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③ 电桥法,局部放电引起试样在外界额外的能量交换,其中部分能量损失了,导 致 增加,用电桥测出 的变化,由此估计局放放电强度。
目前,在我国电缆行业广泛使用的局部分电试验仪均以脉冲电流法为基础。 JF-2000局放测试仪主要技术性能及PD测试控制操作。 JF-2000局放测试仪采用ERA脉冲电流法电气原理,参照英国罗宾逊公司MODLE-5(TYPE 700)局放仪技术研制生产,基本保持其全部功能及技术指标,为使用方增加PC及KV数显功能,为提高局放量超标的电缆定位方便,增加了定位的信号方便大器,放电量10PC的电缆可以定位,其精度仍在电缆长的1%左右。 1、主要特点:
a)变带放大器有九种频带组合,以减小系统某种频率的干扰对PD测试的影响。
如:为减小系统的磁饱和干扰(低频)对PD测试的影响,可适当提高下限截止频率F1,而系统在采用屏蔽体,无外界空间来无线电等高频干扰情况,可提高上限截止频率F2,使放大器工作在频带较宽状态,以提高检测灵敏度及脉冲分辨率。 b)测试灵敏度高
JF-2000局放仪前置放大器增益80dB,主放大器增益40dB,放大倍数最大为120dB。可测试品电容范围大(6Pf~250uf)。对电缆测试,Ck=7000pF,CA=0.02~1uf以上,调谐电容≤7000PF时,在不平衡时的检测灵敏度最高为0.1PC~0.3PC。
Ck:耦合电容, CA:试品电容
c) 放大器脉冲响应范围大,校正定标脉冲不对称≤5%,PC读数不对称≤3%,有利
于正确的定标校正。 d) 脉冲分辨率高
JF-2000局放仪由于波形重叠造成脉冲幅度误差≤10%的时间间隔,在宽带α响应时,TR在20US~35US (F1=20KHZ~F2=300KHZ).IEC-270标准第4.4.2条规定:“TR=100US ,认为可以接受,如果明显小于100uS是更希望的”。TR与放大器带宽有关,带宽增大,TR减小,TF-2000局放仪的TR在20US~35US,明显小于100US。 e) PD测量误差小
PD测量在IEC-270第5.2条认为“允许误差”通常大于别的测量仪器,具体数 值在研究考虑中”。第7条认为“局放放电现象受某些因素影响很大,因为,有
人认为PD测量不是一种精密测量,误差最大可达20%。
本系统PD测量组件,如PC表,定标方波,高压注入电容Cg,其误差已符合我国制订的有关标准,如定标方脉冲:Tr≤0.1us,Ug≤±0.5%(幅值误差),Cg误差≤±4%,PC表的测量精度±3%可保证PD测量误差≤±10% 2、各组件的电气原理,性能指标。 a. 显示单元
显示方式,椭圆形/直线.可旋转0°-30°-60°-90°-120° 调节功能:亮度调节及聚焦调节
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b. 门单元
门窗宽范围:15°-150°
门窗位置:每个门窗位置可变化170°(即旋转170°)
门电路由R-C移相电路,零电平放大检测电路及脉宽调节电路组成,讯号送至PC表及显示单元,控制PC表PD讯号连通电子开关及显示单元增辉电路。零电平放大检测选用LM351运算放大器,脉宽调制选用SC12或74121单稳触发器。 门单元可有效地将固定干扰讯号调至窗外,不进入PC表,且不在示波屏上显示出来。 c. PC表
数字式0~100.0±3%(满量程) 测试重复频率:20VHE PC电路峰值检测电路,线性放大器电路组成,PD信号由峰值检测电路检测到最大正/负峰值,送至数显表头,读出PC值。 d. 定标脉冲发生器
Tr-脉冲前沿≤100us; 实测值≤50us T1-脉冲后沿≥200us; 实测值≥1000us
Upeck–脉冲幅值,10mv~4v,分11档,误差≤5%
