Q-GDW-11061-2013局部放电超声波检测仪技术规范

ICS29.240Q/Q/Q/Q/GDWGDWGDWGDW国家电网公司企业标准Q/GDW11061—2013局部放电超声波检测仪技术规范2015-02-16发布2015-02-16实施国家电网公司发布Q/Q/Q/Q/GDWGDWGDWGDW11061—2013I目次前言..................................................................................II1范围.................................................................................12规范性引用文件.......................................................................13术语和定义...........................................................................14符号.................................................................................25检测原理.............................................................................26局部放电超声波检测仪组成.............................................................37产品分类.............................................................................48技术要求.............................................................................49试验项目及要求.......................................................................610检验规则............................................................................911标志、包装、运输、贮存.............................................................11附录A（资料性附录）最小放电量灵敏度验证性试验......................................12编制说明..............................................................................13Q/GDWQ/GDWQ/GDWQ/GDW11061—2013II前言为规范局部放电超声波检测仪的技术指标，保证仪器的产品质量，指导仪器选型，提高应用效果，制定本标准。本标准由国家电网公司运维检修部提出并负责解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准起草单位：中国电力科学研究院、国网电力科学研究院、国网浙江省电力公司、国网天津市电力公司、华北电力大学。本标准主要起草人：杨宁、阎春雨、毕建刚、是艳杰、刘明、彭江、焦飞、袁帅、杨圆、弓艳朋、王峰、吴立远、聂德鑫、应高亮、张波、方琼、程养春、孟楠、邓彦国、张维、王鸿杰、高彬、常文治、张博文。本标准首次发布。Q/Q/Q/Q/GDWGDWGDWGDW11061—20131局部放电超声波检测仪技术规范1范围本标准规定了局部放电超声波检测仪的组成、产品分类、技术要求、试验项目及要求、检验规则、标志、包装、运输、贮存要求等。本标准适用于电力设备局部放电超声波检测仪的研制、生产、检验和订货。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB3100国际单位制及其应用GB3101有关量、单位和符号的一般原则GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB4793.1测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求GB/T6587电子测量仪器通用规范GB/T6593电子测量仪器质量检验规则GB/T7354局部放电测量GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1超声波ultrasonicultrasonicultrasonicultrasonic频率高于20kHz的声波。3.2局部放电超声波检测仪partialpartialpartialpartialdischargedischargedischargedischargeultrasonicultrasonicultrasonicultrasonicdetectordetectordetectordetector通过安装/放置在电力设备表面或附近空气中的超声波传感器，对被测设备的超声波信号进行检测的仪器，通常以dB为单位表示信号强度。按照传感器的耦合方式可以分为接触式和非接触式。3.3超声波检测仪灵敏度sensitivitysensitivitysensitivitysensitivityofofofofultrasonicultrasonicultrasonicultrasonicsensorsensorsensorsensorQ/GDWQ/GDWQ/GDWQ/GDW11061—20132超声波检测仪在超声波信号激励作用下，输出电压值与激励值的比值，通常以dB(V/(m/s))为单位表示。