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技術文章 | Technical articles
做好局部放電監測預警有助于防范電力設備絕緣故障。國網上海電力針對變壓器等電力設備開展了內置式、小型化、多參量聯合感知技術攻關，研發了油閥內置式超聲波、特高頻一體化智能傳感裝置，實現——
局部放電是電力設備絕緣系統老化和故障的早期征兆之一，通常發生在高壓電力設備中，如變壓器、氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）、電纜和高壓開關柜等。對局部放電的感知與診斷覆蓋幾乎所有高壓電力設備的出廠、現場交接、停運診斷及帶電檢（監）測試驗環節，是目前管控設備質量的關鍵手段之一。
國網上海市電力公司電力科學研究院設備狀態感知及預警技術攻關團隊創新提出油閥內置式超聲波、特高頻一體化局部放電耦合傳感技術，實現了大型油浸式變壓器（電抗器）的內置式聲、電聯合檢測，助力提升電力設備安全運行水平。
一、功能特點（LYDJ-4000新型電力設備“電能質量分析裝置"售后有保障）
1、儀器是集電能表校驗、電參量測試和檢測電網中發生波形畸變、電壓波動與閃變和三相不平衡等電能質量問題為一體的高精度測試儀器。
2、不停電、不改變計量回路、不打開計量設備情況下，在線實負荷檢測計量設備的綜合誤差。
3、測量電壓，電流，有功功率，無功功率，相角，功率因數，頻率等多種電參量，從而計算出測試設備回路的測量誤差。
4、可顯示被測電壓和電流的矢量圖，用戶可以通過分析矢量圖得出計量設備接線的正確與否。同時，在三相三線接線方式時，可自動判斷48種接線方式。
5、電流回路可使用鉗形互感器進行測量，操作人員無須斷開電流回路，就可以方便、安全的進行測量。
6、可校驗電壓表、電流表、功率表、相位表等指示儀表以及三相三線、三相四線、單相的1A、的各種有功和無功電能表。
7、可采用光電、手動、脈沖等方式進行電能表校驗。
8、測量分析公用電網供到用戶端的交流電能質量，其測量分析：頻率偏差、電壓偏差、電壓波動、閃變、三相電壓允許不平衡度和電網諧波。
9、可顯示單相電壓、電流波形并可同時顯示三相電壓、電流波形。
10、負荷波動監視：測量分析各種用電設備在不同運行狀態下對公用電網電能質量造成的波動。記錄和存儲電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、相位等電力參數。
11、電力設備調整及運行過程動態監視，幫助用戶解決電力設備調整及投運過程中出現的問題。
12、測試分析電力系統中無功補償及濾波裝置動態參數并對其功能和技術指標作出定量評價
13、具備萬年歷、時鐘功能，實時顯示日期及時間?？稍诂F場校驗的同時保存測試數據和結果，并通過串口上傳至計算機，通過后臺管理軟件（選配件）實現數據微機化管理。
14、采用大屏幕進口彩色液晶作為顯示器，中文操作界面并配有漢字提示信息、多參量顯示的液晶顯示界面，人機對話界面友好
15、體積小、重量輕，便于攜帶，既可用于現場測量使用，也可用做實驗室的標準計量設備。
二、技術指標（LYDJ-4000新型電力設備“電能質量分析裝置"售后有保障）
1、輸入特性
電壓測量范圍：0~400V，50V、100V、200V、400V四檔自動切換量程。
電流測量范圍： 0~，內置互感器分為(CT)檔。鉗形互感器為（Q）、2（Q）、100A（Q）、500A（Q）四個檔位。
相角測量范圍：0~359.9°。
頻率測量范圍：45~55Hz。
2、準確度
計量校驗部分：
電壓：±0.05%（±0.1%）
電流：±0.05%（±0.1%）（鉗形互感器±0.5%）
有功功率：±0.05%（±0.1%）（鉗形互感器±0.5%）
無功功率：±0.2%（±0.5%）（鉗形互感器±1.0%）
電能：±0.05%（±0.1%）（鉗形互感器±0.5%）
頻率：±0.05%（±0.1%）
相位：±0.2°
3、電能質量
基波電壓和電流幅值：基波電壓允許偏差≤0.5％F.S.；基波電流允許偏差≤1％F.S.
