中试控股技术研究院鲁工为您讲解：便携式电缆局放仪（ ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪 ）
柔性传感器 ✔ (开关柜用)
接触式超声波传感器 ✔ (变压器用)
高频互感器 ✔ (电缆用)
聚波器 ✔ (高架线路用)
特高频传感器 ✔ (GIS用)
可根据不同被测试品选配更多的传感器
ZSJF-9900局部放电综合试验仪已经成功运用于:电力电缆、发电机组、开关柜、变压器、传输线、发电厂整体检测，灵活配超声波传感器、地电波传感器、特高频传感器、超声波聚波器，可实现对高压开关柜、环网柜、变压器、GIS、架空线路、电缆终端、电缆分支箱等设备的绝缘状态检测与评估。
通过配置不同的传感器可以灵活实现多种电气设备局放部电测试。
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪发明目的：本发明要解决的技术问题是提供一种局部放电检测方法及系统，具有应用范围广泛、测量精准、信噪比高、实用性强、操作简单的特点，突破了传统局部放电信号检测的局限性，可广泛应用于局部放电信号检测。
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪随时观测电力设备的“健康”状况，为管理者安排生产及检修、合理调度和分配有限资源提供有效依据，能提高电力系统运营能力和规避风险能力、提高整体经营管理水平。
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪源于IEC 但远高于IEC 标准，可以大大提高用户及国内电力设备检测管理水平，也可以为改进国家电力检测规范提供依据。
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪可用于测量（如制造厂出厂检测，设备现场安装调试后并网前检测）、在线测量（被试设备无需退出运行或停电），或在线监测（在主控室或调度中心直接监测）。在线测量可以减少用户停电时间，提高生产运营能力。
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪可以做：变压器、电缆、开关柜、GIS带电巡检
配有: 高频电流互感器HFCT，超声传感器CS，TEV传感器 TEV，非接触式超声传感器 CS，特高频传感器UHF
尊敬的用户：
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪用于探测中/高压（MV/HV）设备中的局部放电源。如果没有探测到放电，其并不意味着中高压设备中无放电活动。放电往往具有潜伏期，绝缘性能也可能会由于局部放电以外的其他原因而失效。如果检测到与中高压电力系统相连的设备中有相当大的放电，应立即通知对设备负责的相关单位。
ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪选配具体分为如下四种：
局部放电巡检仪：配备暂态地电波、超声波、特高频、高频电流四种测量方式。
A局部放电巡检仪：配备超声波、高频电流三种测量方式。
B局部放电巡检仪：配备暂态地电波、超声波两种测量方式。
C局部放电巡检仪：配备超声波、特高频三种测量方式。
1.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪概述
局部放电是一种脉冲放电，它会在电力设备内部和周围空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化学变化。这些伴随局部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。当高压电气设备内部出现绝缘缺陷时，会伴随有局部放电信号的产生。通过对局放信号的检测和分析，能判断高压电气设备内部是否存在绝缘隐患，防止潜在事故的进一步扩大。
