局放校验装置使用说明书汇总.docx
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局放校验装置使用说明书汇总
JFD-401局放仪校验装置使用说明书
一、概述
按照DL/T846.4-2004《局部放电测量仪》、GB7354-2003《局部放电测量》、JJG（机械）145-93《局部放电检测装置》检定规程的要求，检定局放仪需用仪器有：
示波器、正弦信号发生器、脉冲发生器、双脉冲发生器、频率计、电压表、电流表、电容电桥、兆欧表等。
上述仪器中除脉冲发生器、双脉冲发生器外，均为常规测试仪器。
而脉冲发生器要求电压覆盖范围宽，脉冲波形满足特殊规定要求；双脉冲发生器需输出脉冲时延可调的双脉冲，固均需专门研制。
本校准系统的核心即为一台高性能的校准脉冲发生器和一台双脉冲发生器，校准脉冲发生器可以满足局放仪视在放电量测量线性度误差、正负脉冲响应不对称误差、开关换档误差、检测灵敏度等主要检定项目检定的要求；双脉冲发生器可以满足局放仪低重复率脉冲响应误差、脉冲分辨时间测量、脉冲频率测量、数字式局放仪等检定项目检定的要求。
另配的校准回路箱提供屏蔽的校准回路，使检定时干扰水平大大降低，保证检定的顺利进行以及检定的测量精度。
二、原理和结构
JFD-401校准系统分为四大部分：
JFD-401C校准脉冲发生器、JFD-401J积分系统、JFD-401S双脉冲发生器和JFD-401H校准回路箱。
校准脉冲发生器可输出幅值大范围可调、波形符合要求的校准脉冲。
双脉冲发生器可输出脉冲频率可调、两脉冲间隔脉冲时延可调、波形符合要求的校准脉冲并可进行脉冲计数、积分系统用于以积分方式检定局放仪方波发生器。
校准回路箱可以调节试品电容及耦合电容，使其满足检测阻抗的调谐范围。
上述四部分分别装在独立的金属机箱里，保证屏蔽效果良好。
三、技术参数
JFD-401C校准脉冲发生器的技术指标如下：
1、校准脉冲上升时间：
＜60nS
2、校准脉冲电压幅值可调范围：
粗调档分0db，-20db，-40db三档；细调档可从1.0V至110V无级调节；实际上可以做到从10mV至100V连续可调。
3、校准脉冲电容档：
20pF，50PF，100pF，500pF，1000PF，2000PF共六档。
4、校准脉冲值允许误差：
±1%
5、校准脉冲发生器输出内阻：
＜100Ω（对应校准电容为100pF）
6、工作定时时间可调：
3分钟～∞
7、具备与工频电源同步的功能，为感应同步方式。
8、正脉冲和负脉冲可分别单独或同时输出。
JFD-401S双脉冲发生器的技术指标如下：
1、校准脉冲上升时间：
＜60nS
2、校准脉冲发生器输出内阻：
＜100Ω（对应校准电容为100pF）
3、校准脉冲频率可调范围：
1，2，5，10，50，100Hz～3000Hz
4、双脉冲时延可调范围：
2.2μs～240μs
5、工作定时时间可调：
3分钟～∞
6、脉冲计数范围：
0～999999
JFD-401H校准回路箱的技术指标如下：
耦合电容与试品电容可选择，分别具有1000pF、4700pF、10000pF三种容量，且均可任意并联组合。
检测阻抗可采用并联接法或串联接法组成检测回路。
JFD-401J积分回路的技术指标如下：
1、积分电阻选择范围：
33，51，82，100，150，200Ω
2、积分电容选择范围：
50，100，150pF
四、仪器使用说明
JFD-401C校准脉冲发生器面板使用说明如下：
1、工作启动按钮，无锁，带灯。
按动即可启动发生器。
