，以上工作準備好后，點擊[定位運行]按鈕，等待信號觸發。待觸發完成后點擊[定位運算]，進行定位算法運算，出定位結果。

附錄:接線圖

圖1校準接線（利用高壓套管電容傳輸放電信號）

圖2校準接線(外接耦合電容傳輸放電信號)

圖3局放儀試驗接線（利用高壓套管電容傳輸放電信號）

圖4局放儀接線(外接耦合電容傳輸放電信號)