做好局部放電監(jiān)測預(yù)警有助于防范電力設(shè)備絕緣故障。國網(wǎng)上海電力針對變壓器等電力設(shè)備開展了內(nèi)置式、小型化、多參量聯(lián)合感知技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)了油閥內(nèi)置式超聲波、特高頻一體化智能傳感裝置，實現(xiàn)——

局部放電是電力設(shè)備絕緣系統(tǒng)老化和故障的早期征兆之一，通常發(fā)生在高壓電力設(shè)備中，如變壓器、氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）、電纜和高壓開關(guān)柜等。對局部放電的感知與診斷覆蓋幾乎所有高壓電力設(shè)備的出廠、現(xiàn)場交接、停運診斷及帶電檢（監(jiān)）測試驗環(huán)節(jié)，是目前管控設(shè)備質(zhì)量的關(guān)鍵手段之一。

國網(wǎng)上海市電力公司電力科學研究院設(shè)備狀態(tài)感知及預(yù)警技術(shù)攻關(guān)團隊更新提出油閥內(nèi)置式超聲波、特高頻一體化局部放電耦合傳感技術(shù)，實現(xiàn)了大型油浸式變壓器（電抗器）的內(nèi)置式聲、電聯(lián)合檢測，助力提升電力設(shè)備可靠運行水平。

一、概  述（WBXL-III電力調(diào)試標準產(chǎn)品“一體式變頻線路參數(shù)綜合測試儀”可靠耐用的品質(zhì)）

WBXL-III變頻輸電線路參數(shù)測試儀是現(xiàn)場測試各種高壓輸電線路(架空、電纜、架空電纜混合)工頻參數(shù)的高精度測試儀器。儀器為一體化結(jié)構(gòu)，內(nèi)置變頻電源模塊，可變頻調(diào)壓輸出電源。頻率可變?yōu)?/span>45Hz或55Hz，采用數(shù)字濾波技術(shù)，避開了工頻電場對測試的干擾，從根本上解決了強電場干擾下準確測量的難題。同時適用于全部停電后用發(fā)電機供電檢測的場合。

隨著電網(wǎng)的發(fā)展和線路走廊用地的緊張，同桿多回架設(shè)的情況越來越普遍，輸電線路之間的耦合越來越緊密，在輸電線路工頻參數(shù)測試時干擾越來越強，嚴重影響測試的準確性和測試儀器設(shè)備的可靠性，針對這一問題，我們開發(fā)了新一代輸電線路異頻參數(shù)測試系統(tǒng)，集成變頻測試電源、精密測量模塊、DSP高速數(shù)字處理芯片及抗感應(yīng)電壓電路；有效地消除強干擾的影響，保證儀器設(shè)備的保障，能極其方便、快速、準確地測量輸電線路的工頻參數(shù)。

主要具有如下特點：

一體化結(jié)構(gòu)，體積小、重量輕

儀器內(nèi)部高度集成化，把傳統(tǒng)測量方法中將近一卡車的設(shè)備器材全部集成在一體化主機箱內(nèi)；是目前國內(nèi)同等產(chǎn)品當中體積很小、重量很輕的；為試驗提供了一種*簡單便捷的試驗手段。

接入電源簡單方便

儀器所有測量過程僅僅只需接入市電220V電壓即可，解決現(xiàn)有測量方法中現(xiàn)場380V電壓接入不方便的麻煩。

超強的抗感應(yīng)電壓能力

儀器內(nèi)部采用抗感應(yīng)電壓電路，保證儀器能夠承受更高的感應(yīng)電壓，能夠在上萬伏的高感應(yīng)電壓下正常工作。

變頻技術(shù)、精準測量

抗干擾能力強，由儀器內(nèi)部自帶變頻電源模塊提供儀器測量輸出電源，頻率可變?yōu)?/span>45Hz或55Hz，并采用數(shù)字濾波技術(shù)，有效地避開了現(xiàn)場各種工頻干擾信號，使儀器實現(xiàn)高精度、準確可靠的測量。

DSP高速處理器

精準快速，儀器內(nèi)部采用專業(yè)的DSP快速數(shù)字信號處理器作為處理核心，在保證測量數(shù)據(jù)精準的前提下，大大的提升了一起本身的運算處理能力。