2、工作定时旋钮。
定时时间可调范围为：
3min～∞。
3、校准电压量程旋钮。
三档波段开关，切换表头的显示范围。
分三档：
2档，20档，200档，显示的最大值分别为2V，20V，200V。
当显示值过大或过小时需转动此开关。
4、液晶显示屏。
四位半数字式校准脉冲电压表，可以显示输出脉冲电压值。
5、100V电压调节旋钮。
此旋钮调节输出脉冲电压值的大小，最小可至11V，最大可到110V。
转动该旋钮时用力不可过大，该旋钮转动时阻力很小，轻微用力就可以转动。
6、10V电压调节旋钮。
此旋钮调节输出脉冲电压值的大小，最小可至1V，最大可到11V。
转动该旋钮时用力不可过大，该旋钮转动时阻力很小，轻微用力就可以转动。
7、电压选择开关。
此开关切换校准脉冲电压档。
向上打到10V电压档时，输出在1~11V范围内，此时要调节10V电压调节旋钮，表头显示才会变化；向下打到100V电压档时，输出在11~110V范围内，此时要调节100V电压调节旋钮，表头显示才会变化。
8、同步开关。
此开关打到上（异步位置）时，不与工频同步，输出脉冲频率大约为1kHz。
此开关打到下时，与工频同步，输出脉冲频率固定为50Hz。
9、电压衰减旋钮。
三档波段开关，以10倍（20db）的倍率衰减校准脉冲输出，最大衰减倍数为100倍。
10、校准电容选择旋钮。
校准用分度电容有六档可选：
20pF，50pF，100pF，500pF，1000pF，2000pF。
可以按照试品电容量或要求的校准脉冲幅值来选择。
电容选在500pF、1000pF、2000pF等档位，应注意线性度会不太好，原因与分布电容有关。
11、正/负脉冲选择旋钮。
此旋钮决定输出脉冲的极性是正或负或正负同时。
12、校准脉冲输出端子。
共有两组不同类型的端子：
一个是BNC同轴输出端子的脉冲输出（专门配合校准回路箱用），一个时BNC端子的检定输出（校准该仪器自身用）；另外一组是JS型接线柱（可作常规校准使用）。
JFD-401S双脉冲发生器面板使用说明如下：
1、工作启动按钮，无锁带灯。
同校准脉冲发生器的同一按钮。
2、工作定时旋钮。
同校准脉冲发生器的同一按钮。
3、脉冲频率调节旋钮，调节双脉冲输出频率，变化范围45Hz～3000Hz。
4、双脉冲时延调节旋钮，调节双脉冲时间间隔变化范围2.2μs～240μs。
5、单脉冲/双脉冲选择开关。
功能是选择输出脉冲为单脉冲序列或双脉冲序列。
6、单脉冲重复率选择开关。
选择单脉冲输出时，调节脉冲重复频率。
7、脉冲计数/不计数选择开关。
开关在中间位置，没有脉冲输出；打到不计数位置，脉冲连续输出；打到脉冲计数位置，脉冲开始输出，达到预设的计数值时停止输出。
8、校准脉冲输出端子。
共有两组不同类型的端子：
一个是BNC同轴输出端子的脉冲输出（专门配合校准回路箱用），一个时BNC端子的检定输出（校准该仪器自身用）；另外一组是JS型接线柱（可作常规校准使用）。
JFD-401H校准回路箱面板使用说明如下：
耦合电容Ck与试品电容Cx通过按钮来选择容量，分别具有1000pF、4700pF、10000pF三种容量可选，按下对应的按钮则相应容量的电容并入检测回路中。
Ck和Cx均可任意并联组合，即有从最小1000pF到最大15700pF共六种容量可选。
应注意的是每条支路（Ck和Cx）都应该至少按下一个按纽。
检测阻抗可采用并联接法或串联接法组成检测回路。
检测阻抗的红端子与耦合电容Ck相连、黑端子接地即为并联接法；检测阻抗的红端子与试品电容Cx相连、黑端子接地即为串联接法。
