MCSJF数字式局部放电检测系统.docx

1、MCSJF数字式局部放电检测系统MCSJF型数字局部放电检测系统使用说明书上海贸创电气有限公司前 言1 感谢您的信任， 选择并使用本公司产品，您因此将获得本公司全面的技术支持与服务。2 本说明书简要介绍了MCSJF型数字式局部放电检测系统及有关如何操作该产品的背景信息。敬请妥善保管，以备查考。3 使用产品前请认真阅读本说明书。在阅读本说明书或产品使用中如有疑惑，可向我公司咨询。4 我们将非常感谢您能就本仪器存在的欠缺提出宝贵意见并反馈给我们，以利于我们将产品做得更好。目 录1. 安全提示-32. 局部放电检测系统-42.1 系统简介2.2 主机系统2.3 检测阻抗2.4 校准脉冲发生器2.5

2、外零标输入3. 软件安装与使用-133.1 软件安装3.2 界面说明4. 局部放电的常规测量-204.1 测量回路的选择4.2 系统连接4.3 局部放电的测量4.4 脉冲鉴别4.5 图形分析与保存5. 维护和保养-34附录1 技术参数-36附录2 产品配置-381安全提示1. 本局放系统的操作、维护应由能胜任的相关专业人员进行。2. 局放试验现场电压高达几万伏，试验人员应严格遵守所有安全预防措施。试验区域应有明显、清晰的警示牌，现场任何人都应该知道高压区域。直接从事的测量人员应了解测量回路中所有带电元件、高压元件，不直接从事测量的人员应被隔离在试验区域之外。在试验过程中及上电后，任何人不得进入

3、高压区。3. 在试验以前，操作人员应掌握测试线路、测试方法、测试步骤和测试目的。4. 试验现场要整洁、干净，不应存放其他无关的物品。在高压区间的地面上不应有杂乱的金属小块（如裸铜线段、螺丝、螺帽和其它小金属块等），被试品、升压变压器、耦合电容等应与周围保持适当距离。5. 被试品、升压变压器、耦合电容等表面应保持干燥清洁，因为表面的湿气和污垢会引起表面的局部放电，导致测量异常。6. 试验操作人员按规程要求连接线路，试验区各种金属物体应牢固接地，检查并改善试验区内一切可能放电的部位（如不能有尖、锐角），特别注意各种地线是否良好接地。7. 在试验开始加压前，试验人员必须详细而全面地检查一遍线路，以免

4、线路接错。特别应关注接地线、高压线和强电回路的连线是否牢固连接。8. 试验异常时，应首先切断电源，再作进一步处理。2局部放电检测系统2.1 系统简介MCSJF型数字式局部放电检测系统是我公司总结多年局放测量经验，采用最新技术手段实现的新一代高性能数字化局部放电测量分析仪器，是传统模拟局放仪的替代产品。其完善的功能将使您的测量更加灵活、方便；各种独创的抗干扰技术使您可以在强干扰环境下进行准确测量；友好的用户界面和高速采样刷新速率，具有模拟式局放仪的视觉效果；提供的多种波形分析、记录手段使您很容易判断放电的性质；各种试验数据的自动记录和处理，能够很快生成图文并茂的测试报告。系统综合运用了计算机技术

5、、模拟电子技术、高速信号采集技术和先进的数字信号处理及图形显示技术，完成局部放电的自动测量和分析。其技术性能等完全符合国际标准IEC 270和国家标准GB 7354-87局部放电测量的要求。MCSJF型数字式局部放电检测系统采用WINDOWS系列操作平台,可以自由选择椭圆、直线显示，二维、三维图形分析方式，可静态对一周波试验电压的局部放电脉冲详细测量、观察、分析。可以进行数字开窗操作，任意相位开窗，单窗、双窗任选，椭圆 360旋转，以避免干扰对测量的影响。多通道测量及数字差分技术，可灵活组成脉冲极性鉴别或平衡测量回路，有效地抑制干扰脉冲信号。两路输入通道，可一次升压测量最多两个试品的局部放电信

