：產品概述

       避雷器是電力系統中重要的電力設備之一。它的作用是當系統中出現危機設備（如發電機、變壓器、互感器等）的各種類型的過壓時，限制過電壓使之低于一定幅值，以保證電力設備的安全運行。

試驗項目：避雷器的試驗分為直流泄漏電流試驗和交流泄漏電流試驗。

        1.避雷器直流泄露電流的測試主要是針對10kV及以下避雷器的試驗，通過測量U1mA和0.75U1mA下的電流來判斷避雷器的優劣程度。

        2.避雷器交流泄漏試驗主要是測量避雷器在工頻電壓下的全電流、容性電流、阻性電流等參數，通過這些參數來衡量氧化鋅避雷器的運行狀況

      目前國內外市場上有多種類型氧化鋅避雷器測試產品，總的來講可以分為有線型和無線型這兩類。有線型（圖一所示），通過直接連線實現數據的測量，而HDYZ-S氧化鋅避雷器帶電泄露電流測試儀不僅可以通過在 PT 上實現同步信號取樣（圖二所示），而且還能通過高壓直接采樣，在避雷器頂端實現高壓同步信號的采樣，從而簡化了現場接線，以下是各種測試原理示意圖：

圖一、無線測量原理                                                                             圖二、有線測量原理

         HDYZ-S氧化鋅避雷器泄露電流測試儀的原理如圖四所示，通過直接采集避雷器頂端的電壓來獲取電流與電壓之間的相位角，從而分析出全電流中的阻性電流、容性電流等參數，為運行中的避雷器狀態檢測提供有力的依據。

二：產品特點

       1、HDYZ-S氧化鋅避雷器泄露電流測試儀可通過三維向量圖直觀反映氧化鋅避雷器的運行狀況。HDYZ-S氧化鋅避雷器帶電泄露電流測試儀通過軟件集成的優劣判斷程序直接展現全電流、阻性電流及容性電流的關系，直觀反應運行中氧化鋅避雷器的性能；

       2、數據測量準確可靠。可直接觀測系統電壓與泄漏電流的波形。通過對系統電壓多次諧波的直接采樣，有效去除了系統電壓諧波對泄漏電流的影響，使泄漏電流的測量值更準確。

       3、人機界面及便捷的數據管理。采用5.7寸640*480 TFT 觸摸屏，使操作者更加得心應手，通過中、英文觸控輸入可實現對避雷器的站級、線路級乃至避雷器本身的數據管理，同時也可將測量數據現場打印；

