一、LYTCD-9808局放分析單元安全提示
1,、系統(tǒng)的操作,、維護應由能勝任的相關專業(yè)人員進行。
2,、現場電壓高達幾萬伏,,試驗人員應嚴格遵守所有安全預防措施。試驗區(qū)域應有明顯,、清晰的警示牌,,現場任何人都應該知道高壓區(qū)域。直接從事的測量人員應了解測量回路中所有帶電元件,、高壓元件,,不直接從事測量的人員應被隔離在試驗區(qū)域之外。在試驗過程中及上電后,,任何人不得進入高壓區(qū)。
3,、在試驗以前,,操作人員應掌握測試線路、測試方法,、測試步驟和測試目的,。
4、LYTCD-9808局放分析單元試驗現場要整潔,、干凈,,不應存放其他無關的物品。在高壓區(qū)間的地面上不應有雜亂的金屬小塊(如裸銅線段,、螺絲,、螺帽和其它小金屬塊等),被試品、升壓變壓器,、耦合電容等應與周圍保持適當距離,。
5、被試品,、升壓變壓器,、耦合電容等表面應保持干燥清潔,因為表面的濕氣和污垢會引起表面的局部放電,,導致測量異常,。
6、高壓導線應盡可能短而粗,,以防止電暈,,可采用蛇皮管等。試驗回路所圍的面積盡可能小,,以降低干擾的引入,。電壓等級高的高壓端應加防電暈帽。試驗區(qū)各種金屬物體應牢固接地,,不能懸浮,,檢查并改善試驗區(qū)內一切可能放電的部位(如不能有尖、銳角),,特別注意各種地線是否良好接地,。
7、LYTCD-9808在試驗開始加壓前,,試驗人員必須詳細而全面地檢查一遍線路,,以免線路接錯。特別應關注接地線,、高壓線和強電回路的連線是否牢固連接,。
8、試驗異常時,,應首先切斷電源,,再作進一步處理。
二,、LYTCD-9808局部放電測試系統(tǒng)
1,、LYTCD-9808系統(tǒng)概述
是按照DL/T846.4-2004 《高電壓測試設備通用技術條件》、GB/T 7354-2003 《局部放電測量》開發(fā)的,,應用于電力系統(tǒng)設備運行維護的局部放電測試,,儀器結構緊湊、攜帶方便,,抗干擾能力強,。適用于各種電壓等級和容量的變壓器,、發(fā)電機、互感器,、套管,、GIS、電容器,、CVT,、電力電纜、開關等高壓電氣設備的局部放電檢測,。
系統(tǒng)主要由主機,、輸入阻抗單元、校準脈沖發(fā)生器,、耦合電容分壓器(外零標輸入),、PC機(分體機)以及連接電纜等組成。
2,、LYTCD-9808主機
(1)面板結構
一體機前面板結構圖
一體機后面板結構圖
分體機面板
(2)主機硬件框圖
采用脈沖電流法,。硬件框圖如下:
由上圖可知被測信號有兩個:一個是來自輸入耦合單元的放電脈沖信號,另一個是來自試驗電源經分壓后的試驗電壓信號
主機硬件框圖
每個通道的輸入信號獨立的經過前級低通濾除部分低頻信號,,再經過衰減或放大處理,,然后經過細調增益控制,經過更精密一級的高低通濾波,,進一步篩選出放電信號,,經過高速寬頻帶12位AD轉換器進行模數轉換,得到的數據經過FPGA存儲在緩存SDRAM中,,再由FPGA通過USB(或以太網)上傳給PC機或工控主機系統(tǒng)進行顯示,。
試驗電壓信號經過電壓互感器隔離變換成小信號,小信號分兩路:一路經過調理得到試驗電壓的外零標信號,,另一路經過有效值轉換和A/D轉換得到試驗電壓數據,。該數據由FPGA送給PC機或工控主機系統(tǒng)進行顯示。
3,、輸入阻抗單元
LYTCD-9808的放電脈沖檢測阻抗,,又稱耦合裝置或輸入單元,包括耦合電容和輸入單元,,是測試系統(tǒng)和測試回路的主要組成部分,輸入單元針對特定的試驗回路或試品,,為達到佳的靈敏度而專門設計的,。本系統(tǒng)配備了十三種獨立的輸入單元,其中第十三種為單元,。面板示意如下圖:
系統(tǒng)配備的輸入單元是RLC型檢測阻抗,,是一種調諧型阻抗,。檢測阻抗的檢測回路及等效電路,如圖所示:
圖b是圖a的等值電路,,它是一電感,、電容并聯電路,當電路諧振時,,在Ct和Lm兩端產生較高的諧振電壓,。當測量回路一經確定,測量回路的諧振電容便可求得,。而且,,測量系統(tǒng)的測量中心頻率f0也是已知的。因此只要恰當選擇測量阻抗電感值Lm,。使時,,便可達到足夠高的測量靈敏度。
系統(tǒng)備有12個獨立檢測阻抗,,足以滿足選擇之要求,。
輸入單元序號 | 調諧電容范圍 | 允許電流有效值 | |
不平衡電路 | 平衡電路 | ||
1 | 6-25-100微微法 | 30mA | 0.25 A |
2 | 25-100-400微微法 | 60mA | 0.5A |
3 | 100-400-1500微微法 | 120mA | 1A |
4 | 400-1500-6000微微法 | 0.25A | 2A |
5 | 1500-6000-25000微微法 | 0.5A | 4A |
6 | 0.006-0.025-0.1微法 | 1A | 8A |
7 | 0.025-0.1-0.4微法 | 2A | 15A |
8 | 0.1-0.4-1.5微法 | 4A | 30A |
9 | 0.4-1.5-6.0微法 | 8A | 60A |
10 | 1.5-6.0-25微法 | 15A | 120A |
11 | 6.0-25-60微法 | 25A | 200A |
12 | 25-60-250微法 | 50A | 300A |
7R | 電阻 | 2A | 15A |
只要選取檢測阻抗的調諧電容Ct的中心值等于測量回路的諧振電量Ct,可使測量回路的靈敏度足夠高,。一般使Ct值落入Ct的范圍就可以了,。
根據試品的容量Cx,耦合電容的大小Ck,,選取適合序號的輸入單元,。表中調諧電容量系指與輸入單元初級繞組并聯的電容(粗略估算以按試品容量與耦合電容的容量串聯計算)。例如:試品容量為500pF,,耦合電容量為1000pF,,則所需檢測阻抗為 500×1000/(500+1000)=333.33,查表可取3號單元,。
輸入單元應盡量靠近試品,,輸入單元經測量電纜與放大器輸入插座相連。
本測試系統(tǒng)采用的是脈沖電流法進行局部放電測量,,該方法的基本測試回路通常有三種:并聯測試回路,、串聯測試回路和平衡回路(橋式回路)。
注:Cx:代表試品電容,。
Zm:代表檢測阻抗,。
Ck:代表耦合電容,它的作用是為Cx與Zm之間提供一個低阻抗通道,。
Z:代表接在電源和測量回路間的低通濾波器,,Z可以讓工頻電壓作用到試品上,但阻止被測的高頻脈沖或電源中的高頻分量通過,。
圖a為并聯回路,,多用于試品電容Cx較大,,試驗電壓下,試品工頻電容電流超出檢測阻抗Zm允許值,,或試品有可能被擊穿,,或試品無法與地分開的情況。該測量回路應用較多,。
圖b為串聯回路,,多用于試品電容Cx較小,試驗電壓下,,試品工頻電容電流符合檢測阻抗Zm允許值時,,耦合電容Ck兼有濾波(抑制外部干擾)和提高測量靈敏度的作用,其效果隨Cx/Ck的增大而提高,。Ck也可以用高壓引線的雜散電容Cs來代替,。這樣,可使線路更為簡單,,從而減少過多的高壓引線和聯結頭,,避免電暈干擾,該方法多用于220kV及以上的產品試驗,。試品的低壓端必須與地絕緣,。
圖c為平衡測試回路,利用電橋平衡原理將外來干擾信號平衡掉,,因而這種回路的抗干擾能力較強,。但是,由于平衡測試回路,,利用電橋的平衡條件和頻率有關,,因此有當Cx和Ck的電容量比較接近時,才有可能同時*平衡掉各種外來干擾,。平衡測試回路的靈敏度一般低于直接測試回路,。