6、号，可方便地分析局部放电信号的来源。在全汉字操作平台下，能方便的进行频带选择、增益变换、频谱分析、以及二维、三维图形显示。MCSJF系统由便携式抗干扰笔记本电脑、主机、检测阻抗、校准脉冲发生器和信号处理系统软件组成。各种控制参数设定数字化，具有体积小、重量轻、抗干扰能力强、使用方便、性能稳定、测量准确等优点。是电力行业及电力设备企业测量和分析局部放电的理想设备，特别适合在野外现场使用。MCSJF系统硬件结构示意图如图1:A路输入信号 B路输入信号图1 MCSJF硬件结构示意图2.2主机系统2.2.1 前后面板图2 前面板示意图图3 后面板示意图2.2.2主机系统硬件框图MCSJF型局部放电检测

7、系统是一种数字式测试系统，具有两个测试输入通道，每个通道相互独立，带有独立的放大电路、滤波系统和独立的8位高速A/D转换器，每个通道具有3M缓存。两个输入通道都由计算机控制，可同时进行信号采集。系统硬件框图如图4。含有各种干扰的信号经过7KHz的高通滤波，滤除掉工频50Hz和其它低频干扰信号后送入通道，经过阻抗变换，进行程控放大、滤波。计算机控制放大器的量程切换和增益微调，以选择合适的信号电平，放大器的量程范围分四档：-20dB、0dB、20dB、40dB，增益微调范围在20dB左右。计算机控制放大器的滤波单元，有四档低通和四档高通，分别为高通100K、200K、300K、OFF，低通为10k

8、、20k、40k、OFF，它们可以通过计算机控制任意组合。经过放大滤波后的局放信号送入8位10M高速A/D转换器，转换成数字信号存入数据存储器，经缓存送到计算机并行接口供上位计算机读取。每路数据存储器的容量为3M字节。外零标输入信号经电气隔离后分为两路信号，一路信号送入有效值转换电路，经10位A/D转换器转换成数字信号，可以作为电压信号显示；另一路信号经过信号处理后提取外同步或内同步信号，供系统同步使用。A通道 B通道 外零标输入 同步信号 图4 主机系统硬件框图2.3 检测阻抗 MCSJF系列检测阻抗的结构为RLC型，是一种调谐阻抗，与英国Model-5 和国内常规模拟局放仪的配制完全相同，

9、用于常规的局部放电检测，具有较高的检测灵敏度。检测阻抗共分为多个类型，在检测微弱放电信号时，应选择合适的检测阻抗，以保证足够的灵敏度。图5 检测阻抗面板示意图 图6 检测阻抗电原理示意图RLC型检测阻抗的检测回路及等效电路如图7所示 :图7 RLC型检测阻抗的检测回路及等效电路示意图 图7中，Cx为试品电容，Ck为耦合电容。虚线框内为RLC型检测阻抗等效电路，它是由一电感Lm、电容Cm、电阻Rm并联电路，当检测回路工作时，Cx、Ck、Lm谐振，在检测阻抗上会产生较高的谐振电压。选择合适的检测阻抗(主要考虑电感Lm，电容Cm很小，计算时可忽略)，使检测回路的谐振频率落在测量系统的测量范围以内(即

10、检测回路的谐振电容Ct落在检测阻抗调谐电容(Ct)的范围)，便可达到足够高的测量灵敏度。 检测回路谐振频率 f = 1/2*Lm*Ct 谐振电容 Ct = Cx*Ck/(Cx+Ck)图8 平衡检测阻抗面板示意图 MCSJF系统备有12个独立检测阻抗，每个检测阻抗面板上都有调谐电容(Ct)的范围，只要检测回路的谐振电容Ct落在调谐电容(Ct)的范围，就足以满足测试选择的要求。 独立检测阻抗技术参数表序号调谐电容量(Ct)通流容量限值最小中间值最大16pF25pF100pF30mA225pF100pF400pF60mA3100pF400pF1500pF120mA4400pF1500pF6000pF

11、250mA51500pF6000pF25nF500mA66000pF25nF100nF1A725nF100nF400nF2A8100nF400nF1.5uF4A9400nF1.5uF6.0uF8A101.5uF6.0uF25uF15A116uF25uF60uF25A1215uF60uF250uF50A一般测试环氧电流互感器或电压互感器时，选择2号检测阻抗，测试油浸电流互感器或电压互感器时，选择3号检测阻抗，测试小型变压器时，选择4号检测阻抗。另外，MCSJF局部放电检测系统还配备了一个平衡检测阻抗，用于平衡测量回路以提高抗干扰能力。2.4 校准脉冲发生器 局部放电检测中对局放参数的定量是通过与

