JF-2001局放检测仪.doc

JF-2001局部放电检测仪说明书JF2001干扰判别式局部放电检测仪使用说明书上海松宝科技发展有限公司上海电动工具研究所目录一、 概述二、 主要技术特性三、 系统工作原理四、 结构说明五、 操作说明一、 慨 述JF-2001干扰判别式局部放电检测仪是我所继JF-8001（仿Model-5）、JF-8201、JF-8601型局部放电仪后自行研制开发的又一新颖仪器。它基本上保持了上述三种仪器的优点和功能。JF-2001型局放仪采用了独特的干扰判别逻辑电路，可以判别偶发性的外干扰（即必须超过某设定阈值，且至少连续四个试验周期出现的脉冲才指示“有效” ），与时间窗装置相互配合后，可使用户大大增强判别与消除外干扰的手段。该仪器与JZF-9微型校正脉冲发生器配合使用尤其适合于电力部门（运行、维修）和工厂车间等常须搬动而现场干扰又较大的工作场合。JF-2001干扰判别式局部放电检测仪还具有按放电量大小可分别读出放电重复率的功能，且使放电次数的测量数字化，可以准确地做出q-n等图谱，增加了对绝缘的综合判断能力，而这一功能在以前一般需要通过微型计算机处理后才能获得。随着局部放电研究的深入，IEC和国内外权威人士已开始关注放电重复率对产品绝缘破坏的影响，因此，JF-2001型局放仪无疑也是新型高电压电工产品和提高产品质量的有力辅佐工具。此外，本仪器除了灵敏度高、适用试品范围广、有高频椭圆扫描（摄取功率小于1伏安）、放大系统动态范围大、频带组合多（九种）、有辅助零标系统等优点外，放电量和试验电压均为数字显示，配上专门设计的PC设定系统经一次放电量校正后，即可直接读出放电量，使用十分方便。因此，它具有JF8601的一切优点。如具有干扰判别功能、抗干扰能力强；PC设定的功能；可按放电量大小读出放电次数（放电重复率）的功能；以及灵敏度高、重量轻、便于携带等。因此，JF-2001型局部放电检测仪将会成为电力部门、制造厂和科研单位等广泛使用的一种称手的局部放电测试仪器。二、 主要技术指标1. 可测试品的电容量范围 6pF250F2. 检测灵敏度及允许电流。表一 检测灵敏度及输入单元允许电流值输入单元序号调谐电容范围灵敏度（PC ）（不平衡电路）允许电流有效值不平衡电路平衡电路1025100pF 0.02 30mA 0.25A225100400pF 0.04 50mA 0.5A31004001500pF 0.06 120mA 1A440015006000pF 0.1 0.25A 2A51500600025000pF 0.2 0.5A 4A60.0060.0250.1F 0.3 1A 8A70.0250.10.4F 0.5 2A 15A80.10.41.5F 1 4A 30A90.41.56.0F 1.5 8A 60A101.56.025F 2.5 15A 120A116.02560F 5 25A 200A122560250F 10 50A 300A7R电阻 0.5 2A 15A3. 椭圆扫描时基频率：50/60Hz、2、3、4；旋转：以30为一档，可旋转360；工作方式：椭圆；高频时基椭圆可按输入电压（10250V）调节至正常大小，其摄取功率 1VA，并有过载自动保护装置。4. 显示单元采用9884mm矩形示波管，有亮度与聚焦调节旋钮。5. 放大器3dB低频截止点f1:10、20、40kHz任选； 3dB高频截止点fh:80 、200、300kHz任选；增益调节：粗调6档，档间增益差201dB； 细调范围20 dB；正、负脉冲响应不对称性1 dB；6. 时间窗（门单元）窗宽：可调。50Hz下、15150；窗位置：每窗可旋转0180；两个时间窗可分别开或同时开；7. 脉冲峰值表线性指示，以3 1/2位LED数字电压表显示；误差5%（以满度1000计）；输出电压：01V，在仪器后板的“Y”插座输出。8. 试验电压表量程：当使用电容分压式输入单元时，可测量最大量程至200KV；显示：用3 1/2位数字电压表指示；误差：数字表时5%；电表时10%；零标志：当采用电容分压式输入单元时，略加试验电压，可出现一对零标志脉冲，向上者为试验电压正过零处；向下者为试验电压负过零处；输出：01V，在仪器后板的“X”插座输出。9. 放电量设定（PC设定）装置为四档直键开关及相应的pC、nC显示器，控制数字表上小数点的移动及显 示pC或nC，使与校正方波注入电量相符，它与放大器增益粗调开关联动。10. 