1. 根據(jù)試品的容量Ca,耦合電容的大小Ck,選取適合序號的輸入單元。表1中調諧電容量系指與輸入單元初級繞組并聯(lián)的電容(粗略估算以按試品容量與耦合電容的容量串聯(lián)計算)。例如:試品容量為120pF,耦合電容量為1000pF,則所需檢測阻抗為有
2. 試品接入輸入單元的方法有以下幾種(見圖3):
其中:Z為阻塞阻抗;
Ca為試品;
Ck為耦合電容。
3. 面板示意圖
4.準備
后面板AC220V插座上接上220V工頻電源,然后打開電源開關,讓儀器預熱5分鐘,同時對有關開關進行操作。
“標準-擴展-直線”開關置于標準
放大器頻帶fL、fH分別置20KHz,300KHz,放大器增益粗調置3檔,細調置中間位置,切不可一開始將粗調開關置*上等。
根據(jù)不同頻率的試驗電源選擇電源頻率,以便觀察合適的橢圓。
如果中頻試驗電源,請將中頻試驗電壓開關旋在275V檔,然后再接上中頻電源。觀察數(shù)字表讀數(shù),如果差得太多,可將試驗電壓開關往小檔位上旋一檔,直至合適值,千萬不可旋在太小檔位上,同時請注意,輸入儀器的中頻電壓萬不可超過規(guī)定值275V!,否則儀器被損壞。
橢圓旋轉可不作調節(jié)。窗開關打在關位置,以后根據(jù)干擾出現(xiàn)的相位可開窗適當調旋轉,根據(jù)干擾情況調窗寬、位置,使干擾在門窗之外,使局部信號在窗上,以便讀取放電的數(shù)值。
線性、對數(shù)開關置于線性位置。
5. 視在放電量校準(JZF-10校正脈沖發(fā)生器)
用視在放電量校準器(JZF-10校正脈沖發(fā)生器)的輸出接于試品兩端,紅端接高壓端(引線盡可能短,以防干擾),黑端接低壓端,調節(jié)其輸出放電量,例如50PC,調節(jié)放大器增益粗調及增益細調旋鈕,使放電量表指示滿度。此時放電量表指示滿度即100%表示50PC的放電量,注意此時增益細調旋鈕位置不可再動。測量盒應盡量靠近試品高壓端。
校準完畢后,拆除視在放電量校準器的連線,并關斷其電源,防止高壓損壞校準器。
6. 試驗操作
接通高壓試驗回路的電源,逐步升高電壓至規(guī)定電壓,時刻注視PC表指示,此時放電量表的讀數(shù)表示試品放電量的大小,如指示在80%,則表示試品視在放電量為50×80%=40PC。
若此時試品放電量剛大于100%即超過滿度,應立即將放大器增益粗調由原來的“3”切換到“2”檔,此時放電量表100%,則表示500PC,假如此時放電量指示80%,由試品放電量為500×80%=400PC。
若此時試品放電量小于10%:
a. 應將放大器粗調由“3”檔改至“4”檔,此時放電量表100%則表示5PC,假如此時放電量表指示80%,則試品視在放電量為5×80%=4PC。
b.將儀器面板上對數(shù)、線性開關切換至對數(shù)位置,因對數(shù)刻度10%以下分辨率高,可直接讀出對數(shù)刻度。
旋轉“橢圓旋轉”開關使橢圓轉到預期的放電*利于觀察之處。通常這個位置是零標脈沖分別處于橢圓上部左側及下部右側之處。連續(xù)升高電壓,注意**次出現(xiàn)持續(xù)放電,當放電量超過規(guī)定的*低值時的電壓即為局部放電起始電壓。
若有干信號在放電脈沖附近,可以用窗寬和窗位置將干信號擾拒之窗外,即合擾窗開關,用一個或兩個時間窗并用窗寬、窗位置來改變橢圓上加亮區(qū)域的寬度與位置,使其避開干擾脈沖,這樣,放電量表的指示值只表示放電脈沖的大小,而不表示干擾信號的值,另外也可以改變頻帶的方法來提高抗干擾能力。
