LYPCD-3500高压开关柜TEV局放监测仪产品概述

开关柜的故障类型一般可分为拒动/误动故障、绝缘故障、开断与关合故障、载流故障、外力及其他故障。中国电力科学院对1989～1997年和2004年40.5KV以下开关设备的故障进行了统计，其中绝缘与载流性故障占30%～53%。而广东电网公司对1992～2002年开关设备故障类型的统计结果显示，绝缘与载流性故障的比例甚至高达66%  .以上两种故障均与放电现象有关。近年来，英国电力企业对国内使用中压真空开关进行故障统计：其中误操作和机械性两类故障占30%～38% ；放电互感器和电缆箱类故障占26%～44% 。这些故障都会伴随着局部放电现象的产生。采用传统方法检测需浪费大量的财力，造成巨大的损失。

采用暂态对地电压(TEV)测量和超声波(US)测量两种新兴技术对开关柜进行故障检测。 设备采用便携式，操作简单，TEV传感器贴在箱壁，US传感器沿着开关柜上的缝隙扫描检测，对高压开关及开关柜无任何损害，所有的检测对高压开关及开关柜设备的运行不产生任何影响。该产品可以对测量进行信号多周期观察，对放电进行频率识别，并通过多种模式进行分析，能够清楚地判断出开关柜是否出现故障。

引用标准

局部放电测量GB/T 7354

电力设备局部放电现场测量导则 DL/T 417

高电压试验技术 *部分：一般试验要求 GB/T 16927.1

高电压试验技术 第二部分：测量系统 GB/T 16927.2

高电压试验技术 第3 部分: 现场试验的定义及要求 GB/T 16927.3

LYPCD-3500高压开关柜TEV局放监测仪产品简介

本产品主要由以下几部分组成：

LYPCD-3500巡检仪一台。

主机充电器一套

LYTEV-II传感器1个。

LYCS-Ⅳ非接触式超声传感器1个

BNC-SMA 50Ω同轴电缆2条。

LYTX-03无线同步发射器及电源线一套。

读卡器1个。

后台报告生成软件光盘1个

                                               图 3?1系统组成

暂态地电压（TEV）测量原理

当配电设备发生局部放电现象时，带电离子会快速地由带电体向接地的非带电体快速迁移，如配电设备的柜体，并在非带电体上产生电流行波，且以光速向各个方向快速传播。受集肤效应的影响，电流行波往往仅集中在柜体的内表面，而不会直接穿透金属柜体。但是当电流行波遇到不连续的金属断开或绝缘连接处时，电流行波会有金属柜体内表面转移到外表面，并以电磁波形式向自由空间传播，且在金属外表面产生暂态地电压。而该电压可用的TEV传感器布置在开关柜外面进行测量。TEV传感器类似传统的RF耦合电容器，其壳体可做绝缘和保护双重功能，传感器内部可感应出高频脉冲电流信号。其测量原理如图：

                                 图 4-1 TEV检测原理

超声波（US）测量原理

局部放电发生前，放点点周围的电场力绝缘介质的机械应力和粒子力处于相对平衡状态。局部放电发生时电荷的快速释放或迁移使电场发生改变，打破了平衡状态，引起周围粒子发生震荡性机械运动，从而产生声音或振动信号。超声波法通过在设备腔体外壁上安装超声波传感器来测量局部放电信号。该方法特点是传感器与地理设备的电气回路无任何，不受电器方面的干扰，但在现场使用时容易受周围环境噪声或设备机械振动的影响。由于超声信号在电力设备常用绝缘材料中的衰减较大，超声波检测法的检测范围有限，但具有定位准确度高的优点。局部放电产生的声波的频谱很宽，可以从几十Hz 到几MHz，其中频率低于20kHz 的信号能够被人耳听到，而高于这一频率的超声波信号必须用超声波传感器才能接收到。通过测量超声波信号的声压大小，推测放电的强弱。

