局部放电检定仪

一、LYTCD-9808局部放电检定仪安全提示

1、本系统的操作、维护应由能胜任的相关专业人员进行。

2、局部放电试验现场电压高达几万伏，试验人员应严格遵守所有安全预防措施。试验区域应有明显、清晰的警示牌，现场任何人都应该知道高压区域。直接从事的测量人员应了解测量回路中所有带电元件、高压元件，不直接从事测量的人员应被隔离在试验区域之外。在试验过程中及上电后，任何人不得进入高压区。

3、在试验以前，操作人员应掌握测试线路、测试方法、测试步骤和测试目的。

4、试验现场要整洁、干净，不应存放其他无关的物品。在高压区间的地面上不应有杂乱的金属小块（如裸铜线段、螺丝、螺帽和其它小金属块等），被试品、升压变压器、耦合电容等应与周围保持适当距离。

5、被试品、升压变压器、耦合电容等表面应保持干燥清洁，因为表面的湿气和污垢会引起表面的局部放电，导致测量异常。

6、高压导线应尽可能短而粗，以防止电晕，可采用蛇皮管等。试验回路所围的面积尽可能小，以降低干扰的引入。电压等级高的高压端应加防电晕帽。试验区各种金属物体应牢固接地，不能悬浮，检查并改善试验区内一切可能放电的部位（如不能有尖、锐角），特别注意各种地线是否良好接地。

7、在试验开始加压前，试验人员必须详细而全面地检查一遍线路，以免线路接错。特别应关注接地线、高压线和强电回路的连线是否牢固连接。

8、试验异常时，应首先切断电源，再作进一步处理。

二、LYTCD-9808局部放电检定仪功能特点

测量通道：2/4/6通道测量，独立的信号调理、AD采样、处理、显示，且实现同步采样。

测量功能：可检测局部放电幅值、极性、相位、放电起始电压、熄灭电压、次数等相关参数。

同步功能：内、外同步任意选择，且具有零标指示和相位分辨功能。

显示方式：可选择椭圆、直线、正弦及二维、三维等界面显示局部放电信号，可直观的分析测试过程中信号的频率、相位、幅度以及试验电压之间的相互关系。

局部放大：可对单个或某一段放电信号进行波形分析，确定信号的性质。

开窗功能：可在任意相位开窗（消隐），用于特别显示（或屏蔽）相位的信号（干扰）。

同步消隐：在配合阻抗单元和耦合电容的情况下，可对来自地网、试验电源和试验现场空间的干扰进行同步滤除。

极性鉴别：可通过放电信号的脉冲极性区分，是试品内部，还是外部的放电，有效去除外部干扰。

频谱分析：基于FFT算法实现的频谱分析与FIR数字滤波功能。

增益可调：在量程切换跨度内，实现增益连续可调。

保存打印：可保存单次放电的数据，也可记录一段时间的局部放电图形及相关参数，保存的数据可回放和重现方便后期分析。对单次放电的数据提供打印功能。

三、LYTCD-9808局部放电测试系统

1、系统概述

本仪器是按照DL/T846.4-2004 《高电压测试设备通用技术条件》、GB/T 7354-2003 《局部放电测量》开发的，应用于电力系统设备运行维护的局部放电测试，仪器结构紧凑、携带方便，抗干扰能力强。适用于各种电压等级和容量的变压器、发电机、互感器、套管、GIS、电容器、CVT、电力电缆、开关等高压电气设备的局部放电检测。

系统主要由主机、输入阻抗单元、校准脉冲发生器、耦合电容分压器（外零标输入）、PC机（分体机）以及连接电缆等组成。

2、主机

（1）面板结构

（2）主机硬件框图

本仪器采用脉冲电流法。硬件框图如下：

由上图可知被测信号有两个：一个是来自输入耦合单元的放电脉冲信号，另一个是来自试验电源经分压后的试验电压信号

每个通道的输入信号独立的经过前级低通滤除部分低频信号，再经过衰减或放大处理，然后经过细调增益控制，经过更精密一级的高低通滤波，进一步筛选出放电信号，经过高速宽频带12位AD转换器进行模数转换，得到的数据经过FPGA存储在缓存SDRAM中，再由FPGA通过USB（或以太网）上传给PC机或工控主机系统进行显示。