注:如需判斷放電相位,接上合適的電阻分壓器,取得10V左右的零標電壓,緩緩升高試驗電壓,橢圓上將出現(xiàn)兩個零標志脈沖,通過零標志可判別放電的相位,如圖所示:
七、測試中的干擾問題
測試中,往往由于外部干擾信號的影響,而使測試結果産誤判斷,或者使測試工作根本無法進行下去。尤其對從事局部放電測試工作經(jīng)驗不多的人,更容易引起誤判斷。因此,在局部放電測試技術中,消除外部干擾成為一項很重要的技術內容,同時也是花錢較多的一項技術措施。
(一) 外來干擾
1.與電源電壓無關的干擾
這種干擾與電源電壓(加至被試品上的電壓)無關,它不隨電源電壓的升高或降低而變化。它產(chǎn)生于:電氣開關的開閉操作、電焊起弧、吊車開動、整流電機的電刷、閃光燈、無線電電磁波以及各種工業(yè)干擾等等。這些干擾通過電源、測試回路和地線等途徑侵入進來。
2. 電源電壓有關的干擾
這類干擾一般隨電源電壓的增加而變大。它可由試區(qū)內各個部分產(chǎn)生。例如:
試驗變壓器、高壓引線、試品端部、高壓線路接觸不佳、高壓試區(qū)的絕緣物體與地線(或接地金屬物)接觸、試區(qū)內金屬物體接地不佳、以及其它物體的感應放電等等。與電源電壓有關的干擾的侵入途徑,可以通過電源、高壓導線、空間和地線侵入到測試回路內。
(二)消除外來干擾的方法
1. 消除與電源電壓無關的干擾方法:應從電源、空間、接地方式幾個方面采取措施。為了消除空間電磁波的干擾,應將試驗室加以屏蔽。對于由電源侵入的干擾,一般在電源進口處加隔離變壓器和濾波裝置。消除由接地網(wǎng)來的干擾,應采取一點接地方式。
2. 消除與電源有關的干擾措施:可將高壓導線加粗(用較粗的蛇皮管、薄鐵皮圓筒或鋁筒);對被試品端部加防暈罩;試區(qū)內各地線和金屬物應良好接地;試區(qū)內的絕緣物體嚴禁與金屬接地體接觸;在高壓線下部地面上不應有螺釘、地線頭等金屬物體。
八、附件
說明書 1份
測試報告 1份
電源線 1根
測試電纜 1根(8米)
保險絲 2只
合格證 1份
九、成套裝置(根據(jù)客戶要求選配)
1. 輸入阻抗
1~12號任選,7R號測長電纜用。
2. 視在放電量器校準器(JZF-10校正電量發(fā)生器,局放儀校正脈沖發(fā)生器)任選。
3. LB系列工頻、中頻濾波器
4. SBP系列三倍頻感應試驗設備
5. 無局放電阻分壓器50KV、100KV、150KV、200KV任選。
6. 無局放耦合電容系列
7. YDTW無局放試驗變壓器系列
8. 工頻試驗控制臺
十、視在放電量校準器參數(shù)及使用
(一) 校正脈沖發(fā)生器
局放儀校正脈沖發(fā)生器是專為局部放電的檢測而設計的,本儀器的精度、上升時間、重復頻率等直接決定了局部放電的測試精度,此儀器符合IEC標準。此校正脈沖發(fā)生器輸出電量10~5000PC任意調節(jié)。適用于先校準后試驗,先試驗后校準的局放試驗中。
一、技術參數(shù)
1.方波幅值
滿刻度為2.5V、5V、10V、25V、50V;
精度為±2%
2. 衰減器:10:1衰減3級。
3. 輸出脈沖極性
“+”每周期提供一個主正向脈沖;
“±”每周期提供一個正向脈沖和一個負向脈沖;
“—”每周期提供一個負向脈沖。
4. 方波前沿<0.07us
5. 重復頻率:45Hz~65Hz,連續(xù)可調。
6. 脈沖衰減時間100us~1000us
7. 內阻<75Ω。
8. 工作方式:感應同步,手動調節(jié)。
9. TCD-9305局部放電檢測儀一次工作時間5分鐘。
10.TCD-9305局部放電檢測儀工作環(huán)境
0~40℃,相對濕度≯85;
儀器周圍無強烈振動,儀器平放工作,不得傾斜。