干扰判别逻辑系统脉冲峰值超过阀值（最大至1.3V左右，分粗调与细调，由用户调定），并须连续四个试验电压周期以上，才显示（“有效”指示灯亮）。11. 放电量重复率n满度：1104pps；线性指示；误差：5%（按满度计）12. 内零标系统内部零标发生器的零标可变换极性，并可旋转0180以使与真实零标位置、极性相符；零标与所用椭圆扫描频率相一致。13. 外形尺寸：500490200（宽深高）mm。14. 重量：约20kg。三、 系统工作原理试品Cx在试验电压下产生局部放电时，经耦合电容Ck产生脉冲电流，由输入单元拾取得脉冲信号，经低噪声前置放大器放大、滤波放大器选择所需频带及主放大器放大（达到所需幅值与产生零标志脉冲）后，在示波屏的椭圆扫描基线上产生可见的放电脉冲，同时也送至脉冲峰值。时间窗单元控制试验电压每一周期内脉冲峰值表的工作相位区间；并在这段相位区间内将示波屏的相应显示区加亮。它可以消除固定相位的干扰，这是常规的放电量测试方法。当工作方式置于干扰“判别”位置时，脉冲峰值表的输出送至干扰判别逻辑电路与供用户调定的阈电平（设置的PC门槛电平值）比较，如此阈电平高且能持续四个试验周期，则产生一脉冲使“有效”指示灯亮可藉此消除偶发的外干扰。同时，将超过阈电平的脉冲送入放电重复率测量电路，由数字电表指示放电量超过预设PC门槛电平的放电重复率n。用JZF型校正脉冲发生器注入试品Cx已知电量时，调节PC设定装置及放大器放细调旋钮使数字表显示PC数（包括小数点）与注入电量一致，就可以在加电压试验时直接在数字电压表上读出被测放电量，无须任何计算，十分方便。这就是“PC设定”的主旨。试验电压表经电容式输入单元产生试验电压过零标志讯号，可在示波屏上显示零标脉冲，试验电压大小可由数字电压表指示。脉冲峰值表与试验电压表的输出可分别接至XY记录仪以供作QU与Qt曲线。整个系统的工作原理可参看方框图（图一）。四、 结构说明本仪器为台式标准机箱结构，如照片所示。仪器分正面板及后板两部分，各调节元件的位置及功能见图二的说明。仪器上、下盖板均可拆卸，以便维修。仪器内七块印刷线路板：OF（前放）、FJ（峰检）、LJ（逻辑、计数）、SJ（时基）、TV（推动、试验电压表）及MK（门控）均为插拨式，并有压板压住。其它印刷电路板也置于便于拆卸之处：XS（显示）板在示波屏蔽罩下；WY（隐压电源）板装在仪器后面（该板上有+90V电源的熔丝）。本仪器的主电源变压器采用隔离变压器形式，省去另外配置隔离变压器；并采用小型矩形示波管，再从电路设计上挖取潜力，使JF2001成为功能多样，使用方便的真正小型化局部放电检测仪。仪器的前后面板元件及名称见图二，图三和表二。表二、前（后）面板元件说明上海松宝科技发展有限公司上海电动工具研究所1 PD-KV转换开关；2 31/2位LED数字电压表；3 PC设定开关；4 KV、PC、nC指示灯；5 时基频率选择；6 放电重复率表；7 零标开关；8 高频电压选择；9 椭圆旋转；10 辅助零标相位；11 时基工作方式；12 高频电源开关；13 重新启动；14 过载指示；15 阈电平细调；16 阈电平粗调；17 “判别”选择开关；18 重复率计数按钮；19 “有效”指示灯；20 fH选择；21 增益细调电位器；22 放大器增益粗调开关；23 fL选择；24 右窗通断开关；25 窗位置；26 左窗通断开关；27 窗宽调节；28 聚焦调节；29 亮度调节；30 总电源开关；31 示波屏；32 放大器输出插座；33 时间窗讯号输出插座；34 放大器输入插座；35 电压输入插座；36 散热风扇；37 高频时基电源熔丝；38 高频时基电源插座；39 -20V电源熔丝；40 +20V电源熔丝；41 主电源插座；42 接地螺栓。JF-2001局部放电检测仪说明书五、 操作说明（一） 系统连接原理图（二）试验准备1、检查试验场地的接地情况，将本仪器底部的接地螺栓42用粗铜线（最好用编织铜带）与试验场地的接地线妥善相接，输入单元的接地短路片也要妥善接地。2、根据试品电容Cx、耦合电容Ck的大小，选取合适序号的输入单元。表1中调谐电容量系指从输入单元初级绕组两端看到的电容（可按Cx与Ck的串联值粗略估算）。输入单元应尽量靠近被测试品，输入单元绿字插座，经8米长电缆与后板上放大器输入插座34（有绿色圈）相接。3、试品接入输入单元的方法主要有以下几种，见图四。图中：Cx试品；Ck耦合电容；Z阻塞阻抗；R3C3R4C4桥式接法中平衡调节阻抗。4、如用电容分压式输出端经测量电缆接到后板囹、输入插座35。