试验电压信号经过电压互感器隔离变换成小信号，小信号分两路：一路经过调理得到试验电压的外零标信号，另一路经过有效值转换和A/D转换得到试验电压数据。该数据由FPGA送给PC机或工控主机系

统进行显示。

3、输入阻抗单元

本系统的放电脉冲检测阻抗，又称耦合装置或输入单元，包括耦合电容和输入单元，是测试系统和测试回路的主要组成部分，输入单元针对特定的试验回路或试品，为达到佳的灵敏度而专门设计的。本系统配备了十三种独立的输入单元，其中第十三种为单元。面板示意如下图：

本系统配备的输入单元是RLC型检测阻抗，是一种调谐型阻抗。检测阻抗的检测回路及等效电路，如图所示：

图b是图a的等值电路，它是一电感、电容并联电路，当电路谐振时，在Ct和Lm两端产生较高的谐振电压。当测量回路一经确定，测量回路的谐振电容     便可求得。而且，测量系统的测量中心频率f0也是已知的。因此只要恰当选择测量阻抗电感值Lm。使时，便可达到足够高的测量灵敏度。

系统备有12个独立检测阻抗，足以满足选择之要求。

只要选取检测阻抗的调谐电容Ct的中心值等于测量回路的谐振电量Ct，可使测量回路的灵敏度足够高。一般使Ct值落入Ct的范围就可以了。

根据试品的容量Cx，耦合电容的大小Ck，选取适合序号的输入单元。表中调谐电容量系指与输入单元初级绕组并联的电容（粗略估算以按试品容量与耦合电容的容量串联计算）。例如：试品容量为500pF，耦合电容量为1000pF，则所需检测阻抗为500×1000/(500+1000)=333.33，查表可取3号单元。

输入单元应尽量靠近试品，输入单元经测量电缆与放大器输入插座相连。

本测试系统采用的是脉冲电流法进行局部放电测量，该方法的基本测试回路通常有三种：并联测试回路、串联测试回路和平衡回路（桥式回路）。

注：Cx：代表试品电容。

Zm：代表检测阻抗。

Ck：代表耦合电容，它的作用是为Cx与Zm之间提供一个低阻抗通道。

Z：代表接在电源和测量回路间的低通滤波器，Z可以让工频电压作用到试品上，但阻止被测的高频脉冲或电源中的高频分量通过。

图a为并联回路，多用于试品电容Cx较大，试验电压下，试品工频电容电流超出检测阻抗Zm允许值，或试品有可能被击穿，或试品无法与地分开的情况。该测量回路应用较多。

图b为串联回路，多用于试品电容Cx较小，试验电压下，试品工频电容电流符合检测阻抗Zm允许值时，耦合电容Ck兼有滤波（抑制外部干扰）和提高测量灵敏度的作用，其效果随Cx/Ck的增大而提高。Ck也可以用高压引线的杂散电容Cs来代替。这样，可使线路更为简单，从而减少过多的高压引线和联结头，避免电晕干扰，该方法多用于220kV及以上的产品试验。试品的低压端必须与地绝缘。

图c为平衡测试回路，利用电桥平衡原理将外来干扰信号平衡掉，因而这种回路的抗干扰能力较强。但是，由于平衡测试回路，利用电桥的平衡条件和频率有关，因此有当Cx和Ck的电容量比较接近时，才有可能同时*平衡掉各种外来干扰。平衡测试回路的灵敏度一般低于直接测试回路。

4、校准脉冲发生器（详见附录1）

5、耦合电容分压器

零标输入单元作为局部放电检测系统的相位基准，对识别局部放电和干扰有重要作用，本仪器系统内置内零标单元和外零标输入单元。外零标输入时，系统的相位可以和外零标输入严格同步，且无频率间隔要求，故可以和无局放串联谐振电源相配合，外零标的输入范围为：交流10∽380V，30Hz∽300Hz。

在实际试验中，可以将试验电源电压经分压器降至10∽380V再接入零标单元。如果在屏幕上输入分压器的变比，可以直接测量出试验电源电压。例如，电容分压器变比是500：1，则选择变比为500。