操作簡單

外部接線簡單，正序阻抗、零序阻抗、正序電容、零序電容在測試端僅需一次接入被測線路的引下線就可以完成全部的測量；解決了現(xiàn)有測試手段存在的測試接線倒換煩瑣、抗干擾、穩(wěn)定度、精度等方面存在的問題；避免因改接線時感應(yīng)電壓對實驗人員的傷害。

海量數(shù)據(jù)存儲

儀器內(nèi)部配備有日歷芯片和大容量存儲器，能將檢測結(jié)果按時間順序保存，隨時可以查看歷史記錄，并可以打印輸出。

科學先進的數(shù)據(jù)管理

儀器數(shù)據(jù)可以通過U盤導出，可在任意一臺PC機上通過我公司專用軟件，查看和管理數(shù)據(jù)并可生成工作報告。

全觸摸超大液晶顯示

操作簡單，儀器配備了優(yōu)異的全觸摸液晶顯示屏，超大顯示界面所有操作步驟中文菜單顯示，每一步都非常清楚，操作人員不需要額外的專業(yè)培訓就能使用。輕輕觸摸一下就能完成整個過程的測量，是目前非常理想的智能型測量設(shè)備。

整體外觀圖

二、主要技術(shù)參數(shù)（WBXL-III電力調(diào)試標準產(chǎn)品“一體式變頻線路參數(shù)綜合測試儀”可靠耐用的品質(zhì)）

三、面板說明（WBXL-III電力調(diào)試標準產(chǎn)品“一體式變頻線路參數(shù)綜合測試儀”可靠耐用的品質(zhì)）

緊急停止按鍵

系統(tǒng)復(fù)位按鍵

USB接口

液晶觸摸顯示屏

測試電源輸出（A、B、C、N）插孔（電流測量端子）

電壓測量輸入（UA、UB、UC、UN）插孔（電壓測量端子）

測量輸入保險管

接地接線柱

輸入電源開關(guān)

電源輸入插座（AC220）

打印機

3.1、緊急停止按鍵

安裝位置：如圖3—1—1。

功    能：斷開測試輸出電源，并將外部接線全部接地；測試過程中遇到突發(fā)事件時，按此鍵可在不斷開輸入電源的情況下緊急快速地關(guān)斷所有輸出電源并使所有接線接地，保證使用可靠；

3.2、系統(tǒng)復(fù)位按鍵

安裝位置：如圖3—1—2。

功    能：提供儀器內(nèi)部中央處理器復(fù)位；

注    意：此復(fù)位鍵是復(fù)位儀器內(nèi)部所有控制器件，而非直接操作輸出斷開，因此若測量過程中遇到緊急情況請先按緊急停止按鍵來快速地斷開輸出；

3.3、USB接口

安裝位置：如圖3—1—3。

功    能：U盤插入口，把儀器內(nèi)部保存的所有測量數(shù)據(jù)自動導入U盤中并生成文件保存，提供給用戶在電腦操作系統(tǒng)下通過儀器附帶的軟件操作查看數(shù)據(jù)并生成報告文件；

注    意：當U盤插入儀器USB接口并開始傳輸數(shù)據(jù)的時候，嚴禁中途拔出U盤，否則可能導致數(shù)據(jù)傳輸錯誤，嚴重的可能損毀U盤；

3.4、液晶觸摸顯示屏

安裝位置：如圖3—1—4。

功    能：超大屏幕中文顯示每一步操作過程，用戶只需在相應(yīng)的地方輕輕觸碰一下，即可自動完成整個測量過程；

注    意：觸摸式液晶顯示屏屬于精密配件，應(yīng)避免長時間陽光暴曬或重物擠壓和利器劃傷；在操作液晶屏的時候使用鉛筆頭或者其它筆形塑料物件操作可以提高操作準確度；