一般采用并联接法其线性度会较好（分布电容的影响较小且干扰会较小）。
校验系统的一般使用步骤
用专用电缆线连好发生器的方波输出与回路箱的方波输入，将局放仪的检测阻抗接在回路箱上（按照需要和干扰大小，可连接成并联测试回路或串联测试回路，一般接成并联测试回路），根据干扰情况决定是否连接地线后即可开始校准工作。
一般待检局放仪必须接地，其他视干扰大小情况而定。
校准回路箱上耦合电容Ck、试品电容Cx的选择，应当依照以下两个原则：
根据检测阻抗调谐电容的允许范围，使耦合电容和试品电容的串联值符合这个范围；变化耦合电容和试品电容的容值可以适当调节检测灵敏度（这可以弥补方波发生器幅值调节范围及局放仪微调档位的不足）。
尤其在检验局放仪的检测灵敏度这个指标时，应该特别注意这一点；同时应尽量使干扰最小。
五、使用本校验系统的校验方法
使用本系统可以检定局放仪视在放电量测量线性度误差、正负脉冲响应不对称误差、换档误差、检测灵敏度、脉冲序列响应、脉冲分辨时间测量、数字局放仪附加能力校准、方波积分测量等主要检定项目。
以下详细叙述各项目的检定方法：
视在放电量测量线性度误差检定
1、将检测阻抗与校准回路箱连接好，选择合适的耦合电容Ck与试品电容Cx，选择合适的测试回路，局放仪接线接好后开机即可开始检定。
2、被检局放仪置于待检第一档，局放仪处于校准状态；置校准脉冲发生器同步开关于异步位置，正负脉冲选择旋钮旋置“负”位置，工作定时旋钮置于合适位置，按动工作启动按钮；调节校准脉冲发生器电压幅值为一易计算的整数值（如100V或10V），调节电压衰减档、校准电容档、局放仪增益细调档（必要时调节耦合电容Ck与试品电容Cx的值），使被检局放仪的视在放电量读数升到满度值。
保持此状态将局放仪校准好后转入测量状态。
3、调节校准脉冲发生器电压幅值为满度的80%、60%、40%、20%，分别记录对应的局放仪放电量读数Dq和校准脉冲电量值Q.
4、按Ki=Q/Dq计算仪器的每一刻度线的刻度因数Ki。
5、线性误差
其中Kd为满度值时的刻度因数。
6、按以上步骤对局放仪的每一档位进行校准并记录。
正负脉冲响应不对称误差检定
1、基本步骤同上。
2、对局放仪的某一档位，先用正或负脉冲校准好局放仪，再在测量状态读取另外一种脉冲输入时的放电量读数，记录下正负脉冲对应的读数D+和D-。
（注意不要使用超过80V和低于20V的正脉冲输出）
3、正负脉冲响应不对称误差
4、按以上步骤对局放仪的每一档位进行校准并记录。
5、也可以使校准脉冲发生器同时输出正负脉冲（同步开关于同步位置、脉冲与50Hz电源同步），然后借助局放仪的时间窗在放电量表上分别读取正、负脉冲响应值。
开关换档误差检定
1、被检局放仪的增益粗调开关置最高灵敏度档，细调旋钮置适当位置。
使局放仪处于校方波状态。
2、调节校准脉冲发生器输出电压幅值，使被检局放仪指示在满度值，记录下读数Dhi。
3、将局放仪的增益粗调开关向灵敏度较低方向变换一档，记录下局放仪放电量读数Dli（应该是乘上换档倍率后的实际读数）。
4、开关换档误差检定
5、重复以上步骤、由高到低对局放仪的每一档位进行校准并记录。
检测灵敏度的检定
1、检定接线方法和一般步骤同上。
2、被检局放仪的增益粗调开关置最高灵敏度档、细调旋钮置最高灵敏度位置、测量频带置于最宽频带，局放仪显示单元此时应显示一噪声带。
3、加入校准方波，调节校准脉冲发生器输出电压幅值直至显示单元上脉冲高度为噪声高度的两倍（或读数是未加方波时噪声读数的两倍）。
在检定此项指标时应尽量减低噪声。