如果试验电源和仪器电源同相或试验电源和工频严格同步，可使用仪器内零标。

一般，当没有外零标输入信号时，仪器自动选择内零标作为本系统的相位基准。如果试验电源和仪器电源相位不同，必须对其相位进行校正后才可测量。

如图是耦合电容分压器，既可以当耦合电容使用，又可以当电容分压器使用；试验时，分别接到输入单元和主机的分压器输入（即外零标输入），就可以同时测量试品的局部放电和试验电压。

四、LYTCD-9808软件操作说明

1、软件安装与删除

配置要求：

软件要求安装系统为Windows XP/2000（暂不支持Win7系统）。推荐配置：Pentium 1.5G（或更高），内存256M以上，必须支持USB2.0。

软件安装

数字式局部检测系统安装步骤

*步：双击光盘中“数字式局部检测系统”进入如下界面

第二步：单击下一步进入用户信息设置界面如下图

第三步：单击下一步进入安装类型选择界面，推荐选择完整安装

第四步：单击下一步进入如下界面，准备安装程序

第五步：单击安装，进入安装界面

第六步：安装完成界面提示如下

七步：单击完成，完成安装，软件可以使用。

驱动程序安装

*步：将局部放电测试仪主机与PC电脑连机，开启局部放电测试仪主机电源。出现如下新硬件提示界面

第二步：选择“否，暂时不”，单击下一步进入如下界面

第三步：选择“从列表或位置安装”项，单击下一步，进入如下界面

第四步：选择“在搜索中包括这个位置”，单击“浏览”选择“数字式局部检测系统”安装目录下的“USB驱动”（如：C:Program Files数字式局部检测系统USB驱动），单击下一步进入如下界面