我公司研制的 ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪是一种多功能的手持仪器，其基于地电波、超声波、特高频及高频电流检测方法，测试设备的局部放电情况，可读出局部放电幅度及图谱波形，可以提供二维、三维图谱的存储以及读出功能等，中试控股可以较好地评估电气设备局部放电情况。局部放电巡检仪适用于GIS、开关柜、变压器及电力电缆等电气设备的局放检测。设备采用便携式，操作简单，所有的检测对高压设备的运行不产生任何影响。该产品可以对测量信号多周期观察，对放电进行频率识别，并通过多种模式进行分析，能够清楚地判断故障。
局部放电巡检仪采用了全新的外观设计，中试控股使用了目前较为流行的Android系统，更易于操作使用，另外集成了500万摄像头拍照功能方便进行巡检记录；RFID利于扩展物联网的应用；内部集成了放电类型库，便于对放电情况的对比核实。
2.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪引用标准
局部放电测量GB/T 7354
电力设备局部放电现场测量导则 DL/T 417
高电压试验技术 第一部分：一般试验要求 GB/T 16927.1
高电压试验技术 第二部分：测量系统 GB/T 16927.2
高电压试验技术 第三部分： 现场试验的定义及要求 GB/T 16927.3
3.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪测量原理
暂态地电压（TEV）
当配电设备发生局部放电现象时，带电离子会快速地由带电体向接地的非带电体快速迁移，如配电设备的柜体，并在非带电体上产生电流行波，且以光速向各个方向快速传播。受集肤效应的影响，电流行波往往仅集中在柜体的内表面，而不会直接穿透金属柜体。但是当电流行波遇到不连续的金属断开或绝缘连接处时，电流行波会由金属柜体内表面转移到外表面，并以电磁波形式向自由空间传播，且在金属外表面产生暂态地电压。而该电压可用专用的TEV传感器布置在开关柜外面进行测量。TEV传感器类似传统的RF耦合电容器，其壳体可做绝缘和保护双重功能，传感器内部可感应出高频脉冲电流信号。
超声波（US）
局部放电发生前，放电点周围的电场力绝缘介质的机械应力和粒子力处于相对平衡状态。局部放电发生时电荷的快速释放或迁移使电场发生改变，打破了平衡状态，引起周围粒子发生震荡性机械运动，从而产生声音或振动信号。超声波法通过在设备腔体外壁上安装超声波传感器来测量局部放电信号。该方法特点是传感器与地理设备的电气回路无任何联系，不受电器方面的干扰，但在现场使用时容易受周围环境噪声或设备机械振动的影响。由于超声信号在电力设备常用绝缘材料中的衰减较大，超声波检测法的检测范围有限，但具有定位准确度高的优点。局部放电产生的声波的频谱很宽，可以从几十Hz 到几MHz，其中频率低于20kHz 的信号能够被人耳听到，而高于这一频率的超声波信号必须用超声波传感器才能接收到。通过测量超声波信号的声压大小，推测放电的强弱。
特高频(UHF)
电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高，当局部放电在很小的范围内发生时，击穿过程很快，中试控股将产生很陡的脉冲电流，其上升时间小于1ns，并激发频率高达数GHz 的电磁波。局部放电检测特高频（UHF）法基本原理是通过UHF 传感器对电力设备中局部放电时产生的特高频电磁波（300MHz ≤ f ≤ 3GHz ）信号进行检测，从而获得局部放电的相关信息，实现局部放电监测。根据现场设备情况的不同，可以采用内置式特高频传感器和外置式特高频传感器。由于现场的电晕干扰主要集中300MHz 频段以下，因此UHF 法能有效地避开现场的电晕等干扰，具有较高的灵敏度和抗干扰能力，可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。
高频电流互感器（HFCT）
高频电流互感器主要用于高压电气设备的局部放电检测，中试控股采用脉冲电流原理。由于绝大部分高压电气设备，其高低压侧或接地部分都存在分布电容，高场强区发生放电时，会耦合到接地部分并通过接地线进入大地。HFCT卡在接地线上，检测其局放产生的脉冲电流信号，从而获得被检测设备的局部放电信息。主要用于电缆、变压器、电抗器、GIS、开关柜等中高压设备的局部放电信号检测。利用HFCT 套接电气设备接地线的检测属于非侵入式的检测方法, 被检测设备不需要停运，简单可靠。
