LYPCD-4000UHF在线局放仪数据稳定可靠

“新型电力系统的发展离不开电力电子技术，功率器件是电力电子装置的核心。要实现原始更新，不受制于国外技术影响，就要突破碳化硅器件和应用的关键核心技术。”

碳化硅具有更宽的禁带宽度、更高的导热率、更大的电子饱和漂移速度。禁带越宽，价带电子要进入导带成为自由电子所需的额外能量就越大，耐压水平就越高；更高的导热率可以实现更好的散热性能，通流能力更大；碳化硅的电子饱和漂移速度是硅的2倍，可以使开关速度更快。

具有高电压、大电流、快速开关特点的碳化硅器件十分适合用于新一代电力电子装备。国家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项负责人杨霏说：“碳化硅器件理论上具有高结温、高电压、低损耗的特点，非常适合在电网应用。它的广泛应用将推动电网的电力电子化进程。”

概述（LYPCD-4000UHF在线局放仪数据稳定可靠）

系统介绍

可配合使用特高频传感器、TEV传感器、声电组合传感器、超声传感器和宽频带电流互感器（HFCT）在线检测变压器、高压开关柜、GIS、电缆接头等高压设备的局部放电情况。携带方便、测量快速，抗干扰能力强，便于现场使用。

其配置软件具有实时波形图、*大峰值显示、定位等功能，软件也可以详查分析某个相位波形，窗口随意放大和缩小，也可以对该段数据进行频谱分析，分析放电波形的频谱含量，使放电波形之间更具可比性，全方位统计分析试验数据，减少试验中非稳定性因素对试验结果的影响。

本仪器采用自动或手动记录保存试验数据和瞬态放电波形，提供后期数据分析参考。

技术参数（LYPCD-4000UHF在线局放仪数据稳定可靠）

引用标准（LYPCD-4000UHF在线局放仪数据稳定可靠）

高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 DL/T 593

3.6kV～～40.5kV 交流金属封闭开关设备和控制设备 DL/T 404

3.6kV～～40.5kV 交流金属封闭开关设备和控制设备 GB 3906

局部放电测量GB/T 7354

电力设备局部放电现场测量导则 DL/T 417

高电压试验技术 第1部分：一般试验要求 GB/T 16927.1

高电压试验技术 第2部分：测量系统 GB/T 16927.2

高电压试验技术 第3 部分: 现场试验的定义及要求 GB/T 16927.3

各种高压设备测量

变压器测量（LYPCD-4000UHF在线局放仪数据稳定可靠）

1、超声波法检测原理

当变压器内部产生放电信号时，除产生放电脉冲电流沿容性回路传输外，同时还会激发出机械波（超声波）信号通过变压器油向四周辐射传播。虽然电力变压器的结构较为复杂，但是变压器的整个器身内充满了变压器油，而绕组、绝缘材料、支撑、夹件、引线等部件均浸在油中，由于变压器油为超声波的良好传播媒介，这为在箱壁外侧检测局放产生的超声信号提供了有力条件。所以，在变压器的箱壁外侧安放超声波传感器可以接收到内部较大的放电信号。

2、 脉冲电流法检测原理(HFCT)

由电力变压器的结构所决定，其绕组除匝间电容外还与铁心之间存在几百甚至几千皮法的分布电容，同时绕组与油箱间也存在上百皮法的分布电容。当变压器的绕组等主绝缘回路中发生局部放电时，其产生的高频信号覆盖了从几十千赫兹到几十兆赫兹，甚至到千兆赫兹，由于几百皮法电容对于几百千赫兹以上的高频信号相当于通路，所以放电信号就会向所有与放电点有容性关系的回路中传播，其中一条回路必然包括铁心接地回路。所以在铁心接地线上安装高频电流互感器可有效接收变压器内放电信号。

开关柜测量（LYPCD-4000UHF在线局放仪数据稳定可靠）

1、开关柜超声波法检测原理

局部放电现象存在多样性特征，发生放电时，不仅辐射出电磁波信号，也会出现声波发射现象，局部放电部分能量会以声波的形式向周围传播。利用超声波传感器即可测试这些声脉冲，从而也可反映局部放电的状况。通过测试局部放电信号中声波特征的方法称为超声波法。开关柜内部放电过程中会产生声波。放电产生的声波的频谱很宽，可以从几十赫兹到几十兆赫兹，其中频率低于20 kHz 的信号能够被人耳听到，而高于这一频率的超声波信号必须用超声波传感器才能接收到。

