做好局部放電監(jiān)測(cè)預(yù)警有助于防范電力設(shè)備絕緣故障。國(guó)網(wǎng)上海電力針對(duì)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(shí)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(duì)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(chǎng)交接、停運(yùn)診斷及帶電檢（監(jiān)）測(cè)試驗(yàn)環(huán)節(jié)，是目前管控設(shè)備質(zhì)量的關(guān)鍵手段之一。

國(guó)網(wǎng)上海市電力公司電力科學(xué)研究院設(shè)備狀態(tài)感知及預(yù)警技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)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(shí)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(cè)，助力提升電力設(shè)備可靠運(yùn)行水平。

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

WBXL-III變頻輸電線路參數(shù)測(cè)試儀是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(cè)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(chǎng)對(duì)測(cè)試的干擾，從根本上解決了強(qiáng)電場(chǎng)干擾下準(zhǔn)確測(cè)量的難題。同時(shí)適用于全部停電后用發(fā)電機(jī)供電檢測(cè)的場(chǎng)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(cè)試時(shí)干擾越來越強(qiáng)，嚴(yán)重影響測(cè)試的準(zhǔn)確性和測(cè)試儀器設(shè)備的可靠性，針對(duì)這一問題，我們開發(fā)了新一代輸電線路異頻參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，集成變頻測(cè)試電源、精密測(cè)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(qiáng)干擾的影響，保證儀器設(shè)備的保障，能極其方便、快速、準(zhǔn)確地測(cè)量輸電線路的工頻參數(shù)。

主要具有如下特點(diǎn)：

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(cè)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(jī)箱內(nèi)；是目前國(guó)內(nèi)同等產(chǎn)品當(dāng)中體積很小、重量很輕的；為試驗(yàn)提供了一種*簡(jiǎn)單便捷的試驗(yàn)手段。

接入電源簡(jiǎn)單方便

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

超強(qiáng)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(zhǔn)測(cè)量

抗干擾能力強(qiáng)，由儀器內(nèi)部自帶變頻電源模塊提供儀器測(cè)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(chǎng)各種工頻干擾信號(hào)，使儀器實(shí)現(xiàn)高精度、準(zhǔn)確可靠的測(cè)量。

DSP高速處理器

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

操作簡(jiǎn)單

外部接線簡(jiǎn)單，正序阻抗、零序阻抗、正序電容、零序電容在測(cè)試端僅需一次接入被測(cè)線路的引下線就可以完成全部的測(cè)量；解決了現(xiàn)有測(cè)試手段存在的測(cè)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(shí)感應(yīng)電壓對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的傷害。

海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

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

科學(xué)先進(jìn)的數(shù)據(jù)管理

儀器數(shù)據(jù)可以通過U盤導(dǎo)出，可在任意一臺(tái)PC機(jī)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(bào)告。

全觸摸超大液晶顯示

操作簡(jiǎn)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(xùn)就能使用。輕輕觸摸一下就能完成整個(gè)過程的測(cè)量，是目前非常理想的智能型測(cè)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(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品“一體式變頻線路參數(shù)綜合測(cè)試儀”可靠耐用的品質(zhì)）

三、面板說明（WBXL-III電力調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品“一體式變頻線路參數(shù)綜合測(cè)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(cè)試電源輸出（A、B、C、N）插孔（電流測(cè)量端子）

電壓測(cè)量輸入（UA、UB、UC、UN）插孔（電壓測(cè)量端子）

測(cè)量輸入保險(xiǎn)管

接地接線柱

輸入電源開關(guān)

電源輸入插座（AC220）

打印機(jī)

3.1、緊急停止按鍵

安裝位置：如圖3—1—1。

功    能：斷開測(cè)試輸出電源，并將外部接線全部接地；測(cè)試過程中遇到突發(fā)事件時(shí)，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(cè)量過程中遇到緊急情況請(qǐng)先按緊急停止按鍵來快速地?cái)嚅_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(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)導(dǎo)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(bào)告文件；

注    意：當(dāng)U盤插入儀器USB接口并開始傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候，嚴(yán)禁中途拔出U盤，否則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤，嚴(yán)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(dòng)完成整個(gè)測(cè)量過程；

注    意：觸摸式液晶顯示屏屬于精密配件，應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間陽光暴曬或重物擠壓和利器劃傷；在操作液晶屏的時(shí)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(zhǔn)確度；

3.5、測(cè)試電源輸出（A、B、C、N）插孔（電流測(cè)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(gè)端子，提供儀

器測(cè)試輸出電源；

注    意：測(cè)試過程中此輸出端子有較大電流輸出，嚴(yán)禁用手觸碰端子金屬部分，以防電擊；

3.6、電壓測(cè)量輸入（UA、UB、UC、UN）插孔（電壓測(cè)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(gè)端子，提供儀器測(cè)試輸入電壓；

注    意：測(cè)試過程中嚴(yán)禁用手觸碰端子金屬部分，以防電擊；

3.7、測(cè)量輸入保險(xiǎn)管

安裝位置：如圖3—1—7。

功    能：測(cè)試過程中保護(hù)儀器本身，防止不正常情況下通過輸入端損壞儀器；

注    意：測(cè)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(dòng)或者始終不變等），則可能此相的保險(xiǎn)管已經(jīng)燒毀；更換保險(xiǎn)管時(shí)可用十字螺絲刀輕輕擰開外面的黑色護(hù)套，然后裝入新的保險(xiǎn)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(hù)接地；

注    意：儀器內(nèi)部自帶接地保護(hù)裝置，測(cè)試中應(yīng)當(dāng)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(jìn)入工作狀態(tài)。關(guān)閉此開關(guān)，也同時(shí)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(hù)的空氣開關(guān)，當(dāng)出現(xiàn)后端漏電的情況下此開關(guān)將自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)大功率專用插座與市電或發(fā)電機(jī)相連接；

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

3.11、打印機(jī)

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(shí)，將光標(biāo)移動(dòng)至“打印”項(xiàng)按確認(rèn)鍵打印。

注    意：打印機(jī)為全自動(dòng)熱敏打印機(jī)，打印紙寬55mm。更換打印紙時(shí)請(qǐng)使用熱敏打印機(jī)專用打印紙，首先按下打印機(jī)下部凸起的按鈕，打印機(jī)蓋板將自動(dòng)彈起，然后按順序?qū)⒋蛴〖埛湃氪蛴〖垈}(cāng)內(nèi)并留少許部分在外面，然后合上打印機(jī)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(yán)重故障?！?/span>

攻關(guān)團(tuán)隊(duì)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(cè)，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)手段對(duì)細(xì)微絕緣異常的敏感性不足，早期缺陷發(fā)展到嚴(yán)重階段才能被發(fā)現(xiàn)；單一物理量的測(cè)量易受環(huán)境干擾，難以實(shí)現(xiàn)高精度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；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(hào)的有效測(cè)量。

“對(duì)在運(yùn)變壓器的局部放電監(jiān)測(cè)，主要圍繞放電過程中的聲、光、電、磁信號(hào)和油中氣體狀態(tài)量。日常運(yùn)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?！钡诂F(xiàn)場(chǎng)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(hào)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(bào)警。這些都會(huì)影響局部放電源的判定和定位，進(jìn)而可能導(dǎo)致存在早期絕緣缺陷的設(shè)備繼續(xù)“帶病”運(yùn)行。

由于常規(guī)單一物理量、外置式傳感監(jiān)測(cè)已無法滿足設(shè)備早期絕緣缺陷的可靠監(jiān)測(cè)需求，17年，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)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(cè)與診斷技術(shù)。

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