4.ZSPD-9909多功能局部放电巡检仪技术参数
主机参数
可检测通道数4通道：
1个TEV，
1个US，
1个UHF（无线）
1个HFCT（无线）
采样精度12bit
同步方式内同步，外同步，光同步
TEV
检测带宽3M-100MHz
测量范围0～60dB
测量误差±2dB
分辨率 1dB
每周期最大脉冲数720个
最小脉冲频率10Hz
输出接口标准SMA连接主机
非接触US
中心频率40kHz
分辨率0.1uV
精度±0.1uV
测量范围0.5uV～1mV
输出接口标准SMA连接主机
接触US
频率范围20kHz～300kHz
输出阻抗50Ω
检测灵敏度0.1mV
测量范围0.1mV～1V
输出接口标准SMA连接主机
UHF
检测带宽300MHz～1.5GHz
输出方式BNC接口-信号调理单元，中试控股无线连接主机
接收方式天线接收
传输方式同轴电缆
检测灵敏度<-60dBm
HFCT
检测带宽1M-30MHz
传输阻抗>5mV/mA(10MHz )
输出阻抗50Ω
测量范围-20~80dB
测量误差±1dB
分辨率 1dB
输出接口BNC接口-信号调理单元，无线连接主机
硬件
显示屏5.0寸TFT真彩色液晶显示屏
分辨率800×480
操作触摸/按键
存储TF
接口3.5mm立体声耳机插孔
电源DC-12V/2A直流电源
扩展功能USB-TypeC/500万摄像头/RFID/WIFI/蓝牙
电源
内部电源电池供电（4800mAH 7.4V）
正常工作时间约7小时，充满时间约3小时
长×宽×高235mm×133mm×48mm
重量0.85kg
环境
使用环境温度-20℃～50℃
存储环境温度-40℃～70℃
湿度10%-90%（非冷凝）
海拔高度≤3000m
5.附件清单
主机1台
特高频信号调理器PD-TL01/UHF：1个
高频电流信号调理器PD-TL01/HFCT：1个
无线同步发射器 TB-10：1个
TEV传感器 TEV-II：1个
超声传感器CS-II：1个
非接触式超声传感器 CS-IV：1个
高频电流互感器HFCT-II：1个
特高频传感器UHF-IV：1个
电源适配器中试控股（12V/5A）：1个
BNC-SMA线(长1.5m)：2条
BNC-N型线(长15cm)：1条
BNC-BNC线(长15cm)：1条
USB-TypeC连接线：1条
直流电源一分三转接线（DC5.5/2.1）：1条
耳机：1个
高温耦合剂：1盒
说明书：1份
出厂报告：1份
合格证：1份
暂态地电压（TEV）
当配电设备发生局部放电现象时，带电离子会快速地由带电体向接地的非带电体快速迁移，如配电设备的柜体，并在非带电体上产生电流行波，且以光速向各个方向快速传播。受集肤效应的影响，电流行波往往仅集中在柜体的内表面，而不会直接穿透金属柜体。但是当电流行波遇到不连续的金属断开或绝缘连接处时，中试控股电流行波会由金属柜体内表面转移到外表面，并以电磁波形式向自由空间传播，且在金属外表面产生暂态地电压。而该电压可用专用的TEV传感器布置在开关柜外面进行测量。TEV传感器类似传统的RF耦合电容器，其壳体可做绝缘和保护双重功能，传感器内部可感应出高频脉冲电流信号。其测量原理图如下：
图 4 1 TEV检测原理图
4.2 超声波（US）
局部放电发生前，放电点周围的电场力绝缘介质的机械应力和粒子力处于相对平衡状态。局部放电发生时电荷的快速释放或迁移使电场发生改变，打破了平衡状态，引起周围粒子发生震荡性机械运动，从而产生声音或振动信号。超声波法通过在设备腔体外壁上安装超声波传感器来测量局部放电信号。该方法特点是传感器与地理设备的电气回路无任何联系，不受电器方面的干扰，但在现场使用时容易受周围环境噪声或设备机械振动的影响。由于超声信号在电力设备常用绝缘材料中的衰减较大，超声波检测法的检测范围有限，但具有定位准确度高的优点。中试控股局部放电产生的声波的频谱很宽，可以从几十Hz 到几MHz，其中频率低于20kHz 的信号能够被人耳听到，而高于这一频率的超声波信号必须用超声波传感器才能接收到。通过测量超声波信号的声压大小，推测放电的强弱。
图 4 2US测量原理图
4.3 特高频(UHF)