12、标准脉冲的比较来实行的，MCSJF 校准脉冲发生器的各项指标达到或超过国标GB7354-87和国际标准IEC 270中的要求，主要技术参数为：A 输出标准脉冲上升沿100uSC 标准脉冲电压档分为0.2V,0.5V,1.0V,2.0V,5.0VD 校准电容分为：50pF，200pF两档E 标准脉冲重复频率 700HzF 输出内阻100G 输出端口采用金属陶瓷放电管保护校准脉冲发生器面板如图9：图9 校准脉冲发生器面板示意图如图：a: 工作指示灯指示脉冲发生器的工作状态，亮表示有脉冲输出，暗表示无脉冲输出。b: 需要使用校准脉冲发生器时，将波段旋转开关至需要的电压档位，此时工作指示灯亮。若连续旋

13、转开关而灯不亮或明显暗淡，只需按一下工作启动按钮即可。本脉冲发生器设有定时关断功能，可以节约电池电量，启动后工作仅几分钟就关断则表明电池电量已尽，需要马上更换电池。注意事项：1依据JJG 145-93 局部放电检测装置中的要求，校准电容Cq的电容量选择应坚持以下原则：10pFCq程序-数字式局部放电检测系统下放置了快捷方式。双击数字式局部放电检测系统图标就可以进行局部放电检测。3.1.2计算机并行口模式设定重新安装软件以后，需要把电脑的打印端口模式改为“EPP”方式，方法如下： 开机直接进入BIOS设置，找到“Integrated PeripheralParallel Port Mode”处，

14、选择端口模式； 打印端口一般有以下四种模式：“SPP”（标准并行口）、“EPP”（增强并行口）、“ECP”（扩展并行口），“ECP+EPP”，请选择“EPP”方式。 注意：错误的端口模式将导致软件无法正常工作。3.1.3软件删除 当您想删除本软件时，请到 我的电脑-控制面板-添加删除程序 中找到数字式局部放电检测系统，选中数字式局部放电检测系统并单击添加/删除按钮删除软件。3.2 界面说明将计算机并口与局放主机并口相连，打开仪器电源。双击桌面“局部放电检测系统”或单击“开始菜单程序局部放电检测系统局部放电检测系统”图标启动程序，进入测量系统，如图10：图10 局部放电检测系统校准界面测量系统分

15、校准界面和测量界面两大类，测量界面又分椭圆、直线、二维分析、三维分析、双路显示等界面。进入测量系统的第一个界面是校准界面。3.2.1菜单在屏幕的正中是图形区，显示局部放电图形和数值；在屏幕的上边第一行为主菜单行，分“文件”“视图”“设置”“帮助”四个菜单项 ：1、“文件”菜单项分：打开 - 打开已经记录的局部放电图形文件供分析；另存 - 将当前窗口显示的局部放电图形另存为一个新的文件；打印 - 打印当前的局部放电检测记录报告，要求先切换到所需波形界面窗口；打印预览 - 预览当前将要打印的局部放电记录报告，退出 - 退出主程序。2、“视图”菜单项分：椭圆窗：切换到椭圆窗显示；直线窗：切换到直线窗

16、显示；二维窗：切换到二维窗分析显示；三维窗：切换到三维窗分析显示；校准窗：切换到校准窗显示；双通道显示：同时显示双通道数据；标尺 A：选择或取消在A通道显示标尺；标尺 B：选择或取消在B通道显示标尺；当开窗无法区分真正局放信号或干扰信号时，显示标尺可以在图形中标注真正局放信号的幅值。此时屏幕的右边显示的数值为标尺所在的信号幅值。若要取消标尺，可再次单击相对应选项。 3、“设置”菜单项分： 局部窗口：当开窗操作时，在波形窗显示局部窗口细节（此窗口仅对第一通道有效，且仅在椭圆窗口和直线窗口有效）。颜色设置：可以重新设置局部放电各窗口画面的线条颜色。配色方案：这里包含几个程序自带的窗口及线条配色方案

