隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,社會(huì)對(duì)電能的需求越來(lái)越大,電網(wǎng)容量不斷擴(kuò)大,電壓等級(jí)逐步提高,對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性提出了更高的要求。加強(qiáng)輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)、故障診斷與狀態(tài)評(píng)估技術(shù)的研究,對(duì)于提高設(shè)備利用率和運(yùn)行可靠性,保障電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。電力系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)方式由計(jì)劃維修模式向狀態(tài)檢修過(guò)渡已成為必然趨勢(shì)。局部放電是造成絕緣劣化的主要原因,也是絕緣劣化的重要征兆和表現(xiàn)形式。
在局部放電發(fā)生時(shí),放電區(qū)域內(nèi)分子間會(huì)劇烈撞擊,同時(shí)介質(zhì)由于放電發(fā)熱而瞬間體積發(fā)生改變,這些因素都會(huì)在宏觀上產(chǎn)生脈沖壓力波,超聲波就是其中頻率大于20kHz的聲波分量。此時(shí),局部放電源可看作點(diǎn)脈沖聲源,聲波以球面波的形式向四周傳播,遵循機(jī)械波的傳播規(guī)律,在不同介質(zhì)中傳播速度不同,且介質(zhì)交界處會(huì)產(chǎn)生反射和折射現(xiàn)象。在設(shè)備外部安裝聲電轉(zhuǎn)換器,可將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),然后經(jīng)一系列的處理,就可得到代表設(shè)備局放信息的特征量。超聲波檢測(cè)受電氣干擾小,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無(wú)線測(cè)量,相對(duì)于傳統(tǒng)的電脈沖等檢測(cè)方法,有明顯的優(yōu)點(diǎn),尤其是在大容量電容器的局部放電檢測(cè)方面,其靈敏度甚至高于電脈沖法。
本局部放電超聲波標(biāo)定系統(tǒng)成套產(chǎn)品,是經(jīng)過(guò)多年的深入研究而推出的科研成果,該產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了對(duì)局部放電超聲波檢測(cè)的傳感器接收特性、檢測(cè)系統(tǒng)的核心性能指標(biāo)進(jìn)行了科學(xué)合理的量化評(píng)價(jià)考核,并進(jìn)行大量的測(cè)試應(yīng)用,取得了良好的應(yīng)用效果,目前也已滿足相關(guān)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該產(chǎn)品有效推動(dòng)了局放檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,為促進(jìn)行業(yè)健康有序發(fā)展和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定了扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
標(biāo)定系統(tǒng)構(gòu)成
高頻測(cè)量標(biāo)定系統(tǒng)由標(biāo)定信號(hào)發(fā)生器、試驗(yàn)試塊、用于SF6氣體絕緣電力設(shè)備的接觸式發(fā)射傳感器、參考傳感器各1只、用于充油電力設(shè)備的接觸式發(fā)射傳感器、參考傳感器各1只、高速數(shù)字示波器、測(cè)控計(jì)算機(jī)、測(cè)控分析軟件及各種線纜附件等構(gòu)成。
本標(biāo)定系統(tǒng)平臺(tái)可以檢測(cè)靈敏度試驗(yàn)、檢測(cè)頻帶試驗(yàn)、線性度誤差、穩(wěn)定性試驗(yàn)等核心指標(biāo)。
靈敏度
對(duì)于接觸式傳感器峰值靈敏度一般不小于60dB(V/(m/s)),均值靈敏度一般不小于40dB(V/(m/s)); 對(duì)于非接觸式檢測(cè)儀檢測(cè)靈敏度不大于40dB(V/uPa)。
檢測(cè)頻帶
用于SF6氣體絕緣電力設(shè)備的超聲波檢測(cè)儀,一般在20kHz~80kHz范圍內(nèi);對(duì)于充油電力設(shè)備的超聲波檢測(cè)儀,一般在80kHz~200kHz范圍內(nèi);對(duì)于非接觸方式的超聲波檢測(cè)儀,一般在20kHz~60kHz 范圍內(nèi)。
線性度誤差
線性度誤差不大于±20%。
穩(wěn)定性
局部放電超聲波檢測(cè)儀連續(xù)工作1小時(shí)后,注入恒定幅值的脈沖信號(hào)時(shí),其響應(yīng)值的變化不應(yīng)超過(guò)±20%。
表1檢測(cè)系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)參數(shù)要求:
項(xiàng)目
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參數(shù)指標(biāo)
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1、任意信號(hào)發(fā)生器
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(1)信號(hào)發(fā)生器
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放電波形類
型
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用以產(chǎn)生所需要波形的標(biāo)準(zhǔn)
超聲波信號(hào)
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脈沖寬度
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不小于1us
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(2)電壓范圍
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0-10V
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可調(diào)
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(3)信號(hào)頻率覆蓋
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0~10MHz
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2、前放供電分離信號(hào)器
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/
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3、寬頻放大器
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20/40/60dB
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4、寬帶超聲波信號(hào)發(fā)射傳感器
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WG50(金屬面)
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5、標(biāo)準(zhǔn)傳感器1
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SR40M
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6、標(biāo)準(zhǔn)傳感器2
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SR150M
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7、試驗(yàn)試塊
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(1)直徑x高度
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直徑400mm x高度250mm
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(2)材料
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鋼質(zhì)
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8、主機(jī)及平臺(tái)軟件功能
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WINXP/WIN7/WIN10
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(1)標(biāo)定軟件操作系統(tǒng)
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WINXP/WIN7/WIN10
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(2)主要功能
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? 全自動(dòng)測(cè)量、功能檢測(cè)
? 靈敏度試驗(yàn)
? 檢測(cè)頻帶試驗(yàn)
? 線性度誤差
? 穩(wěn)定性試驗(yàn)
? 報(bào)表自動(dòng)生成及打印
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(3)使用對(duì)象
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超聲波傳感器、超聲波局放檢測(cè)儀
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