PC输出(Cq=100/PF)—1,2,4,5,10,20,40,100,200,400PC分11档,Cq误差≤±4%
f-重复频率50HZ,ZR—输出阻抗≤100Ω
电路原理:发生器电路由R-C移相电路,40106组成单位方波电压波形线路,经3DK4B组成射跟随器阻抗变换,等输出阻抗衰减网络,输出一个10mv-4v方波脉冲电压,其输出阻抗≤50Ω,定标脉冲发生器具有很好的负载性。 e. 变带放大器单元(前置放大器)
频带:F1、10、20、40KHZ,F2 80、200、300KHZ 响应: 或β
增益:粗调五档,每档20dB0-1-2-3-4-5 微调>20 dB
放大器电路采用3DJ4E低噪声场效应之极管作前置极放大,使放大器噪声降至 由电阻引起的热噪声,保证其增益达80dB
增益调节由输入级电阻衰减器及放大级电子衰减器组成五档衰减每档20dB±1 dB,微调>20 dB,保证五档这间衔接。 f.试验电压表单元
试验电压从Cvd分压器引入0~100VAC电压信号,经同轴电缆送入试验电压表电路,经二次分压,精密整流,电压跟随器送至数显表头,该单元同时产生一个峰值信号,送至主放大器,在示波屏椭圆上显示出来。 测量误差≤3% 2.PD测试操作
a.试验准备:按要求进行正确接线,高压导线直径必须足够大,以免产生PD,则时必须注意正确可靠接地。
接地线应有足够截面,最好用宽大于100mm铜带组成的接地线
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绝缘地坪上所有设备,仪器的接地上有一点接至接地体,(单点接地)同时屏蔽房,控制室内控制台是机箱外壳均应可靠接地,且其接地线应与测量接地线分开,高压试验回路的地线与测量回路地线也应分开,试验回路(主回路)地线在励磁变压器高压尾一端接地,由于高压试验回路地线中流过较大试验电流(1~30A),接地线截面应足够大并与电抗器高压尾连接后接地。
b.接通控制电源,检查所有设备,仪器已进入正常状态。
c.JF-2000开机准备,时基扫描置于椭圆方式,放大器增益调至最低。 d.合上JF-2000电源,调节亮度及聚焦,使椭圆清晰可见。
e.进行放电量定标校正,系统采用高压直接定标校正,高压注入电容Cg=100PF/100KV,打开定标脉冲输出,可用5PC,10PC,或20PC进行定标校正,调节放大器增益(Gain),使PC表续数为100,关闭定标脉冲输出,然后,放大器倍分档调至最小,微调档不动。
f.合高压,失调谐振点,后逐步升压至1.2倍PD测试电压,经1分钟后降至PD测试电压,或先做5分钟3.5V。或2.5V。耐压试验后降至PD测试电压,放大器倍率恢复到校正时档位,此时可在数字式表头读出PC值,数字表续数不要超过120.0,否则不保证精度而使测试无效。
要观察放电相位,分析放电类别,可打峰标。
g. 如产品另有规定外,PD测试时间工作规定,测得PC按产品标准规定进行判断,做好记录,将好记录,将励磁电压降至零,切除高压,再切除全部控制电源。清理试品及试验场地,除紧急情况外,禁止高压下切除电源。
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第四章 故障电缆的定位方法
交联电缆在生产流程中常用一些难以预见的因素,如:电缆料的湿度,存放时间,挤塑和温度控制,成缆过程中的碰撞等原因,出现了局放量起出标准的故障电缆。为减少损失,必须对局放量超标的电缆进行定位,故障定位是一项较难操作的工作,下面用深入浅出的方法介绍故障电缆定位一系列基本操作方法。 1.基础知识: a. 定位电原理图
上述图中:Cg:注入电容(校正电容)100PF/100KV。 Ck:耦合电容。
C1*:千伏分压低臂电容,系统电压调配电容。 C7~C8,L3,L4,高通网络
其它元件性能在相关的资料均有介绍,这里不再叙述。
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