电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高，当局部放电在很小的范围内发生时，击穿过程很快，将产生很陡的脉冲电流，其上升时间小于1ns，并激发频率高达数GHz 的电磁波。局部放电检测特高频（UHF）法基本原理是通过UHF 传感器对电力设备中局部放电时产生的超高频电磁波（300MHz ≤ f ≤ 3GHz ）信号进行检测，从而获得局部放电的相关信息，实现局部放电监测。根据现场设备情况的不同，可以采用内置式超高频传感器和外置式超高频传感器。由于现场的电晕干扰主要集中300MHz 频段以下，因此UHF 法能有效地避开现场的电晕等干扰，具有较高的灵敏度和抗干扰能力，可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。
图 4 3 特高频测量原理图
4.4 高频电流互感器（HFCT）
高频电流互感器主要用于高压电气设备的局部放电检测，中试控股采用脉冲电流原理。由于绝大部分高压电气设备，其高低压侧或接地部分都存在分布电容，高场强区发生放电时，会耦合到接地部分并通过接地线进入大地。HFCT卡在接地线上，检测其局放产生的脉冲电流信号，从而获得被检测设备的局部放电信息。主要用于电缆、变压器、电抗器、GIS、开关柜等中高压设备的局部放电信号检测。利用HFCT 套接电气设备接地线的检测属于非侵入式的检测方法, 被检测设备不需要停运，简单可靠。
图 4 4 HFCT测量原理图1
图 4 5 HFCT测量原理图2
5. 技术参数
表 5 1技术参数表
主机参数
可检测通道数 4通道，1个TEV，1个US，1个UHF，1个HFCT
采样精度 12bit
同步方式 内同步，外同步，光同步
TEV参数
检测带宽 3M-80MHz
测量范围 0~60dB
测量误差 ±1dB
分辨率 1dB
每周期最大脉冲数 720个
最小脉冲频率 10Hz
输出接口 标准SMA连接主机
非接触US参数
中心频率 40kHz
分辨率 0.1uV
精度 ±0.1uV
测量范围 0.5uV～1mV
输出接口 标准SMA连接主机
接触US参数
频率范围 20kHz-300kHz
输出阻抗 50Ω
检测灵敏度 0.1mV
测量范围 0.1mV～1V
输出接口 标准SMA连接主机
UHF参数
检测带宽 300MHz-1.5GHz
输出方式 BNC接口-信号调理单元，无线WiFi连接主机
接收方式 天线接收
传输方式 同轴电缆
检测灵敏度 <-60dBm
HFCT参数
检测带宽 100K-50MHz
传输阻抗 >5mV/mA(10MHz )
输出阻抗 50Ω
检测灵敏度 5pC
测量范围 -20~80dB
测量误差 ±1dB
分辨率 1dB
输出接口 BNC接口-信号调理单元，无线WiFi连接主机
硬件
显示屏 4.3” TFT真彩色液晶显示屏
分辨率 480×272
操作 薄膜按键
存储 SD卡标配16G卡，最大支持32G
接口 3.5mm立体声耳机插孔
DC-005低压直流充电器输入口
充电LED指示灯
RS232调试口
USBD同步口
USB2.0
网口
SD卡插槽
电源
内部电源 电池供电（16.8V锂电池）
正常工作时间 约7小时，充满时间约3小时
尺寸
长×宽×高 235mm×133mm×48mm
重量 0.85kg
环境
使用环境温度 -20℃至50℃
存储环境温度 -40℃～70℃
湿度 10%-90%（非冷凝）
海拔高度 ≤3000m
6.仪器基本操作
图 6 1整机接口图
6.1 仪器开启/关闭
按下 按钮，等待1秒，接通仪器电源。1秒后，开机画面显示在屏幕中。
图 6 2 开机画面
若要关闭仪器，长按 按钮3秒钟。
6.2 自检及系统信息
仪器启动后，系统会进行自检，自检完成后，显示屏会显示下列信息：
自检测试结果-显示加电自检测试结果，显示正常或失败。如果仪器自检失败，则
列出故障点，请根据故障类型相应处理，若无法处理，则应将仪器返厂修理。
设备型号—显示设备型号名称。
设备编号—显示设备编号信息。
软件版本号—显示仪器上安装的当前软件的版本。
6.3 设置
设置界面可以分别对系统设置，US设置，TEV设置，HFCT设置，UHF设置，外设匹配和系统信息进行设置浏览。进入系统主画面后，点击 按键进入设置画面，点击 和 按键选择想要设置的项目，点击 进入相应的项目进行设置。