4、校準脈沖發(fā)生器(詳見附錄1)
5,、耦合電容分壓器
零標輸入單元作為局部放電檢測系統(tǒng)的相位基準,,對識別局部放電和干擾有重要作用,本儀器系統(tǒng)內置內零標單元和外零標輸入單元,。外零標輸入時,,系統(tǒng)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,。例如,電容分壓器變比是500:1,,則選擇變比為500,。
如果試驗電源和儀器電源同相或試驗電源和工頻嚴格同步,可使用儀器內零標,。
一般,,當沒有外零標輸入信號時,儀器自動選擇內零標作為本系統(tǒng)的相位基準,。如果試驗電源和儀器電源相位不同,,必須對其相位進行校正后才可測量。
如圖是耦合電容分壓器,,既可以當耦合電容使用,,又可以當電容分壓器使用;試驗時,,分別接到輸入單元和主機的分壓器輸入(即外零標輸入),,就可以同時測量試品的局部放電和試驗電壓。
耦合電容分壓器示意圖
三,、LYTCD-9808功能特點
測量通道:2/4/6通道測量,,獨立的信號調理、AD采樣,、處理,、顯示,且實現同步采樣,。
測量功能:可檢測局部放電幅值,、極性、相位,、放電起始電壓,、熄滅電壓、次數等相關參數,。
同步功能:內,、外同步任意選擇,且具有零標指示和相位分辨功能,。
顯示方式:可選擇橢圓,、直線、正弦及二維,、三維等界面顯示局部放電信號,,可直觀的分析測試過程中信號的頻率,、相位、幅度以及試驗電壓之間的相互關系,。
局部放大:可對單個或某一段放電信號進行波形分析,,確定信號的性質。
開窗功能:可在任意相位開窗(消隱),,用于特別顯示(或屏蔽)相位的信號(干擾),。
同步消隱:在配合阻抗單元和耦合電容的情況下,可對來自地網,、試驗電源和試驗現場空間的干擾進行同步濾除,。
極性鑒別:可通過放電信號的脈沖極性區(qū)分,是試品內部,,還是外部的放電,,有效去除外部干擾。
頻譜分析:基于FFT算法實現的頻譜分析與FIR數字濾波功能,。
增益可調:在量程切換跨度內,,實現增益連續(xù)可調。
保存打印:可保存單次放電的數據,,也可記錄一段時間的局部放電圖形及相關參數,,保存的數據可回放和重現方便后期分析。對單次放電的數據提供打印功能,。
四,、LYTCD-9808軟件操作說明
1、軟件安裝與刪除
- 配置要求:
軟件要求安裝系統(tǒng)為Windows XP/2000(暫不支持Win7系統(tǒng)),。推薦配置:Pentium 1.5G(或更高),,內存256M以上,必須支持USB2.0,。
- 軟件安裝
- 數字式局部檢測系統(tǒng)安裝步驟
*步:雙擊光盤中“數字式局部檢測系統(tǒng)”進入如下界面
第二步:單擊下一步進入用戶信息設置界面如下圖
第三步:單擊下一步進入安裝類型選擇界面,,推薦選擇完整安裝。
第四步:單擊下一步進入如下界面,,準備安裝程序
第五步:單擊安裝,,進入安裝界面
第六步:安裝完成界面提示如下
第七步:單擊完成,完成安裝,,軟件可以使用,。
驅動程序安裝
*步:將局部放電測試儀主機與PC電腦連機,開啟局部放電測試儀主機電源,。出現如下新硬件提示界面
第二步:選擇“否,,暫時不”,單擊下一步進入如下界面
第三步:選擇“從列表或位置安裝”項,單擊下一步,,進入如下界面
第四步:選擇“在搜索中包括這個位置”,,單擊“瀏覽”選擇“數字式局部檢測系統(tǒng)”安裝目錄下的“USB驅動”(如:C:\Program Files\數字式局部檢測系統(tǒng)\USB驅動),單擊下一步進入如下界面