激励值一般选用速度单位m/s。3.4主谐振频率mainmainmainmainresonanceresonanceresonanceresonancefrequencyfrequencyfrequencyfrequencymf在一定频率范围内，超声波检测仪灵敏度取最大值时的激励源频率。3.5均值灵敏度meanmeanmeanmeansensitivitysensitivitysensitivitysensitivity超声波检测仪灵敏度在一定频带范围内的平均值。4符号下列符号适用于本文件。4.1dB：用于表征相对于基准值为1μV的超声波信号强度。例如某一信号的实际幅值为1μV，则其分贝值为分贝（dB）。局部放电超声波检测仪可以采用dB作为示值单位。20log(1μV/1μV)0=4.2dB(V/(m/s))：用于表征相对于1V/(m/s)的超声波检测仪灵敏度。例如某一超声波检测仪灵敏度为1V/(m/s)，则其分贝值为dB(V/(m/s))。20log(1V/(/)/1V/(/))0msms=5检测原理电力设备绝缘内部发生局部放电时，同时伴随产生超声波信号。超声波信号由局部放电源沿着绝缘介质和金属件传导到电力设备外壳，并通过介质和缝隙向周围空气传播。通过在电力设备外壳或设备附近安装的超声波传感器，可以耦合到局部放电产生的超声波信号，进而判断电力设备的局部放电情况。接触方式主要用于变压器、GIS等电力设备的检测，其原理如图1a）所示，非接触方式主要用于开关柜、电力电缆等电力设备的检测，其原理如图1b）所示。Q/Q/Q/Q/GDWGDWGDWGDW11061—20133接触式传感器局部放电源设备外壳绝缘介质检测主机局部放电源设备外壳非接触式传感器检测主机a）接触方式b）非接触方式图1局部放电超声波检测原理具有定位功能的局部放电超声波检测仪，可以利用超声波信号到达不同位置传感器的信号的时延或强度进行定位。6局部放电超声波检测仪组成局部放电超声波检测仪一般由超声波传感器和检测主机两部分组成，检测主机包括数据采集单元、控制与处理分析单元、存储单元、人机交互单元和辅助单元。如图2所示。超声波传感单元数据采集单元控制与处理分析单元人机交互单元存储单元辅助单元超声波传感器部分检测主机部分图2局部放电超声波检测仪组成6.1超声波传感器部分超声波传感单元包括超声波传感器和前置调理器，检测设备局部放电时的超声波信号。6.2检测主机部分检测主机由数据采集单元、控制与处理单元、存储单元、人机交互单元和辅助单元组成，完成传感器信号的调理和模数转换，检测分析过程的控制，检测数据的处理分析，检测数据的存储和导入导出，检测设置、信息显示、测试信息录入和储能电池管理等。Q/GDWQ/GDWQ/GDWQ/GDW11061—201347产品分类7.1便携型局部放电超声波检测仪便携型局部放电超声波检测仪一般用于例行试验，应具备8.2.1中所述的基本功能要求。7.2诊断型局部放电超声波检测仪诊断型局部放电超声波检测仪一般用于诊断性试验，应具备8.2.1和8.2.2中所述的基本功能要求和高级功能要求。8技术要求8.1一般要求8.1.1使用环境条件局部放电超声波检测仪的使用环境条件如下：a)环境湿度：传感器：-25℃∼75℃。检测主机：-10℃∼50℃。b)相对湿度：0%∼85%。c)大气压力：80kPa∼110kPa。8.1.2工作电源局部放电超声波检测仪的工作电源要求如下：a)直流电源：5V∼28V电池，纹波电压不大于1%。b)交流电源：220（1±10%）V，频率50（1±10%）Hz。8.2功能要求8.2.1基本功能要求局部放电超声波检测仪的基本功能要求如下：a)能够实现局部放电的超声波测量，并显示超声波信号强度。b)若使用充电电池供电，单次连续使用时间不少于4小时。c)测试数据可存储于本机并导出，并可对测试数据进行查看和管理。d)具备报警阈值设置和告警指示功能。8.2.2高级功能要求局部放电超声波检测仪的高级功能要求如下：a)应具有图谱显示功能，如实时图谱、相位图谱等。b)应具有抗外部干扰的能力，如检测信号的硬件滤波和数字滤波等。c)宜具有多通道同步测量功能，通道数宜不少于4个，可以对不同通道的测量数据进行比对分析。d)宜具有参考相位测量功能。e)宜具有诊断分析功能和放电源定位功能。Q/Q/Q/Q/GDWGDWGDWGDW11061—201358.3性能要求局部放电超声波检测仪的性能满足以下要求：a)灵敏度：峰值灵敏度一般不小于60dB(V/(m/s))，均值灵敏度一般不小于40dB(V/(m/s))。b)检测频带：用于SF6气体绝缘电力设备的超声波检测仪，一般在20kHz∼80kHz范围内；对于充油电力设备的超声波检测仪，一般在80kHz∼200kHz范围内；对于非接触方式的超声波检测仪，一般在20kHz∼60kHz范围内。c)线性度误差：不大于±20%。d)稳定性：局部放电超声波检测仪连续工作1小时后，注入恒定幅值的脉冲信号时，其响应值的变化不应超过±20%。8.4通用技术要求8.4.1结构和外观要求局部放电超声波检测仪的结构和外观满足以下要求：a)局部放电超声波检测仪机箱外壳应无明显缺陷，电镀、氧化层、漆层等涂层良好，不应有起层、剥落现象。外壳应无锐口、尖角等。b)面板上各种量与单位的文字符号应符合GB3100及GB3101的要求，印刷或刻字应清晰，且不易被擦掉。c)按钮操作应灵活可靠，无卡死或接触不良现象。8.4.2绝缘电阻正常试验环境下，局部放电超声波检测仪交流电源回路对机壳在500V试验电压下的绝缘电阻不应小于100MΩ。8.4.3介质强度正常试验环境下，局部放电超声波检测仪交流电源回路对机壳之间的绝缘应能够承受50Hz、2kV交流电压，历时1min。试验期间不应发生闪络和击穿。试验后，被试仪器性能应能满足8.3中的各项要求。8.4.4静电放电抗扰度局部放电超声波检测仪应能够承受GB