3.5、測試電源輸出（A、B、C、N）插孔（電流測量端子）

安裝位置：如圖3—1—5。

功    能：包含A（黃色）、B（綠色）、C（紅色）和N（黑色）共4個端子，提供儀

器測試輸出電源；

注    意：測試過程中此輸出端子有較大電流輸出，嚴禁用手觸碰端子金屬部分，以防電擊；

3.6、電壓測量輸入（UA、UB、UC、UN）插孔（電壓測量端子）

安裝位置：如圖3—1—6。

功    能：包含UA（黃色）、UB（綠色）、UC（紅色）和UN（黑色）共4個端子，提供儀器測試輸入電壓；

注    意：測試過程中嚴禁用手觸碰端子金屬部分，以防電擊；

3.7、測量輸入保險管

安裝位置：如圖3—1—7。

功    能：測試過程中保護儀器本身，防止不正常情況下通過輸入端損壞儀器；

注    意：測量過程中如出現(xiàn)顯示器上那一相電壓顯示的數(shù)據(jù)不正確（如數(shù)據(jù)亂跳動或者始終不變等），則可能此相的保險管已經(jīng)燒毀；更換保險管時可用十字螺絲刀輕輕擰開外面的黑色護套，然后裝入新的保險管重新擰上外殼即可；

3.8、接地接線柱

安裝位置：如圖3—1—8。

功    能：儀器保護接地；

注    意：儀器內(nèi)部自帶接地保護裝置，測試中應(yīng)當保證接入可靠地網(wǎng)；

3.9、輸入電源開關(guān)

安裝位置：如圖3—1—9。

功    能：打開此關(guān)，儀器上電進入工作狀態(tài)。關(guān)閉此開關(guān)，也同時關(guān)閉儀器內(nèi)部所有電源系統(tǒng)，緊急情況應(yīng)立即關(guān)閉此開關(guān)并拔掉輸入電源線；

注    意：此開關(guān)是自帶漏電保護的空氣開關(guān)，當出現(xiàn)后端漏電的情況下此開關(guān)將自動斷開，可再次檢查接線后再合上開關(guān)；

3.10、電源輸入插座（AC220）

安裝位置：如圖3—1—10。

功    能：使用標準大功率專用插座與市電或發(fā)電機相連接；

注    意：電源線插頭是大號空調(diào)插座，一般三角插座可能插不進，可使用儀器附帶的接線排插延長接線；

3.11、打印機

安裝位置：如圖3—1— eq \o\ac(○,11)11。

功    能：顯示可打印數(shù)據(jù)時，將光標移動至“打印”項按確認鍵打印。

注    意：打印機為全自動熱敏打印機，打印紙寬55mm。更換打印紙時請使用熱敏打印機專用打印紙，首先按下打印機下部凸起的按鈕，打印機蓋板將自動彈起，然后按順序?qū)⒋蛴〖埛湃氪蛴〖垈}內(nèi)并留少許部分在外面，然后合上打印機蓋板。

“局部放電是電力設(shè)備內(nèi)部微小區(qū)域的局部擊穿，是造成電力設(shè)備絕緣故障的主要‘元兇’。許多設(shè)備故障都經(jīng)歷了發(fā)生、發(fā)展、爆發(fā)的過程，如果在初期有效診斷和合理處置，就能避免絕大多數(shù)嚴重故障。”

攻關(guān)團隊自15年起關(guān)注變壓器、GIS等電力設(shè)備的早期微弱局部放電監(jiān)（檢）測，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)手段對細微絕緣異常的敏感性不足，早期缺陷發(fā)展到嚴重階段才能被發(fā)現(xiàn)；單一物理量的測量易受環(huán)境干擾，難以實現(xiàn)高精度實時監(jiān)測；在高壓、高電磁干擾環(huán)境下，傳統(tǒng)傳感器安裝位置受限，制約信號的有效測量。

“對在運變壓器的局部放電監(jiān)測，主要圍繞放電過程中的聲、光、電、磁信號和油中氣體狀態(tài)量。日常運維工作中，外置式超聲波傳感器和內(nèi)置式特高頻傳感器應(yīng)用*為廣泛。”但在現(xiàn)場應(yīng)用中超聲波和特高頻傳感技術(shù)都存在局限性，前者存在易受環(huán)境噪聲等信號干擾、設(shè)備外殼造成聲波衰減等問題，后者則易受脈沖型噪聲源干擾而出現(xiàn)誤報警。這些都會影響局部放電源的判定和定位，進而可能導致存在早期絕緣缺陷的設(shè)備繼續(xù)“帶病”運行。

由于常規(guī)單一物理量、外置式傳感監(jiān)測已無法滿足設(shè)備早期絕緣缺陷的可靠監(jiān)測需求，17年，攻關(guān)團隊開始探索電力設(shè)備內(nèi)置式、高靈敏、多參量聯(lián)合監(jiān)測與診斷技術(shù)。

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