17、。隐藏工具栏/显示工具栏：决定隐藏或显示屏幕右边的工具栏。4、“帮助”菜单项 使用说明：这里包含软件使用说明及局放使用手册。注意事项：这里是关于局部放电现场测试时的一些注意事项。局放资料：包含一些相关的局放资料。联系方式：显示公司相关的联系方式。3.2.2横向工具栏按钮在屏幕上边第二行为快捷键和状态行，最左边为“打开”和“保存”快捷键。之后为状态选择项，如变比、频率、角度、同步等。中间为显示界面切换，如椭圆、直线、二维分析、三维分析、校准、双路显示、局部窗口等界面。在右边是脉冲鉴别选项的切换，Normal为正常方式(无脉冲鉴别)，其它为脉冲鉴别方式，在 4.4脉冲鉴别章节有详细介绍。变比-可以

18、在这里输入变压器变比，测量经分压器输入到外零标输入单元的试验电源电压。频率-可以在这里选择试验电源的频率，如50Hz、100Hz、150Hz、200Hz、250Hz、300Hz。角度-可以在这里校正试验电源和仪器电源的相位差，校正角度范围为0345，间隔15。同步-可以在这里选择试验电源的内外同步，一般当有外零标输入时，仪器自动选择外同步，否则选择内同步。3.2.3纵向工具栏按钮在屏幕的右边是测试、校准时的操作界面：通道选择并显示当前正在校准或测试的通道；放大选择当前通道的放大倍率，如-10表示衰减10倍、X1表示放大1倍、X10表示放大10倍、X100表示放大100倍。增益可以在当前通道的放

19、大倍率的基础上进行细调。滤波选择放大器的滤波单元，有四档低通和四档高通，分别为高通100K、200K、300K、OFF，低通为10k、20k、40k、OFF，它们可以任意组合。单窗、双窗开窗选择，可以根据现场干扰情况选择有效的局部放电脉冲。单击单窗或双窗按钮，在开窗的起始位置按住鼠标左键不放，并拖动鼠标至结束的位置，显示红线框，框内即为有效的局部放电脉冲。若要取消开窗，可再次单击相对应按钮。注意：若开窗起始点相位在0-180时，开窗的结束位置也只能在0-180，即开窗不能横跨水平中心线。若想观察0或者180附近，如（330-30）、（160-200），此时可先调整起始相位的角度，再开窗操作即可

20、。3.2.4校准界面：在局部放电检测中，首先要在校准界面用标准脉冲对系统进行校准，如图10，屏幕的正中显示标准脉冲图形，左边分别显示标准脉冲校准值和满刻度值。通过改变通道、放大、增益、滤波和校准电压、校准电容等参数调节满刻度值、标准脉冲校准值，使脉冲信号清晰稳定。校准电压分0.2V,0.5V,1.0V,2.0V,5.0V五档。校准电容分50p、200p两档。校准脉冲为“校准电压”与“校准电容”两项乘积。自动校准放大、增益两项自动调节，使脉冲信号幅值达满刻度50%左右；自动校准完成后会出现对话框，确定后应保存设置。保存设置校准好以后保存参数设置。返回 按“返回”按钮可切换到椭圆窗口进行测量。3.

21、2.5测量界面测量界面主要进行局部放电测量、图形分析等，分椭圆、直线、二维分析、三维分析和双路显示、局部窗口等界面。如图11，屏幕的正中显示局部放电脉冲图形，左边分别显示局部放电脉冲值和满刻度值。图11 局部放电检测系统测量界面在测量界面，若想保存当前一幅波形，请单击“文件另存为”即可保存。若想保存连续波形，请按自动记录按钮,将提示是否记录连续波形，按确定后，保存文件名，自动记录开始。记录时间可在选项框内选择。测量按“测量”按钮开始局部放电测量。停止按“停止”按钮暂停局部放电测量。另外，为方便操作，鼠标右键也定义了一些常用的快捷键；对于想改变通道、放大、增益、滤波和校准电压、校准电容等参数，也

22、可先用鼠标左键确定，再用上下键()调节。 4.局部放电的常规测量4.1测量回路的选择局部放电测量回路的连接方法，应依照国标GB7354-87局部放电测量及行标DL417-91电力设备局部放电现场测量导则进行。对电压互感器、电流互感器等电力设备的局部放电测量回路连接方法简述如下。4.1.1 电压互感器 电压互感器的试验电压一般可用二次绕组自励磁产生，一般有三种检测方法：a: 检测阻抗和互感器串接，以杂散电容Cs取代耦合电容器Ck，其试验接线如图12所示。外壳可并接在X处，也可直接接地。b: 当干扰影响测量时，可采用邻近相的互感器或性能相近的互感器连接成平衡回路的接线，如图13所示，被试互感器励磁