       4、接收主機便攜式設計，方便工作人員攜帶和使用。

三：技術指標

     1.高壓同步采集器

                    1.1、檢測電壓范圍（峰值）：0.4 ~ 500kV

                    1.2、發射功率：20dB；

                    1.3、頻譜帶寬：40~10kHz

                    1.4、電源電壓：DC 8.4V

     2. PT同步采集器

                2.1、檢測電壓范圍（峰值）：0.4 ~ 250V

                2.2、發射功率：30dB；

                2.3、頻譜帶寬：40~10kHz

                2.4、電源電壓：DC 8.4V

      3.接收主機

                3.1、泄漏電流測量范圍（峰值）：10uA ~ 10.0mA；

                3.2、泄漏電流測量精度：5%±1個字；

                3.3、泄漏電流分辨率：1uA；

                3.4、測量參數及功能：

                              功能：

                                      1.泄漏電流全電流實時波形、系統電壓實時波形；

                                      2.泄漏電流全電流、阻性電流、容性電流的矢量圖；

                              測量參數：

                                      1.泄漏電流全電流有效值、阻性電流有效值及容性電流有效值；

                                      2.泄漏電流3次諧波、5次諧波、7次諧波及9次諧波；

                                      3.系統電壓與泄漏電流間相位角；

       4.電壓基準信號取樣方式：

                 無PT方式（高壓直接采樣）、PT無線方式、諧波方式。

        5.打印機類型：微型嵌入式打印機。

        6.溫度測量精度：0.1℃。

        7.顯示器：5.7寸TFT， 色真彩屏

        8.數據存儲：1000 組

        9.工作電源：

                   內部電源：

                              DC 8.4V 鋰聚合物電池；

                              充電時間：2~3小時；

                              工作時間：6小時以上；

                   外部電源：

                               輸入：AC100V~240V，50/60Hz

                               輸出：DC8.4V，3A

三、工作原理

     HDYZ-S氧化鋅避雷器帶電泄露電流測試儀主要由兩部分組成：一個高壓信號同步采集裝置(包括絕緣桿)、一個無線PT同步信號采集裝置和一個無線接收主機。現場無PT時可以使用高壓信號同步采集裝置對電壓進行采樣，信號采集裝置將采樣到的高壓信號調制后通過無線傳輸發送至接收主機，接收主機在收到信號后通過解調等方式將調制后的信號還原至原始波形，然后測量模塊將采集到的電流信號和電壓信號做數字分析，從而得到氧化鋅避雷器的運行參數參數，同時通過對泄漏電流的傅里葉分析得到高次諧波分量，通過諧波分量的大小來判斷避雷器處于何種狀態。

圖4原理圖

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形特征，外部背景噪聲主要包括周期型干擾信號、脈沖型干擾信號和白噪聲干擾信號。針對不同干擾信號的特征和性質，需采用不同的抑制措施。在已有的各種系統中，干擾信號抑制主要包括硬件和軟件兩個方面的措施。雖然硬件抑制方法有一定的效果，但是現場干擾會隨著環境、設備負載以及運行方式的改變而改變，硬件抑制方法難以達到理想的效果。

隨著數字信號處理技術的發展，高頻局部放電檢測中的干擾抑制措施主要依靠軟件實現。目前常用的數字化抗干擾方法主要有：脈沖平均法、數字濾波法、信號相關法、神經網絡法以及小波分析法。小波變換是基于非平穩信號的分析手段，在時域、頻域同時具有良好的局部化性質，非常適合于不規則、瞬變信號的處理，越來越多的用于高頻局部放電檢測的干擾抑制措施中。

對于放電信號的區分，一方面可利用前述的抗干擾技術，將外界干擾噪聲抑制到較小水平，另一方面也可通過與不同缺陷放電特征數據庫進行對比，即進行放電信號的模式識別。模式識別的主要步驟包括放電信號的測量、放電信號特征提取與分類和特征指紋庫比對三個步驟，從而判斷所測信號是否為真實的放電信號以及是何種放電。一種模式識別方法是利用相位統計譜圖的形狀特點，通過計算統計譜圖的偏斜度、陡峭度以及相互關聯因素等特征參數，從而對缺陷類型進行確認和識別。另外一種是聚類分析法，該方法主要將放電信號按其各自的等效頻率、等效時長或其它與波形相關的特征參量進行分類，形成時頻域映射譜圖。時頻譜圖的特點是多個放電源、不同放電類型的局部放電脈沖會被映射到不同聚點，這樣便于在局部放電相位譜圖上將真實放電和噪聲干擾區分開來如圖5-8所示。還有一種聚類原理是利用三相同步局部放電檢測技術，對耦合到的信號進行幅度、相位或頻率的計算，從而進行分類，如圖5-9所示。
圖5-8  局部放電時頻映射譜圖^[16]   圖5-9 三相局部放電同步檢測聚類譜圖^[28]

（二）放電源的定位

對于電力電纜運行情況下局部放電源的平頂山氧化鋅避雷器泄露電流測試儀選型定位，較為簡單的方法是利用高頻局部放電檢測傳感器在電纜終端、各個接頭處分別進行局部放電信號的檢測，通過對比分析不同傳感器位置放電信號的時域和頻域特征，來進行放電源的大致定位。該方法主要利用的是放電脈沖信號在電纜中傳輸衰減原理，隨著放電信號的傳播，放電信號幅值減小，上升時間下降、脈沖寬度變寬，信號高頻分量嚴重衰減等，因而可利用這些特點大致判斷出放電源的位置。但值得注意的是該方法較為粗略，精度較低，僅能大致判斷出在哪個接頭附近或哪兩接頭間存在缺陷。

另一種方法是利用分布式局部放電同步檢測技術。該方法與上述方法類似，但不同的是在連續幾個接頭處進行同步測量，根據不同測量處耦合到同一脈沖信號的幅值大小、極性以及到達時間的不同而準確定位放電源的位置。該方法已在電纜在線局部放電監測中逐漸平頂山氧化鋅避雷器泄露電流測試儀選型展開應用，如圖5-10所示。圖5-10 分布式同步局部放電檢測技術