基波電壓和電流之間相位差的測量偏差：≤0.5°
諧波電壓含有率測量偏差：≤0.1％
諧波電流含有率測量偏差：≤0.2％
三相電壓不平衡度偏差：≤0.2％
電壓偏差偏差：≤0.2％
電壓變動偏差：≤0.2％
閃變偏差：≤5％
4、工作溫度
工作溫度：－10℃~ +40℃
5、絕緣
⑴、電壓、電流輸入端對機殼的絕緣電阻≥100M?。
⑵、工作電源輸入端對外殼之間承受工頻1.5KV（有效值），歷時1分鐘實驗。
6、標準電能脈沖常數
標準電能脈沖常數：內置互感器常數（FL）=10000 r/kW·h
鉗型互感器常數（FL）：
2 | 100A | 500A | |
10000 r/WK·h | 2000 r/WK·h | 500 r/WK·h | 100 r/WK·h |
7、重量
重量：2Kg
8、體積
體積：25cm×16cm×6cm
三、結構外觀（LYDJ-4000新型電力設備“電能質量分析裝置"售后有保障）
1、外型尺寸及面板布置
儀器外形正視如圖一：
儀器上方是液晶顯示器，下方是按鍵區，頂端為接線部分，包括：電壓輸入端子UA、UB、UC、UN；電流輸入端子Ia+、Ia-、Ib+、Ib-、Ic+、Ic-（其中Ia+、Ib+、Ic+為電流流入端，Ia-、Ib-、Ic-為電流流出端 ；鉗形電流互感器接口（A相鉗、B相鉗、C相鉗）；光電及脈沖信號接口。
右側下部為其他接口部分，包括：232串行口（用于上傳保存的數據至計算機）；
充電器接口，用于連接充電器；USB接口，通過數據線可連接電腦，將儀器內存儲卡做為大容量存儲器使用。側面圖見左側圖二。
儀器須及時充電，避免電池深度放電影響電池壽命，
正常使用的情況下盡可能每天充電（長期不用*好在兩周內充一次電），以免影響使用和電池壽命，每次充電時間應在4小時以上。
儀器的外包裝及配件箱尺寸，如圖三所示：
2、鍵盤操作
鍵盤共有30個鍵，分別為：存儲、查詢、設置、切換、↑、↓、←、→、?、退出、自檢、幫助、數字1、數字2（ABC）、數字3（DEF）、數字4（GHI）、數字5（JKL）、數字6（MNO）、數字7（PQRS）、數字8（TUV）、數字9（WXYZ）、數字0、小數點、＃、輔助功能建F1、F2、F3、F4、F5。
各鍵功能如下：
↑、↓、←、→鍵：光標移動鍵；在主菜單中用來移動光標，使其指向某個功能菜單，按確認鍵即可進入相應的功能；在參數設置功能屏下上下鍵用來切換當前選項，左右鍵改變數值。另外，↓還可以用于顯示子目錄菜單。
?鍵：確認鍵；在主菜單下，按此鍵顯示菜單子目錄，在子目錄下，按下此鍵即進入被選中的功能，另外，在輸入某些參數時，開始輸入和結束輸入。
退出鍵：返回鍵，按下此鍵均直接返回到主菜單。
存儲鍵：用來將測試結果存儲為記錄的形式。
查詢鍵：用來瀏覽已存儲的記錄內容。
設置鍵：保留功能，暫不用。
切換鍵：保留功能，暫不用。
自檢鍵：保留功能，暫不用。
幫助鍵：用來顯示幫助信息。
數字（字符）鍵：用來進行參數設置的輸入（可輸入數字或字符）。
小數點鍵：用來在設置參數時輸入小數點。
＃鍵：保留功能，暫不用。
F1、F2、F3、F4、F5：輔助功能鍵（快捷鍵）。用來快速進入輔助功能界面或實現相應的功能。
“局部放電是電力設備內部微小區域的局部擊穿，是造成電力設備絕緣故障的主要‘元兇’。許多設備故障都經歷了發生、發展、爆發的過程，如果在初期有效診斷和合理處置，就能避免絕大多數嚴重故障。"
攻關團隊自2015年起關注變壓器、GIS等電力設備的早期微弱局部放電監（檢）測，發現傳統手段對細微絕緣異常的敏感性不足，早期缺陷發展到嚴重階段才能被發現；單一物理量的測量易受環境干擾，難以實現高精度實時監測；在高壓、高電磁干擾環境下，傳統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測，主要圍繞放電過程中的聲、光、電、磁信號和油中氣體狀態量。日常運維工作中，外置式超聲波傳感器和內置式特高頻傳感器應用最為廣泛。"傅晨釗說。但在現場應用中超聲波和特高頻傳感技術都存在局限性，前者存在易受環境噪聲等信號干擾、設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備繼續“帶病"運行。
由于常規單一物理量、外置式傳感監測已無法滿足設備早期絕緣缺陷的可靠監測需求，17年，攻關團隊開始探索電力設備內置式、高靈敏、多參量聯合監測與診斷技術。
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