一、**提示
1、SZTCD-9808數(shù)字局部放電儀系統(tǒng)的操作、維護(hù)應(yīng)由能勝任的相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行。
2、SZTCD-9808數(shù)字局部放電儀現(xiàn)場電壓高達(dá)幾萬伏，試驗人員應(yīng)嚴(yán)格遵守所有**預(yù)防措施。試驗區(qū)域應(yīng)有明顯、清晰的警示牌，現(xiàn)場任何人都應(yīng)該知道高壓區(qū)域。直接從事的測量人員應(yīng)了解測量回路中所有帶電元件、高壓元件，不直接從事測量的人員應(yīng)被隔離在試驗區(qū)域之外。在試驗過程中及上電后，任何人不得進(jìn)入高壓區(qū)。
3、SZTCD-9808數(shù)字局部放電儀在試驗以前，操作人員應(yīng)掌握測試線路、測試方法、測試步驟和測試目的。
4、試驗現(xiàn)場要整潔、干凈，不應(yīng)存放其他無關(guān)的物品。在高壓區(qū)間的地面上不應(yīng)有雜亂的金屬小塊（如裸銅線段、螺絲、螺帽和其它小金屬塊等），被試品、升壓變壓器、耦合電容等應(yīng)與周圍保持適當(dāng)距離。
5、被試品、升壓變壓器、耦合電容等表面應(yīng)保持干燥清潔，因為表面的濕氣和污垢會引起表面的局部放電，導(dǎo)致測量異常。
6、高壓導(dǎo)線應(yīng)盡可能短而粗，以防止電暈，可采用蛇皮管等。試驗回路所圍的面積盡可能小，以降低干擾的引入。電壓等級高的高壓端應(yīng)加防電暈帽。試驗區(qū)各種金屬物體應(yīng)牢固接地，不能懸浮，檢查并改善試驗區(qū)內(nèi)一切可能放電的部位（如不能有尖、銳角），特別注意各種地線是否良好接地。
7、在試驗開始加壓前，試驗人員必須詳細(xì)而全方位地檢查一遍線路，以免線路接錯。特別應(yīng)關(guān)注接地線、高壓線和強電回路的連線是否牢固連接。
8、試驗異常時，應(yīng)首先切斷電源，再作進(jìn)一步處理。
二、SZTCD-9808數(shù)字局部放電儀功能特點
測量通道：2/4/6通道測量，獨立的信號調(diào)理、AD采樣、處理、顯示，且實現(xiàn)同步采樣。
測量功能：可檢測局部放電幅值、極性、相位、放電起始電壓、熄滅電壓、次數(shù)等相關(guān)參數(shù)。
同步功能：內(nèi)、外同步任意選擇，且具有零標(biāo)指示和相位分辨功能。
顯示方式：可選擇橢圓、直線、正弦及二維、三維等界面顯示局部放電信號，可直觀的分析測試過程中信號的頻率、相位、幅度以及試驗電壓之間的相互關(guān)系。
局部放大：可對單個或某一段放電信號進(jìn)行波形分析，確定信號的性質(zhì)。
開窗功能：可在任意指定相位開窗（消隱），用于特別顯示（或屏蔽）指定相位的信號（干擾）。
同步消隱：在配合阻抗單元和耦合電容的情況下，可對來自地網(wǎng)、試驗電源和試驗現(xiàn)場空間的干擾進(jìn)行同步濾除。
極性鑒別：可通過放電信號的脈沖極性區(qū)分，是試品內(nèi)部，還是外部的放電，有效去除外部干擾。
頻譜分析：基于FFT算法實現(xiàn)的頻譜分析與FIR數(shù)字濾波功能。
增益可調(diào)：在量程切換跨度內(nèi)，實現(xiàn)增益連續(xù)可調(diào)。
保存打印：可保存單次放電的數(shù)據(jù)，也可記錄一段時間的局部放電圖形及相關(guān)參數(shù)，保存的數(shù)據(jù)可回放和重現(xiàn)方便后期分析。對單次放電的數(shù)據(jù)提供打印功能。
三、局部放電測試系統(tǒng)
1、SZTCD-9808數(shù)字局部放電儀系統(tǒng)概述
SZTCD-9808數(shù)字局部放電儀是按照DL/T846.4-2004 《高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件》、GB/T 7354-2003 《局部放電測量》開發(fā)的，應(yīng)用于電力系統(tǒng)設(shè)備運行維護(hù)的局部放電測試，儀器結(jié)構(gòu)緊湊、攜帶方便，抗干擾能力強。適用于各種電壓等級和容量的變壓器、發(fā)電機(jī)、互感器、套管、GIS、電容器、CVT、電力電纜、開關(guān)等高壓電氣設(shè)備的局部放電檢測。
系統(tǒng)主要由主機(jī)、輸入阻抗單元、校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器、耦合電容分壓器（外零標(biāo)輸入）、PC機(jī)（分體機(jī)）以及連接電纜等組成。
2、主機(jī)
（1）SZTCD-9808數(shù)字局部放電儀面板結(jié)構(gòu)
一體機(jī)前面板結(jié)構(gòu)圖
一體機(jī)后面板結(jié)構(gòu)圖
分體機(jī)面板
（2）主機(jī)硬件框圖
SZTCD-9808數(shù)字局部放電儀采用脈沖電流法。硬件框圖如下：
由上圖可知被測信號有兩個：一個是來自輸入耦合單元的放電脈沖信號，另一個是來自試驗電源經(jīng)分壓后的試驗電壓信號
主機(jī)硬件框圖
每個通道的輸入信號獨立的經(jīng)過前級低通濾除部分低頻信號，再經(jīng)過衰減或放大處理，然后經(jīng)過細(xì)調(diào)增益控制，經(jīng)過更精密上等的高低通濾波，進(jìn)一步篩選出放電信號，經(jīng)過高速寬頻帶12位AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過FPGA存儲在緩存SDRAM中，再由FPGA通過USB（或以太網(wǎng)）上傳給PC機(jī)或工控主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行顯示。
試驗電壓信號經(jīng)過電壓互感器隔離變換成小信號，小信號分兩路：一路經(jīng)過調(diào)理得到試驗電壓的外零標(biāo)信號，另一路經(jīng)過有效值轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換得到試驗電壓數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)由FPGA送給PC機(jī)或工控主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行顯示。