记录此时校准脉冲的电量值Q。
4、检测灵敏度S=Q
5、局放仪所配备的每一个检测阻抗都需连接到局放仪上检定其检测灵敏度，校准回路箱上的耦合电容Ck与试品电容Cx必须按使用的检测阻抗的不同重新选择。
校准电容也要满足要求。
脉冲序列响应检定
1、检定接线方法和一般步骤同上。
2、被检仪器的量程开关置合适档位，细调置合适位置，测量带宽恒定。
3、调节双脉冲发生器的脉冲重复率为100，调节被测仪器增益，使被测仪器读数接近满度值，记录读数R100
4、调节输出脉冲频率为50，10，5，2，1，记录相应的脉冲序列响应R50，R10，R5，R2，R1
5、仪器的读数R需符合下表给出的幅值。
N/（1/s）
1
2
5
10
50
≥100
Rmin/（%）
35
55
76
85
94
95
Rmax/（%）
45
65
86
95
104
105
脉冲重复率的测量
1、检定接线方法和一般步骤同上。
2、用示波器监视双脉冲发生器以校准脉冲输出端。
3、打开校准脉冲发生器，在示波器上测得脉冲重复率n0。
4、调节被测仪器增益，使被测仪器局放读数接近满刻度，记下此时被测仪器显示的脉冲重复率nx。
5、脉冲重复率测量误差
，误差应不大于±2％
低重复率脉冲响应误差的检定
1、检定接线方法和一般步骤同上。
2、将被检仪器的量程开关置合适档位，细调置适当位置。
3、校准脉冲发生器的脉冲重复率调在1kHz，输出幅度调在被测仪器读数接近满刻度值，记录读数n1k，保持脉冲幅度不变，降低脉冲重复频率至50Hz，记录仪器读数n50。
4、脉冲重复率测量误差
，误差应不大于±2％
注：
此项目为符合国标GB7354－87的检定项目，按新国标GB7354－2007要求，此项目被“脉冲序列相应”替代。
脉冲分辨时间测量
1、将检测阻抗与校准回路箱连接好，双脉冲发生器和校准回路箱连接好，选择合适的耦合电容Ck与试品电容Cx，局放仪接线接好后开机。
2、被检局放仪的增益粗调开关置合适档，细调旋钮置适当位置，测量频带置于待检档。
使局放仪处于校方波状态。
3、双脉冲发生器脉冲的时间间隔Δt置于200us，调节细调旋钮使局放仪读数接近满度值，记录下读数D。
4、保持脉冲幅度不变降低脉冲时延Δt寻找读数为D+10%的点，此时Δt即为脉冲分辨时间。
5、若局放仪具有多个测量频带，则每个频带都需测量。
6、测量时需接一数字示波器测量校准脉冲的脉冲时延。
数字局部放电测量系统的附加能力的校核
一）数字局放仪脉冲个数测量误差检定
1、接线方法同“脉冲重复率测量”
2、改变双脉冲发生器输出脉冲频率从100Hz至被测局放仪分辨时间限制的最高频率，记录每个n0对应下的nx，或在每个n0下，设定双脉冲发生器计数表头计数值为Nb，将计数/不计数选择开关从中间停止位置拨至计数位置，记录被测仪器在计数完毕后的读数Nx。
3、脉冲个数测量误差
，误差应不大于±2％
二）数字局放仪采集能力检定
1、同上接线方法和测量方法。
2．固定脉冲重复率为50Hz，设定双脉冲发生器计数表头计数值为Nb，将计数/不计数选择开关从中间停止位置拨至计数位置，记录被测仪器在计数完毕后的读数Nx。
3、脉冲个数测量误差
，误差应不大于±2％
三）积分方式检定局放仪方波发生器
1、在被测校准器的输出端跨接一个电阻Rm，Rm的值在10～200Ω内选择。
2、电阻Rm两端电压Ut由已校正的数字示波器进行测量，记录积分面积值。
3、试验结果应由10次测量的平均值来确定。
4、将测量值与标准积分系统进行比对。
注：
校准器到Rm及示波器的连线要短。
六、注意事项