5、在未加试验电压的情况下，用不接地的校正脉冲发生器（JZF-1至JZF-9）的输出经接线盒接在试品两端。接线盒内注入电容分Cq=10pF及100pF及两种，按Cq0.1（Cx+Ck）选取。在使用JZF-9时从校正脉冲发生器的输出端直接接在试品两端。注入电容有0.5、5、50 pC档时为10pF，在500pC档时为100pF。如试品高大，要可将黑色接线柱引线放长。（三）使用步骤1、开机准备：将时基频率开关5置于“50（60）”，时基工作方式开关11置于“椭圆”，阈电平细调15及粗调16逆时针方向旋到底。“判别”开关17投向下（常规测位置），PD-KD开关1置于“PD”端。电源插座41接上220V工频电源，将电源开关30按到“通”位置，开机预热10分钟以上。2、放电量校正与PC设定：按系统连接原理图及图四接好后，在未加试验电压前用JZF型校正脉冲发生器予以校正，使用JZF-15时其注入电量按发生器上指示的电压的Uq与测量盒上注入电容Cq的乘积计算：Q0Cq Uq使用JZF-9时注入电量按面板指示直读。（注意：测量盒应尽量靠近试品高压端）。然后，调节放大器增益调节21与22使该注入脉冲高度适当（示波屏上高度2cm以下）；使数字电压表1读数值与注入已知电量相符（例如注入电量50p时，数字表应调到显示500，不考虑小数点）；再按PC设定开关3，使小数点位置移到合适位置（本例中应调到显示500.0pC）。PC设定后，放大器细调旋钮21的位置不能再改变，在以后测试中放大器的频带也不能改变，需保持与校正时相同。去掉JZF校正脉冲发生器与试验回路的连接。PC设定时其正确的小数点位置及量纲单的显示见表三（PC设定档位置按自左向右计）。表三、 PC设定的小数点位置及量纲PC设定档010.00nC100.0nC1000nC(数字表闪烁)11000pC10.00nC100.0nC1000 nC2100.0pC1000pC10.00nCN100.0 nC310.00pC100.0pC1000pC10.00nC41.000pC10.00pC100.0pC1000pC50.100pC1.00pC10.0pC100pC3、测试操作：接通高压试验回路电源，将开关1置于“KV”侧，另标开关7置于“真位置”。缓慢升高试验电压，椭圆上将出现两个规定动作零标志脉冲。如试验电压超过电压表电阻R的额定电压等级，则可在低电压将开关7置于“内”位置，出现由仪器产生的辅助标脉冲，这时调节电位器10，使辅助零标脉冲的位置与“真”档时相符（极性也要一致），则在高压下不用电压表电阻R也可辅助零标获得的正确的零标位置。旋转“椭圆旋转”开关13使椭圆转到预期的放电牌最利于观察之处，通常这个位置是零标脉冲分别处于椭圆上部左侧及下部右侧之处，连续升高电压，注意第一次出现持续放电，当放电量超过试验规定的最低值时的电压即为局部放电起始电压。在规定的试验电压下，观察到放电脉冲后，调节放大器粗调开关22（注意：细调旋钮21不可变），使示波屏上放电脉冲高度约在0.22公分之间（数字电压表上PC读数有效数字不能超过1200）。则数字电压表的PD读数即为放电量值。读数时，须注意框2内显示的是PC还是nC（nC1000pC）。请使用者注意：本仪器使用数字表显示放电量，当放大器增益为0档至第4档时，其满度值定为1000（不看小数点）；放大器第5档时满度值为0100（不看小数点）；超过该值即为过载，不能保证精度，尤其不能使用1200（第5档为120）以上的读数。所谓满度值，它对应示波屏上脉冲高度（从椭圆基线量起约1.5cm事实上，使用者只要在操作时注意让示波屏上的放电脉冲高度不要超过z约1.5 cm即可）。测试中常会发现有各种干扰，可用时间窗装置来控制。即合上开关24、26用一个或两个时间窗并用电位器25与27来改变椭圆上加亮区域 宽度与位置，使其避开干扰脉冲之处，用时间窗装置来可以分别测量产生于两个半波内的放电量。测试中如欲读取试验电压比较精确，可将开关36置于“KV”档，则数字表将显示试验电压的KV值。4、干扰“判别”装置的使用及重复率n的测量观察到放电脉冲后，将开关17置于“判别”位置，调节阈电平粗调16与细调15，此时数字电压表2显示的就是PC阈值电平。“有效”指示灯19的每一闪发亮，就表示放电脉冲不但达到预置的PC阈值，而且至少持续四个试验周期。在“判别”位置时，按下计数开关18，电表6上指示的就是超过预置PC阈值的放电脉冲重复率。因此，本装置可读取不同放电量下的放电重复率，即Q-n关系。如将时间窗开得很小，沿椭圆移动，则可观察放电量与相位的关系（Q