2、 地电波法检测原理（开关柜专用）

当开关柜的对地绝缘部分发生局部放电时，高压带电导体对接地金属壳之间就有少量电容性放电电量，这种电容性放电电量的特点是电量很小（几兆分之一库伦），持续时间很短（几纳秒）。由于放电点在开关柜内部，电磁波产生的电压脉冲在金属外壳内表面传播，被金属外壳所屏蔽。如果屏蔽层是连续的，则无法在外部检测到放电信号。实际上，屏蔽层通常在金属箱体的接缝处、气体开关的绝缘衬垫、垫圈的连接处、电缆绝缘终端等部位因破损而导致不连续。当电压脉冲通过这些不连续处时，将通过这些通道传播出去，然后沿着金属壳外表传到大地，同时在开关柜的金属箱体上产生一个暂态对地电压（一般在几十毫伏到几伏，而且时间只能维持几纳秒），可以在运行中的开关柜金属外箱壳上放置电容耦合式传感器来检测这个信号。

暂态对地电压法检测部位主要是母排（连接处、穿墙套管，支撑绝缘件等）、断路器，CT、PT、电缆接头等部件所对应到开关柜柜壁的位置，这些部件大部分位于开关柜前面板中部及下部，后面板上部、中部及下部、侧面板的上部、中部及下部。开关柜暂态对地电压法检测部位可参考图 5进行测试。

电缆及附件测量

1、声电组合探测器检测原理

电缆发生局部放电时产生超声波和电磁波，并以故障点为中心向四周辐射，其中电磁波传播速度远大于超声波，在距离故障点一定距离测量时，电磁波信号与超声波信号有时间差，根据时间差计算放电位置，组合探测器利用这一原理，同时测量电磁波信号和超声波信号，根据信号时间差计算当前故障点所处位置。

2、脉冲电流法检测原理(HFCT) 

在电缆中，导线和金属屏蔽之间由绝缘材料隔开形成分布电容，该电容只有几百皮法，对高频信号为良导体。因此，高频的局放信号由分布电容对接地引线构成回路传输，在电缆接头屏蔽接地线上安装宽频带电流互感器（HFCT）可检测到放电脉冲信号，并能够确定局部放电的量值。

目前，在全球碳化硅产业格局中，我国企业虽然在碳化硅衬底、外延和器件方面均有布局，但仍处于追赶阶段。为打破国际垄断，实现我国电力电子器件和装备的原始更新，在国家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项支持下，国网智研院于2012年成立碳化硅功率器件攻关团队，自主攻关碳化硅芯片和封装两大核心关键技术。历经10年研究，相关技术达到国际同等水平并通过第三方检测。

高压模块多芯片并联封装对芯片提出了电压高、电流大、一致性好的更高要求。碳化硅功率器件攻关团队基于自主研制的低缺陷厚外延材料，提出了低表面电场强度的高压芯片终端结构，攻克了高质量栅氧、短沟道自对准技术等关键工艺，破解了设计和工艺兼容性差、导通电阻大、碎片率高等难题，在国内第1次掌握了6英寸碳化硅芯片全流程工艺。团队于国内第1次批量研制了具有高耐压、高通流能力的6.5千伏/25安碳化硅芯片。该芯片通过了高温栅偏、高温反偏等系列可靠性测试，芯片技术指标达到国际产品同等水平，部分关键指标优于国际同型器件。

高压大容量碳化硅器件封装则面临着并联封装的电磁热均衡难、高电场强度下的绝缘配合难、碳化硅封装的工艺尚处于空白状态的挑战。攻关团队攻克了高压绝缘设计、高导热性焊接、高可靠性绝缘灌封等核心技术，突破了高压、低寄生参数封装的技术瓶颈，更新提出了基于转移曲线距离系数的芯片聚类分组方法，解决了大电流封装面临的多芯片并联均流难题，研制了国际上同电压等级中电流*大的6.5千伏/400安碳化硅MOSFET模块。

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