高频局部放电检测仪检定系统及其检定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力工程技术领域，具体涉及一种高频局部放电检测仪检定系统及其 检定方法，用于对高频局部放电检测仪（HFCT)进行性能检定。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济的快速发展，各行业对电网供电的可靠性和稳定性的要求越来越 高，电力设备的停电试验次数也将随之减少，带电检测将逐步取代停电试验，成为获取电力 设备状态信息的主要手段之一。当电气设备发生局部放电时，会产生频率3MHZ-30MHZ的 高频脉冲电流，并沿着电气设备的金属部件传播，并通过接地线入地，利用高频电流传感器 (HFCT)可检测到此信号，该传感器可用于测量频率介于十几kHz至30MHz的微电流信号， 并将电流信号转化为电压信号，用于反映局部放电的程度。高频局部放电带电检测作为检 测电气设备健康状况的重要手段，在变压器、电缆和避雷器等电气设备故障检测中发挥了 重要作用，随着高频局部放电检测的应用逐渐增多，高频局部放电检测仪（HFCT)的性能也 引起人们的重视。但目如尚缺之有关尚频局放传感器性能检定有效、统一的方法，导致尚频 局放带电检测仪在使用过程中都未开展定期检测，仪器性能和测试精度均无法得到有效保 障，造成现场应用不同仪器测试的结果差别较大，可信度不高，测试结果无法有效、真实的 反映变压器、电缆和避雷器等电气设备的运行状态。为解决上述问题，有必要研究一套有效 的、统一的高频局部放电检测传感器检定系统及方法，以解决高频局部放电检测仪（HFCT) 性能无法定期检验问题，确保仪器检测的良好性能，从而保证高频局部放电检测仪（HFCT) 的检测结果可准确、有效地反映电气设备的运行状态。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的上述问题，提供一种能够满足高频 局部放电检测仪及其高频电流传感器的性能检定要求，能够有效的、统一的解决高频局部 放电检测仪及其高频电流传感器的性能校验问题，方便实现高频局部放电检测仪的定期检 验，确保高频局部放电检测仪的良好性能，能够有效地反映电气设备的运行状态，检测结果 准确可靠、易于实现的高频局部放电检测仪检定系统及其检定方法。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0005] 本发明提供一种高频局部放电检测仪检定系统，包括调频调幅信号发生器、工频 电流发生器、标准局放信号发生器、信号调理模块、同轴电缆、匹配阻抗、示波器和中心控制 单元，所述调频调幅信号发生器的输出端、标准局放信号发生器的输出端分别与信号调理 模块的输入端相连，所述信号调理模块的输出端依次通过同轴电缆、匹配阻抗接地，被检定 高频局部放电检测仪的高频电流传感器同时套设于匹配阻抗的接地电缆、工频电流发生器 的输出电缆上，所述示波器的一路检测端子与匹配阻抗的前端相连、另一路检测端子与高 频电流传感器的输出端相连，所述示波器的输出端与中心控制单元相连，所述中心控制单 元分别与调频调幅信号发生器、工频电流发生器、标准局放信号发生器的控制端相连。
[0006] 优选地，所述信号调理模块包括通道切换电路、阻抗变换电路、信号放大电路、去 噪滤波电路和增益调节电路，所述调频调幅信号发生器的输出端、标准局放信号发生器的 输出端分别与通道切换电路的输入端相连，所述通道切换电路的输出端依次通过阻抗变换 电路、信号放大电路、去噪滤波电路和增益调节电路的输入端相连，所述增益调节电路的输 出端依次通过同轴电缆、匹配阻抗接地。
[0007] 优选地，所述中心控制单元还连接有显示单元和人机接口。
[0008] 本发明还提供一种高频局部放电检测仪检定系统的检定方法，包括对高频电流传 感器进行饱和特性检定的步骤，详细步骤包括：