11.電源:10V可充電電池。
二、TCD-9305局部放電檢測儀操作程序
用戶可根據(jù)實際情況選擇輸出幅值和Cq(10pF、100pF)、模擬放電量為Q=Cq×Uo。
將輸出電纜一端接到“衰減輸出”高頻插座,另一端接到裝有注入電容的匹配盒。
將極性開關調節(jié)到所需要的脈沖型號,按下啟動按鈕,儀器進入工作狀態(tài)。調節(jié)“方波幅值”旋鈕到所需要的電壓值范圍,然后再調節(jié)“細調”,將同步選擇開關打到調頻,然后調節(jié)旋鈕使脈沖的頻率盡量接近于試驗電源的頻率,如果需要同步,將開關打到感應接線柱上,此時脈沖與電網(wǎng)頻率同步。當“極性開關”旋到“V”檢查時,看表頭指示是否在紅線以下,如果在紅線以下時則需充電。
校正結束后,必須將匹配盒拿下,以免升高壓時打壞,將儀器置于“關”位置。
注:TCD-9305局部放電檢測儀工作時必須平放,不能傾斜,另此儀器的方波信號為不接地的,不用接地。
HD型正電量發(fā)生器的主要技術指標及使用
HD型校正電量發(fā)生器是一種小型的可充電電池供電的視在放電量校準器,它可以分別以四種放電量向試品兩端注入1.2KHz左右的校正脈沖,可用于先校準后試驗的局放試驗中,適合于國際電工委員會IEC-270所推薦的任何一種試驗電路。
(一)主要技術參數(shù)
電池電壓 1.25×8V
輸出電荷量 5、50、500PC或5、10、50、100PC
方波前沿 ?。?.07us
脈寬: 100us~1000us
內阻: ?。?5Ω
重復頻率 1.2KHz
頻率變化 >±200Hz
注入電容 10PF、100PF或10PF、20PF
(二)TCD-9305局部放電檢測儀使用方法
首先檢查HD校正脈沖發(fā)生器的電池電壓,如面板上電壓表指示,在8V以上方能正常工作。
將輸出的紅、黑兩個端子上接上導線,紅端子上的導線盡量短,且靠近試品的高壓端,黑線導線接試品的低壓端,將校正電量開關置于5、10、50、100、500中任何合適一檔即可校正。頻率可在1.2KHz附近調節(jié)。
校正電量發(fā)生器使用后及時將調節(jié)電荷量的波段開關旋在關位置。如校正電量發(fā)生器工作時表頭指示在8V以下,則需充電,充電要適時,且時間要連續(xù)達到5小時。如校準電量發(fā)生器常期未用,則每月補充一次電。
十一、常見圖譜分析
(1)接觸不佳
這種干擾源如圖1所示。其特點是干擾波位于橢圓時基的零點附近。在正負半波上對稱出現(xiàn),幅值相差不大。干擾在低電壓時即出現(xiàn)。電壓增大時,干擾占位區(qū)域也增大,由于疊加效果幅值增大較慢。有時在電壓達到某一定數(shù)值后會完全消失。
造成這種干擾的原因有:試驗回路中金屬對金屬接觸不佳,塑料電線半導電屏蔽層中粒子間接觸不佳,電容器卷繞鋁箔電極與插接片接觸不佳等。
(2)浮動電位物體
波形見圖2,特別是在電壓峰值之前的正負半波部分出現(xiàn)。等幅值間隙不等。由于余輝,有時成對的出現(xiàn),有時圖像有飄動。電壓增加時,根數(shù)增加,間隙縮小,中間值不變。有時電壓增加到一定值后干擾信號會消失,再降低電壓時,又會重新出現(xiàn)。
起因:金屬或碳質導體之間的間隙放電。它可以發(fā)生在試樣上或測試回路中。在兩個孤立的導電物之間,例如地面上處于浮動電位的多種物體間發(fā)生。
(3)外部**電暈
波形如圖3,特別是僅在試驗電壓的一個半波中出現(xiàn),位于外施電壓的峰值部分,等幅值,等間距。電壓增加時,放電訊號波的根數(shù)增加,但幅值總不變。