3、輸入阻抗單元
本系統(tǒng)的放電脈沖檢測阻抗，又稱耦合裝置或輸入單元，包括耦合電容和輸入單元，是測試系統(tǒng)和測試回路的主要組成部分，輸入單元針對特定的試驗回路或試品，為達(dá)到*佳的靈敏度而專門設(shè)計的。本系統(tǒng)配備了十三種獨立的輸入單元，其中第十三種為專用單元。面板示意如下圖：
SZTCD-9808數(shù)字局部放電儀系統(tǒng)配備的輸入單元是RLC型檢測阻抗，是一種調(diào)諧型阻抗。檢測阻抗的檢測回路及等效電路，如圖所示：
圖b是圖a的等值電路，它是一電感、電容并聯(lián)電路，當(dāng)電路諧振時，在Ct和Lm兩端產(chǎn)生較高的諧振電壓。當(dāng)測量回路一經(jīng)確定，測量回路的諧振電容
便可求得。而且，測量系統(tǒng)的測量中心頻率f0也是已知的。因此只要恰當(dāng)選擇測量阻抗電感值Lm。使
時，便可達(dá)到足夠高的測量靈敏度。
SZTCD-9808數(shù)字局部放電儀系統(tǒng)備有12個獨立檢測阻抗，足以滿足選擇之要求。
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輸入單元序號
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調(diào)諧電容范圍
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允許電流有效值
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不平衡電路
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平衡電路
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1
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6－25－100微微法
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30mA
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0.25 A
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2
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25－100－400微微法
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60mA
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0.5A
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3
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100－400－1500微微法
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120mA
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1A
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4
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400－1500－6000微微法
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0.25A
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2A
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5
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1500－6000－25000微微法
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0.5A
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4A
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6
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0.006－0.025－0.1微法
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1A
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8A
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7
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0.025－0.1－0.4微法
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2A
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15A
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8
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0.1－0.4－1.5微法
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4A
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30A