               图 5-1 US测量原理

LYPCD-3500技术参数

LYPCD-3500基本操作

                          图 7?1 整机接口图

仪器开启/关闭

按下按钮，等待1秒，接通仪器电源。1秒后，开机画面显示在屏幕中。

                     图 7?2 开机画面

若要关闭仪器，长按 按钮3秒钟。

自检及系统信息

仪器启动后，系统会进行自检，自检完成后，显示屏会显示下列信息：

·自检测试结果-显示加电自检测试结果，显示正常或失败。如果仪器自检失败，则列出故障点，请根据故障类型相应处理，若无法处理，则应将仪器返厂修理。

·设备型号—显示设备型号名称。

·设备编号—显示设备编号信息。

·软件版本号—显示仪器上安装的当前软件的版本。

另外也可以从系统设置中按来浏览系统信息显示屏。

设置

进入系统主画面后，使用按键进入设置画面，使用和按键选择想要修改的项目，选中项目后使用和按键对项目进行修改。

其中特殊项：系统设置中的设备名称、任务编号、日期时间对其进行修改时首先使用和按键选择该项，然后使用和按键来选择要修改的具体位置，当要修改的位置闪烁后使用和按键对该位置进行修改，修改完毕后使用和按键调整到没有闪烁区域后，使用和按键选择想要修改的其他项目。

LYPCD-3500系统设置

                 图7?3 系统设置画面SZ

文件名称—显示数据存储文件的名称，显示当前存储状态。

设备名称—被检测设备的编号。

任务编号—试验任务编号。

测量通道—当前工作通道。

同步方式—选择同步方式，内同步、光同步、外同步。

内同步：可检测电力设备是否存在放电及其放电大小。

光同步：在室内或其他无阳光直射地点检测时，需打开白炽灯，可将同步方式改为光同步。

外同步：为了得到稳定而且准确的相位。

按键声音—按键声音开、关控制。

日期时间—系统日期时间设置。

图片存储位置—设置图片存储路径，可存储在SD卡内，也可通过USB口存储到终端设备。

US设置

                   图 7?4 US设置画面

预警值（黄色）—设定黄色“交通灯”门限值（默认值3mV）

报警值（红色）—设定红色“交通灯”门限值（默认值7mV）

增益—通道增益调节，系统采用自动增益控制调节，范围为：42dB、35dB、28dB、21dB、14dB、7dB、0dB、-7dB。

测量模式—US测量模式的切换，包含波形模式、连续模式、相位模式。

波形模式周波数—更改波形模式下显示波形的周波数量。

TEV设置  

              图 7?5 TEV设置画面

预警值（黄色）—设定黄色“交通灯”门限值（默认值20dBmV）

报警值（红色）—设定红色“交通灯”门限值（默认值29dBmV）

测量模式—HFCT显示模式的切换，包含波形模式、统计模式、脉冲模式。

统计模式统计时长—设置统计模式的统计时间

系统信息

              图 7?6 系统信息画面

浏览在加电时显示的系统信息。

TEV测量

TEV有3种测量模式：波形模式、统计模式、脉冲模式。

TEV—波形模式

在系统设置中测量方式选择TEV，按TEV设置中测量模式选择波形模式后设置周波数，再点击按钮进入显示画面：

                        图 7?7 TEV波形运行模式

测量通道—显示正在测量的通道。

测量模式/显示模式—显示当前测量模式（正常模式、脉冲模式，统计模式。）

触发方式—显示当前触发方式及运行状态。

时间日期—显示系统时间日期。

电池状态—显示当前剩余电池电量。

报警指示—显示当前的报警状态，如绿色、黄色或红色，具体由设定值决定。默认值为：小于20 dB = 绿色、20-29 dB = 黄色、以及大于 29dB = 红色。

测试背景—显示当前测试背景，在停止状态下，点击保存测试背景。

峰值读数—当前周波测量到的峰值读数，用dBmV表示。

报警历史—以流动柱状态图的形式显示近 20 个测量值，色彩编码类似于交通指示灯。还可以通过按下按钮来清除历史。

历史大读数—进入测量模式以来，所获得的大读数。还可以通过按下按钮来复位。

操作指示—系统对当前画面可用操作进行提示。

波形图—显示测量波形可显示多个周波根据放电特性来判断是否放电，通过和按钮可对波形幅值显示进行缩放。

             图 7?8 TEV波形停止模式

保存记录—以数据库的形式对测量数据，波形进行存储。

查看记录—查看测量数据，对数据进行处理。

设为背景—将当前测得值设为背景值。

清除历史—对报警历史进行清除处理。

存储图片—将测得波形以图片形式进行保存。

TEV—统计模式

在TEV设置中测量模式选择统计模式后，点击按钮进入显示画面，TEV的统计模式有3种显示模式，若要在各模式之间进行切换，则可以在运行状态下使用左、右方向键在各个不同显示屏之间进行切换