第五步：选择“Cypress USB Component”，单击下一步进入完成界面

第六步：单击“完成”，设备驱动安装完成，可以正常使用。

2、操作界面

校准界面

椭圆、直线和正弦界面

椭圆界面

直线界面

正弦界面

二维和三维界面

二维界面

三维界面

多通道界面

局部放大界面

频谱分析界面

打印预览界面

3、菜单和工具栏功能

菜单

文件

打开：可以打开三种格式的文件分别是*.dat，*.prj和*.opt，这三种格式的文件分别对应单次测量的数据，连续测量的数据和设置参数数据。

注意：测量过程中不提供打开文件功能。

保存设置：保存校准中设置的通道、增益、滤波、校准脉冲等参数，保存的文件格式为*.opt。

注意：仅在校准界面下有该菜单项，在其他显示界面无此功能。

另存为：保存当前时刻的单次测量数据，保存的文件格式为*.dat。

打印：打印报表功能。

打印预览：提供打印报表预览、打印机选择和打印设置功能。

退出：提供软件退出功能。

视图

椭圆窗：将显示界面从其他界面切换到椭圆窗口界面。

直线窗：将显示界面从其他界面切换到直线窗口界面。

二维窗：将显示界面从其他界面切换到二维窗口界面。

三维窗：将显示界面从其他界面切换到三维窗口界面。

校准窗：将显示界面从其他界面切换到校准窗口界面

正弦窗：将显示界面从其他界面切换到正弦窗口界面。

多通道显示：将显示界面从其他界面切换到多通道显示界面，双通道或四通道。

注意：显示通道数在“设置”子菜单中的“显示设置”菜单项中设置。

标尺1：在单通道显示时，界面中出现pc量指示标尺；在双通道显示时，界面上方通道出现pc量指示标尺。放电量值此时显示的是标尺选中的位置的放电量值。

标尺2：在双通道显示时，界面下方通道出现pc量指示标尺。放电量值此时显示的是用户标尺选中的位置的放电量值。

显示工具栏、显示状态栏、显示设置栏：用于显示和隐藏相应选中的工具栏。

设置

局部窗口：进入局部放大界面。

注意：局部开窗功能只在椭圆显示界面下提供，且只在单通道显示时提供。

系统设置：提供如下功能：

脉冲阈值：该值是个百分比值，表示阈值占满刻度值的百分比。该值用于脉冲计数中的判断依据，大于该值计一次放电，二维显示中涉及该内容。

试验电源频率：提供自动和手动选项，当此处选择为自动，则工具栏中频率控件只显示不可设置；当此处选择为手动，工具栏中频率控键中的值可设置。

同步消隐：可选择消隐通道和阈值，当同步消隐开启时，实现用选中通道的信号与被消隐通道的信号相减或相加（正向为相减，反向为相加）。

系统校正：提供通道系统校正功能，恢复默认值按扭将选中通道的当前基准值设置为默认值2048。

滤波设置：可选手动，当选为手动时，用户可以对滤波通道，滤出频点个数及滤波通道进行设置。

颜色设置：对坐标、背景、波形、网格、开窗和刻度尺的颜色提供设置功能。

显示设置：设置多通道显示时的通道数是双通道或是四通道。

配色方案：对坐标、背景、波形、网格、开窗和刻度尺的颜色提供默认的几种习惯的配色方案。黑色背景的为默认方案，白色背景的是常用于打印的方案，另紫色、蓝色和灰色背景为其它供选择的方案。

频谱分析

频谱图

功能：显示测量数据的时域图和频域图，时域图显示同椭圆窗。

滤波前

功能：图形界面上方显示椭圆窗，下方显示频谱展开图。

滤波后

功能：显示滤波后的时域图和滤波后的频谱展开图。

帮助（该项内容见相应文档）

工具栏

试验电源设置

变比：提供用户输入分压电容（或分压电阻）的变比值，默认值为500，正整数。

频率：提供用户手动设置试验电压的频率，范围30到300Hz可选。

角度：提供用户相位旋转功能0度到345度间隔15度可选。

椭圆

直线

二维

三维

校准

参数设置

校准状态图                         测试状态图

通道：提供通道选择功能。

放大：选择放大倍数的切换。

增益：在校准界面下提供设置增益值，在其它界面下仅显示不能设置。

滤波：在校准界面下提供选择硬件滤波参数设置（：100kHz、200kHz、300kHz和400kHz；低端：20kHz、40kHz、60kHz和80kHz），其它界面下仅显示不能设置。

单窗：开窗或消隐功能中提供单个窗口。

双窗：开窗或消隐功能中提供两个相位对称的窗口。

校准电压/电容：在校准界面下提供用户设置校准电容100pF或10pF的功能，校准电压在所有情况下都只是显示不能设置。

脉冲：在校准界面下提供给用户设置校准脉冲的功能，在其他界面下仅能显示不能设置。校准电压u、电容c和校准脉冲Q三者的关系为Q=u*c，所以校准电压显示值由校准电容和校准脉冲的设置值决定。

自动校准：在校准界面下提供自动校准功能。

保存设置：在校准界面下提供用户保存设置参数的功能。

自动记录和时间：在单通道和双通道的显示界面下提供用户保存一段连续波形的功能。记录时间从10秒到60分钟可选，记录过程中状态栏中显示剩余时间秒数。

注意：该记录数据不提供局部开窗功能。

1)      测量：开始测量按扭。

2)      返回：在校准界面下，返回到椭圆显示界面。

3)      停止：停止测量按扭。

右键菜单

返回：功能同参数设置工具栏中返回控件。

测量：功能同参数设置工具栏中测量控件。

停止：功能同参数设置工具栏中停止控件。

自动记录：功能同参数设置工具栏中自动记录控件。

消隐：在开窗状态下，将开窗选中部分波形屏蔽，被屏蔽部分不参与放电量值计算。

恢复：从消隐状态恢复到正常开窗状态。

单通道：提供从多通道显示切换到单通道显示界面。

多通道：提供从单通道显示切换到多通道显示界面。

频谱图：功能频谱分析菜单中同名菜单项。

滤波前：功能频谱分析菜单中同名菜单项。

滤波后：功能频谱分析菜单中同名菜单项。

保存图像：将当前图形界面中的图形保存成*.bmp格式的图片。

状态栏

当前窗口：显示当前界面窗口的名称。

当前状态：显示为等待测量或正在测量

日期：显示当前日期

时间：显示当前时间

记录剩余时间：在自动记录过程中，显示剩余时间

当前设备状态：显示连接/未连接/通讯错误/通讯正常