第五步:選擇“Cypress USB Component”,,單擊下一步進入完成界面
第六步:單擊“完成”,,設備驅動安裝完成,可以正常使用,。
2、操作界面
u校準界面
u橢圓,、直線和正弦界面
u二維和三維界面
u多通道界面
u局部放大界面
u頻譜分析界面
u打印預覽界面
3,、LYTCD-9808菜單和工具欄功能
A. 菜單
- 文件
- 打開:可以打開三種格式的文件分別是*.dat,*.prj和*.opt,,這三種格式的文件分別對應單次測量的數據,,連續(xù)測量的數據和設置參數數據。
注意:測量過程中不提供打開文件功能,。
- 保存設置:保存校準中設置的通道,、增益、濾波,、校準脈沖等參數,,保存的文件格式為*.opt。
注意:僅在校準界面下有該菜單項,,在其他顯示界面無此功能,。
- 另存為:保存當前時刻的單次測量數據,保存的文件格式為*.dat,。
- 打?。捍蛴蟊砉δ堋?/span>
- 打印預覽:提供打印報表預覽,、打印機選擇和打印設置功能,。
- 退出:提供軟件退出功能。
- 視圖
- 橢圓窗:將顯示界面從其他界面切換到橢圓窗口界面,。
- 直線窗:將顯示界面從其他界面切換到直線窗口界面,。
- 二維窗:將顯示界面從其他界面切換到二維窗口界面。
- 三維窗:將顯示界面從其他界面切換到三維窗口界面,。
- 校準窗:將顯示界面從其他界面切換到校準窗口界面
- 正弦窗:將顯示界面從其他界面切換到正弦窗口界面,。
- 多通道顯示:將顯示界面從其他界面切換到多通道顯示界面,雙通道或四通道,。
注意:顯示通道數在“設置”子菜單中的“顯示設置”菜單項中設置,。
- 標尺1:在單通道顯示時,界面中出現pc量指示標尺;在雙通道顯示時,,界面上方通道出現pc量指示標尺,。放電量值此時顯示的是標尺選中的位置的放電量值。
- 標尺2:在雙通道顯示時,,界面下方通道出現pc量指示標尺,。放電量值此時顯示的是用戶標尺選中的位置的放電量值。
- 顯示工具欄,、顯示狀態(tài)欄,、顯示設置欄:用于顯示和隱藏相應選中的工具欄。
設置
局部窗口:進入局部放大界面,。
注意:局部開窗功能只在橢圓顯示界面下提供,,且只在單通道顯示時提供。
系統(tǒng)設置:提供如下功能:
脈沖閾值:該值是個百分比值,,表示閾值占滿刻度值的百分比,。該值用于脈沖計數中的判斷依據,大于該值計一次放電,,二維顯示中涉及該內容,。
- 試驗電源頻率:提供自動和手動選項,當此處選擇為自動,,則工具欄中頻率控件只顯示不可設置,;當此處選擇為手動,工具欄中頻率控鍵中的值可設置,。
- 同步消隱:可選擇消隱通道和閾值,,當同步消隱開啟時,實現用選中通道的信號與被消隱通道的信號相減或相加(正向為相減,,反向為相加),。
系統(tǒng)校正:提供通道系統(tǒng)校正功能,恢復默認值按扭將選中通道的當前基準值設置為默認值2048,。
濾波設置:可選手動,,當選為手動時,用戶可以對濾波通道,,濾出頻點個數及濾波通道進行設置,。
顏色設置:對坐標、背景,、波形,、網格、開窗和刻度尺的顏色提供設置功能,。
顯示設置:設置多通道顯示時的通道數是雙通道或是四通道,。
配色方案:對坐標,、背景、波形,、網格,、開窗和刻度尺的顏色提供默認的幾種習慣的配色方案。黑色背景的為默認方案,,白色背景的是常用于打印的方案,,另紫色、藍色和灰色背景為其它供選擇的方案,。
頻譜分析
頻譜圖
功能:顯示測量數據的時域圖和頻域圖,,時域圖顯示同橢圓窗。
濾波前
功能:圖形界面上方顯示橢圓窗,,下方顯示頻譜展開圖,。
濾波后
功能:顯示濾波后的時域圖和濾波后的頻譜展開圖。
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