                                 图 7?9 显示模式切换

二维图谱（峰值图谱）

显示单周期内波形幅值和相位的关系，以及脉冲次数与相位的关系。

二维图谱（指纹图）

该模式下纵轴代表放电水平，横轴代表相位0-360度，不同的像素颜色代表不同的峰值频次。点击按钮开始重新统计。

三维图谱（Q-Φ-T）

该模式纵轴代表放电水平，横轴代表相位，Z轴代表时间，脉冲不同颜色代表放电水平的大小不同，右侧颜色标识代表纵轴不同的百分比所使用的不同颜色。通过该模式可以区分干扰和放电，以及随时间变化不同相位信号的变化。

TEV—脉冲模式

               图 7?10 脉冲模式

在TEV设置中测量模式选择脉冲模式后，点击按钮进入显示画面：

脉冲数/2S—显示在 2 秒期间内的脉冲计数。

脉冲数/周期—显示 50Hz主频率下的每周期内的脉冲数。

严重度—显示短期严重度（根据 TEV幅值（mV）x 每周期内的脉冲数计算）。

US测量

US有3种测量模式：波形模式、连续模式、相位模式。

在系统设置中测量方式选择US，US设置中选择需要的测量模式后，点击按钮进入显示画面。

US—波形模式

波形检测模式用于对被测信号的原始波形进行诊断分析，以便能直观的观察被测信号是否存在异常。

           图 7?11 US波形模式测量画面

US—连续模式

连续检测模式是局部放电超声波检测中应用为广泛的一种检测方法。可迅速检测被测信号特征，显示直观，响应速度快。该模式通过不同参数值的大小组合判断被测设备是否存在局部放电以及可能的放电类型。

           图 7?12 US连续模式测量画面

按下F1停止后，再点击确定可设置背景。

有效值—显示被测信号在一个周期内的有效值。

周期峰值—显示被测信号在一个周期内的峰值。

50Hz相关性—显示被测信号50Hz频率成分。

100Hz相关性—显示被测信号100Hz频率成分。

US—相位模式

由于局部放电信号的产生与工频电场具有相关性，因此可以讲工频电压作为参考量，通过观察被测信号的发生相位是否具有聚集效应来判断被测信号是否因设备内部放电引起的。

图 7?13 US相位模式测量画面

横轴为角度（0～360°），纵轴为信号幅值（mV）。

按下后，可查看存储记录。

点击按钮可以消除统计。

数据存储

系统将数据存储在SD卡中，为了保证软件正常存储及读取，应保证SD卡有效。在存储前应先系统设置中设置文件名称、设备名称、任务编号，以作为日后查看标识。

在停止状态下，按下按键，可对数据及图形进行存储。

数据查看

停止状态下按下按键，可打开历史数据窗口，在该窗口下，可对记录进行删除，对文件可进行导出和删除，同时提供蓝牙发送接口。

              图 7?14 历史数据画面

外同步的使用

在现场试验时，为了得到稳定而且准确的相位，可以采用外同步触发方式，在系统设置里，将触发方式改成外同步，将无线同步发射器接到试验电源上，点击运行，此时放电相位为稳定而准确的相位。

注意：无线同步连接试验电源时，应严格按照LNE的表示进行接线。

    图 7?15 无线同步发射器

传感器的使用

TEV传感器

TEV传感器能够感应出开关柜金属柜体上的暂态电压形成一定的高频感应电流。使用时将TEV传感器紧贴在金属柜体上。

         图 7?16 TEV传感器图片

非接触式超声传感器（CS）使用

非接触式超声传感器是对发生局放时在空气中传播的超声波进行检测。要求放电源与传感器之间必须有良好的空气路径，对于封闭良好，无气孔及空气间隙的开关柜将无法检测。使用时将传感器吸附在开关柜体上，防止超声移动产生干扰信号，并将超声探头对准设备的缝隙处进行检测。

                             图 7?17非接触式超声传感器（CS）图片

仪器充电

*次使用前，应为该装置充电。*充电所需时间大约4小时；但是，如果该装置已经部分充电，则应减少充电时间。一旦电池充满，指示灯变为绿色。充电状态由靠近充电器插孔旁边的LED指示。

·如果LED熄灭，该装置未充电，如果接入电源适配器后充电指示灯不亮，表示充电线路有故障，请检查电源适配器是否通电。

·如果LED红色，则表示电池正在充电。

·如果LED绿色，则表示电池已充满。

·充电时务必关闭LYPCD-3500 TEV局部放电巡检仪。

·充电器插入时，不得用仪器进行测量。

注：对本仪器内置电池进行充电时，必须使用本仪器配带的电源适配器充电，不得使用其它电源，否则可能造成电池或仪器损坏！