为保证局放仪校准系统的良好状态，正确使用需要注意以下几点：
1、校准脉冲发生器在使用时一般应使用负脉冲，只在校正负脉冲响应时才使用正脉冲。
且应注意不要使用超过80V和低于20V的正脉冲输出。
2、校准脉冲发生器和双脉冲发生器长期不用时，应放置在干燥的地方。
3、使用环境温度：
5℃～40℃
4、注意防潮、防尘、防震、高压冲击。
5、工作电源为交流220V/50Hz。
6、在使用过程中，若有疑问请与编写者联系。
二〇〇六年二月
附：
局部放电检测装置测试原始记录
仪器名称规格：
出厂编号：
附件名称规格：
出厂编号：
制造厂：
送检单位：
电源频率：
Hz温度C测试人员：
湿度%测试日期：
年月日
一、局部放电检测装置整体检查
1.外观检查
主机及附件有无外观损伤痕迹说明：
2.通电检查
检测阻抗工作正常否说明：
放大器工作正常否说明：
放电量指示单元工作正常否说明：
时间窗工作正常否说明：
零标指示工作正常否说明：
二、检测阻抗负荷能力测试
序号
标称电流值（A）
施加电流值（A）
施加时间（h）
情况说明
三、视在放电量测试线性度误差测试
（注：
2只1500pF电容，串联法）频带：
▁▁▁▁▁
档
校准值
响应值（pC）
换档
误差（%）
档
校准值
响应值（pC）
换档
误差（%）
档
校准值
响应值（pC）
换档
误差（%）
档
校准值
响应值（pC）
换档
误差（%）
档
校准值
响应值（pC）
换档
误差（%）
档
校准值
响应值（pC）
换档
误差（%）
档
校准值
响应值（pC）
换档
误差（%）
档
校准值
响应值（pC）
换档
误差（%）
档
校准值
响应值（pC）
换档
误差（%）
档
校准值
响应值（pC）
换档
误差（%）
档
校准值
响应值（pC）
换档
误差（%）
档
校准值
响应值（pC）
换档
误差（%）
四、正负脉冲响应不对称度误差测试
量程档
档
档
档
档
档
档
正脉冲响应
负脉冲响应
误差（%）
五、低重复率脉冲响应误差测试
量程档
档
档
档
档
档
档
1000Hz
50Hz
误差（%）
六、量程档换档误差测试
量程档
高--档
本档
低--档
值（pC）
误差（%）
值（pC）
值（pC）
误差（%）
档
档
档
档
档
档
档
档
七、放大器频带测试
标称频带kHzkHz基准频率kHz中心频率kHz
输入信号频率f（kHz）
信号输入幅值
信号输出幅值
增益dB
标称频带kHzkHz基准频率kHz中心频率kHz
输入信号频率f（kHz）
信号输入幅值
信号输出幅值
增益dB
标称频带kHzkHz基准频率kHz中心频率kHz
输入信号频率f（kHz）
信号输入幅值
信号输出幅值
增益dB
标称频带kHzkHz基准频率kHz中心频率kHz
输入信号频率f（kHz）
信号输入幅值
信号输出幅值
增益dB
八、脉冲分辨时间测试
频带
kHz
kHz
脉冲时间间隔（s）
脉冲响应值（pC）
频带
kHz
kHz
脉冲时间间隔（s）
脉冲响应值（pC）
频带
kHz
kHz
脉冲时间间隔（s）
脉冲响应值（pC）
频带
kHz
kHz
脉冲时间间隔（s）
脉冲响应值（pC）
九、检测灵敏度测试
放大器粗调档位置档、细调至最大频带kHzkHz
阻抗序号
调谐电容（nF）
噪声值（pC）
检测灵敏度（pc）
十、校准脉冲发生器参数测试
1、校准脉冲电压波形测试
正脉冲上升时间ns衰减时间s
负脉冲上升时间ns
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