23、，非被试互感器不励磁，以降低干扰。此时采用脉冲鉴别系统测试效果更佳。c: 检测阻抗和耦合电容器Ck串接，其试验接线如图14所示。外壳可直接接地。为防止励磁电流过大，电压互感器试验的预加电压，可采用150Hz或其它合适的频率作为试验电源。图12 无耦合电容器Ck试验接线 图13 抑制干扰的平衡回路接线图14 接有耦合电容器Ck的试验接线4.1.2 电流互感器 电流互感器局部放电试验，试验电压由外施电源产生，一般有三种检测方法：a: 检测阻抗和互感器串接，以杂散电容Cs取代耦合电容器Ck，其试验接线如图15所示。试验变压器一般按需要选用单级变压器串接(例如单级电压为60kV的3台变压器串接)，其内

24、部放电量应小于规定的允许水平。互感器若有铁芯C端子引出，则并接在B处。电容式互感器的末屏端子也并接在B处。外壳最好接B，也可直接接地。b: 当干扰影响测量时，可采用邻近相的互感器或性能相近的互感器连接成平衡回路的接线，如图16所示，被试互感器施加高压，非被试互感器不施加高压，以降低干扰。此时采用脉冲鉴别系统测试效果更佳。c: 检测阻抗和耦合电容器Ck串接，其试验接线如图17所示。外壳可直接接地。图15 电流互感器试验接线 Tr试验变压器；C铁芯；F外壳 图16 抑制干扰的平衡法接线 Cx被试互感器；Cc邻近相互感器 图17 接有耦合电容器Ck的试验接线4.1.3套管变压器或电抗器套管局部放电试

25、验时，其下部必须浸入一合适的油筒内，注入筒内的油应符合油质试验的有关标准，并静止48h后才能进行试验。试验时以杂散电容Cs取代耦合电容器Cs，试验接线如图18所示。图18 变压器套管试验接线 Cb套管电容； L电容末屏 套管局部放电的试验电压，由试验变压器外施产生，可选用电流互感器试验时的试验变压器。 穿墙或其它形式的套管的试验不需放入油筒，其试验接线见图18。4.1.4耦合电容器(或电容式电压互感器) 耦合电容器的试验接线与套管相同，有电容末屏端子的，可利用该端子与下法兰之间，串接测量阻抗Zm，下法兰直接接地。若无电容末屏端子引出的，则需将试品对地绝缘，然后在下法兰对地之间串接测量阻抗Zm。

26、4.1.5变压器变压器试验电源一般采用50Hz的倍频或其它合适的频率。三相变压器可三相励磁，也可单相励磁。变压器局部放电试验的基本原理接线，如图19所示：(a)单相励磁基本原理接线(b)三相励磁基本原理接线(c)在套管抽头测量和校准接线图19 变压器局部放电试验的基本原理接线 其中 Cb为变压器套管电容4.2 系统连接整个局放试验一般需要交流电压控制箱、无源滤波器，无局放升压变压器、无局放耦合电容、检测阻抗、校准脉冲发生器、局放主机及显示器(如笔记本电脑)等设备，按照前面章节的介绍选择合适的检测阻抗和测量回路，连接正确以后进入测量操作。交流电压控制箱、升压变压器、局放仪等必须可靠接地。如图20

27、：图20 系统连接示意图4.3 局部放电的测量 整个系统连接正确以后，不加电压首先在校准界面用标准脉冲对系统进行校准，然后再进行测量。打开局放主机及笔记本电脑，双击 “数字式局部放电检测系统”图标启动程序，进入测量系统。4.3.1 试验电源频率的选择 局部放电试验时，试验电源一般采用50Hz的倍频或其它合适的频率，常见的有：50Hz、100Hz、150Hz、200Hz、250Hz、300Hz等，当试验电源频率确定时，选择局部放电测量的扫描频率，使椭圆一周或360区域正好显示一个周期的放电信息。4.3.2 系统零标的确定试品的局部放电一般发生在试验电压的0-90、180-270的相位区域内，与试