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9
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0.4－1.5－6.0微法
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8A
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60A
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10
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1.5－6.0－25微法
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15A
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120A
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11
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6.0－25－60微法
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25A
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200A
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12
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25－60－250微法
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50A
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300A
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7R
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電阻
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2A
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15A
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只要選取檢測阻抗的調(diào)諧電容Ct的中心值等于測量回路的諧振電量Ct，可使測量回路的靈敏度足夠高。一般使Ct值落入Ct的范圍就可以了。
根據(jù)試品的容量Cx，耦合電容的大小Ck，選取適合序號的輸入單元。表中調(diào)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500pF，耦合電容量為1000pF，則所需檢測阻抗為 500×1000/(500+1000)=333.33，查表可取3號單元。
輸入單元應(yīng)盡量靠近試品，輸入單元經(jīng)測量電纜與放大器輸入插座相連。
本測試系統(tǒng)采用的是脈沖電流法進(jìn)行局部放電測量，該方法的基本測試回路通常有三種：并聯(lián)測試回路、串聯(lián)測試回路和平衡回路（橋式回路）。
注：Cx：代表試品電容。
Zm：代表檢測阻抗。
Ck：代表耦合電容，它的作用是為Cx與Zm之間提供一個低阻抗通道。
Z：代表接在電源和測量回路間的低通濾波器，Z可以讓工頻電壓作用到試品上，但阻止被測的高頻脈沖或電源中的高頻分量通過。
圖a為并聯(lián)回路，多用于試品電容Cx較大，試驗電壓下，試品工頻電容電流超出檢測阻抗Zm允許值，或試品有可能被擊穿，或試品無法與地分開的情況。該測量回路應(yīng)用較多。
圖b為串聯(lián)回路，多用于試品電容Cx較小，試驗電壓下，試品工頻電容電流符合檢測阻抗Zm允許值時，耦合電容Ck兼有濾波（抑制外部干擾）和提高測量靈敏度的作用，其效果隨Cx/Ck的增大而提高。Ck也可以用高壓引線的雜散電容Cs來代替。這樣，可使線路更為簡單，從而減少過多的高壓引線和聯(lián)結(jié)頭，避免電暈干擾，該方法多用于220kV及以上的產(chǎn)品試驗。試品的低壓端必須與地絕緣。
圖c為平衡測試回路，利用電橋平衡原理將外來干擾信號平衡掉，因而這種回路的抗干擾能力較強。但是，由于平衡測試回路，利用電橋的平衡條件和頻率有關(guān)，因此有當(dāng)Cx和Ck的電容量比較接近時，才有可能同時完全平衡掉各種外來干擾。平衡測試回路的靈敏度一般低于直接測試回路。
4、校準(zhǔn)脈沖發(fā)生器（詳見附錄1）
5、耦合電容分壓器
零標(biāo)輸入單元作為局部放電檢測系統(tǒng)的相位基準(zhǔn)，對識別局部放電和干擾有重要作用，本儀器系統(tǒng)內(nèi)置內(nèi)零標(biāo)單元和外零標(biāo)輸入單元。外零標(biāo)輸入時，系統(tǒng)的相位可以和外零標(biāo)輸入嚴(yán)格同步，且無頻率間隔要求，故可以和無局放串聯(lián)諧振電源相配合，外零標(biāo)的輸入范圍為：交流10∽380V，30Hz∽300Hz。
在實際試驗中，可以將試驗電源電壓經(jīng)分壓器降至10∽380V再接入零標(biāo)單元。如果在屏幕上輸入分壓器的變比，可以直接測量出試驗電源電壓。例如，電容分壓器變比是500：1，則選擇變比為500。
如果試驗電源和儀器電源同相或試驗電源和工頻嚴(yán)格同步，可使用儀器內(nèi)零標(biāo)。
一般，當(dāng)沒有外零標(biāo)輸入信號時，儀器自動選擇內(nèi)零標(biāo)作為本系統(tǒng)的相位基準(zhǔn)。如果試驗電源和儀器電源相位不同，必須對其相位進(jìn)行校正后才可測量。
如圖是耦合電容分壓器，既可以當(dāng)耦合電容使用，又可以當(dāng)電容分壓器使用；試驗時，分別接到輸入單元和主機(jī)的分壓器輸入（即外零標(biāo)輸入），就可以同時測量試品的局部放電和試驗電壓。
耦合電容分壓器示意圖