其中普通选项：选中待修改项目后使用 和 按键对项目进行修改。
特殊项：系统设置中的设备名称、任务编号、日期时间对其进行修改时首先使用 和 按键选择该项，中试控股然后使用 和 按键来选择要修改的具体位置，当要修改的位置闪烁后使用 和 按键对该位置进行修改，修改完毕后使用 和 按键调整到没有闪烁区域后，使用 和 按键选择想要修改的其他项目。
图 6 3 设置列表图
系统设置
图 6 4 系统设置画面
文件名称—显示数据存储文件的名称，显示当前存储状态。
设备名称—被检测设备的编号。
任务编号—试验任务编号。
测量通道—当前工作通道。
同步方式—选择同步方式，内同步、光同步、外同步。
内同步：可检测电力设备是否存在放电及其放电大小。
光同步：在室内或其他无阳光直射地点检测时，需打开白炽灯，可将同步方式改为光同步。
外同步：为了得到稳定而且准确的相位。
按键声音—按键声音开、关控制。
日期时间—系统日期时间设置。
图片存储位置—设置图片存储路径，可存储在SD卡内，也可通过USB口存储到终端设备。
US设置
图 6 5 US设置画面
预警值（黄色）—设定黄色“交通灯”门限值（默认值3mV）。
报警值（红色）—设定红色“交通灯”门限值（默认值7mV）。
增益—通道增益调节，系统采用自动增益控制调节，范围为：42dB、35dB、28dB、21dB、14dB、7dB、0dB、-7dB。
测量模式—US测量模式的切换，中试控股包含波形模式、连续模式、相位模式。
波形模式周波数—更改波形模式下显示波形的周波数量。
超声选择：选择使用的超声传感器，包括接触式超声和非接触式超声。
TEV设置
图 6 6 TEV设置画面
预警值（黄色）—设定黄色“交通灯”门限值（默认值20dBmV）
报警值（红色）—设定红色“交通灯”门限值（默认值29dBmV）
测量模式—HFCT显示模式的切换，包含波形模式、统计模式、脉冲模式。
统计模式统计时长—设置统计模式的统计时间。
UHF设置
图 6 7 UHF设置界面
预警值（黄色）—设置黄色“交通灯”门限值（默认值-40dBmW）。
报警值（红色）—设置红色“交通灯”门限值（默认值-30dBmW）。
触发方式—采样触发方式，包括：连续，单次，停止。
周波数—设置波形模式下单次处理的周波数量。
背景阈值—根据现场实际情况设置虑除阈值。
滤波方式—采样时采用的不同频带，包括：全通，低通，高通。
增益—通道增益调节，系统采用自动增益控制调节。
HFCT设置
图 6 8 HFCT设置界面
预警值（黄色）—设定黄色“交通灯”门限值（默认值20dBmV）。
报警值（红色）—设定红色“交通灯”门限值（默认值29dBmV）。
触发方式—采样触发方式，包括：连续，单次，停止。
周波数—设置波形模式下单次处理的周波数量。
背景阈值—根据现场实际情况设置虑除阈值。
增益—通道增益调节，系统采用自动增益控制调节。
外设匹配
图 6 9 外设匹配界面
特高频调理器选择—选择相应的WiFi信号ZS-UHF-XX。
高频调理器选择—选择相应的WiFi信号ZS-HFCT-XX。
如果在选项中未发现目标WiFi信号，通过 按键重新搜索WiFi，正确选择WiFi信号后点击 【连接】进行连接。连接成功后可以进行相应调理器的设置和信号采集。
系统信息
图 6 10系统信息画面
设备型号—显示当前设备的型号。
设备编号—显示当前设备编号。
软件版本号—显示当前设备采用的软件版本。
6.4 TEV测量
TEV有2种测量模式：巡检模式、监测模式，其中巡检模式包括波形图、PRPD、PRPS三种模式。进入系统主界面，点击【设置】 键进入设置界面，【系统设置】→【测量方式】→【TEV】，点击 和 键选择【TEV设置】，点击【确认】 键进入TEV设置界面，【测量模式】→【巡检模式】。点击【确认】 键进入相应的测量方式。
TEV—巡检模式
选择【TEV设置】→【测量方式】→【巡检模式】，完成相应的设置后，点击【确认】 键进入巡检模式。在巡检模式下有3种显示图：波形图，PRPD图，PRPS图。在运行状态下，点击 或 键切换不同显示图（默认波形图显示），且三种显示图同步处理放电数据。