起因:高壓電極的**或邊緣對空氣中的放電。若干擾訊號位于橢圓時基的負關周,則**電暈處于高電壓下,若干擾訊號位于時基橢圓的正半周,則**在接地部分,有時也可能高壓、接地部分都有**電暈放電,則時基橢圓的正負半周就出現(xiàn)兩組訊號。
(4)液體介質中的**放電
波形見圖4,特別:在試驗電壓正負半周峰值位置均有一組訊號,同一組訊號等幅值,等間隔,一組中間值較大的訊號先出現(xiàn),隨電壓增加值也增大。一組中間值小的訊號其幅值不隨電壓變化。
起因:在絕緣液體中發(fā)生了**或邊緣電暈放電?;蛞唤M大的訊號出現(xiàn)在正半周,則**位于高壓部分;若它出現(xiàn)在負半周,則**處于接地部分。
(5)繼電器,接觸器的動作
干擾訊號波形見圖5,特點:在時基橢圓上干擾訊號波形分布不規(guī)則,間隙地出現(xiàn),且同試驗電壓大小無關。
起因:閃光燈,熱繼電器,接觸器和各種火花試驗器或有火花放電的記錄器動作時造成。
(6)可控硅元件
干擾訊號波形見圖6,特點:干擾訊號在時基橢圓上之位置固定,每一元件產(chǎn)生一個獨立的高頻脈沖訊號。電路接通,電磁耦合效應增強時,訊號幅值增加,也可能發(fā)生波形展寬、相移,從而在時基上占位增加。
起因:供電網(wǎng)絡中有可控硅器件在運行。干擾的大小同所用可控硅器件的功率直接有關。
(7)異步電機
干擾波形見圖7。特點:在時基橢圓上正負半周波形出現(xiàn)對稱的二組訊號,且沿掃描時基逆時針方向移動。
起因:異步電機運行時產(chǎn)生的干擾訊號耦合到檢測回路中來。
(8)螢光燈
干擾波形見圖8。特點:在橢圓時基上出現(xiàn)欄柵狀幅值大致相等的脈沖,并伴有正負半波時對稱出現(xiàn)的二簇脈沖組。
(9)電動機
干擾波形見圖9。特點:沿橢圓時基均布,等幅值每一個單個訊號或“山”字形。
起因:帶換向器的電動機如風扇、電吹風運轉時所發(fā)出的干擾訊號。
(10)無線電干擾
干擾波形見圖10,特點:沿整個時基橢圓分布的幅值有調制的高頻正弦波。
起因:高頻電力放大器,無線電話、廣播話筒等。
(11)中高頻工業(yè)設備
干擾波形見圖11。特點:訊號在時基橢圓上連續(xù)發(fā)生,但僅在半周內出現(xiàn)。
起因:感應加熱裝置及頻率接近局部放電檢測頻率的超聲波發(fā)生器等。
(12)磁飽和產(chǎn)生的諧波
干擾波形見圖12。特點:在時基橢圓正負半波上對稱出現(xiàn)一對諧波振蕩訊號,訊號幅值隨電壓增加而增加,電壓除去,訊號消失。訊號穩(wěn)定,能重復再現(xiàn)。
起因:試驗系統(tǒng)中鐵芯設備(試驗變壓器,并聯(lián)或串聯(lián)電抗器,濾波電抗器,匹配變壓器,調壓變壓器)磁飽和時產(chǎn)生的諧振訊號。
(13)電極在電場方向運動
干擾波形見圖13。特點:僅在時基橢圓的半周中出現(xiàn)二個訊號脈沖,它們相對于峰值點對稱分布。起始點該二訊號很靠近,隨電壓增大,二者逐漸分開,且有可能產(chǎn)生新的訊號脈沖對。
起因:電極(尤其是金屬箔電極)在電場作用下運動。
(14)介質表面放電
干擾訊號波形見圖14。特點:放電訊號出現(xiàn)在試驗電壓峰值之前。正負半周中都有,而且幅值基本相等。訊號幅值和位置有隨機性變化。開始時,放電訊號是可分辨 的,到一定電壓值后便難以分辨。
起因:二個接觸的絕緣導體之間介質表面上的,或介質表面上切向場強較高的區(qū)域發(fā)生放電。
(15)漏電痕跡和樹枝
波形特點:訊號與一般典型的圖像不符合,波形呈不規(guī)則,不確定的圖像,與電壓有關。
起因:臟污絕緣中泄漏,絕緣局部過熱致的碳痕跡或電樹枝足道等。