[0009] I. 1)连接布置待检定的高频电流传感器，并将高频电流传感器的输出端和高频局 部放电检测仪相连；
[0010] 1. 2)保持标准局放信号发生器关闭，打开调频调幅信号发生器，调节调频调幅信 号发生器输出频率为10MHz、峰值为IV的正弦信号并维持不变；
[0011] 1. 3)打开工频电流发生器并从零开始逐渐增大输出电流，记录工频电流发生器的 电流值和高频局部放电检测仪检测的高频电流传感器的输出电压幅值，当高频电流传感器 的输出电压幅值降低到原幅值的1/2时，记录此时工频电流发生器的电流值作为高频电流 传感器的实测工频饱和电流I，并根据式（1)计算高频电流传感器的饱和电流值误差；
[0012]
[0013] 式⑴中，AI为高频电流传感器的饱和电流值误差，I为高频电流传感器的实测 工频饱和电流，1,为高频电流传感器的标称工频饱和电流值。
[0014] 优选地，该方法还包括对高频电流传感器进行幅频特性检定的步骤，详细步骤包 括：
[0015] 2. 1)连接布置待检定的高频电流传感器；
[0016] 2. 2)保持工频电流发生器及标准局放信号发生器关闭，打开调频调幅信号发生 器，调节调频调幅信号发生器输出信号峰值为IV的正弦信号并维持不变；
[0017] 2. 3)在IOOkHz~50MHz范围内逐步调节调频调幅信号发生器的输出信号频率， 且在IOOkHz~IMHz频率范围内检测步长为100kHz，IMHz~50MHz频率范围内检测步长为 IMHz;在调节调频调幅信号发生器输出信号频率的过程中，记录调频调幅信号发生器输出 信号的频率和示波器输出的高频电流传感器的输出电压幅值；
[0018] 2. 4)通过中心控制单元根据调频调幅信号发生器输出信号的频率和示波器输出 的高频电流传感器的输出电压幅值绘制出高频电流传感器在IOOkHz~50MHz的幅频特性 曲线。
[0019] 优选地，该方法还包括对高频电流传感器进行传输阻抗检定的步骤，详细步骤包 括：
[0020] 3. 1)连接布置待检定的高频电流传感器；
[0021] 3. 2)保持工频电流发生器及标准局放信号发生器关闭，打开调频调幅信号发生 器，调节调频调幅信号发生器输出信号峰值为IV、信号频率为IOMHz的正弦信号并维持不 变；
[0022] 3. 3)通过示波器分别记录匹配阻抗的前端电压认和高频电流传感器的输出电压 U2;
[0023] 3. 4)中心控制单元根据式（2)计算高频电流传感器的传输阻抗；
[0024]
[0025] 式⑵中，Z为高频电流传感器的传输阻抗，U1为匹配阻抗的前端电压，U2为高频 电流传感器的输出电压。
[0026] 优选地，该方法还包括对高频电流传感器进行检测频带检定的步骤，详细步骤包 括：
[0027] 4. 1)连接布置待检定的高频电流传感器；
[0028] 4. 2)保持工频电流发生器及标准局放信号发生器关闭，打开调频调幅信号发生 器，调节调频调幅信号发生器输出信号峰值为IV的正弦信号并维持不变；
[0029] 4. 3)在IOOkHz~50MHz范围内逐步调节调频调幅信号发生器的输出信号频率， 且在IOOkHz~IMHz频率范围内检测步长为100kHz，IMHz~50MHz频率范围内检测步长为 IMHz;在调节调频调幅信号发生器输出信号频率的过程中，记录调频调幅信号发生器输出 信号的频率和示波器采集的高频电流传感器的输出电压幅值；
[0030] 4. 4)根据调频调幅信号发生器输出信号的频率和高频电流传感器的输出电压幅 值绘制出检测频带曲线，找出高频电流传感器的输出电压幅值从最大值下降到最大值的 〇. 5倍时调频调幅信号发生器输出信号的上下截止频率，从而得到高频电流传感器检测频 带的上下截止频率。
[0031] 优选地，该方法还包括对高频局部放电检测仪进行线性度检定的步骤，详细步骤 包括：
[0032]