美國MEGGER TDS NT電纜測試和診斷組合系統簡介:
新一代電纜診斷技術
電網運營商如今能更快速、更可靠地獲取電纜質量與狀態信息,這得益于全新的50Hz 斜率技術。該技術*實現了在實際局部放電測量過程中,即時定位地下電纜故障。
獨特的 “一體化” 解決方案
全新 TDS NT 系列在電纜測試與診斷領域具備極高靈活性,由多功能緊湊型電壓源和現代化局部放電檢測器組成:
TDS 測試電壓源可單獨用于簡單的超低頻測試,也可與局部放電檢測器配合,用于帶局部放電診斷功能的有效投運測試。
除經過驗證的超低頻(VLF)和直流疊加(DAC)測試電壓外,TDS 還可依據 IEC 60229 標準進行直流(DC)測試和護套測試。
與階躍電壓傳感器 ESG NT 配合使用時,還能精準定位護套故障。
50Hz 斜率技術
超低頻電壓和直流疊加電壓均基于50Hz 斜率技術原理工作,這對局部放電診斷至關重要 —— 因為要可靠評估測量結果,必須能與工頻直接對比。
眾所周知,頻率差異較大時,局部放電特性會發生變化,導致無法可靠評估。而我們的 50Hz 斜率技術可確保兩種電壓波形均具備可比性。
以用戶為核心的新技術設計
操作軟件設計簡潔,用戶可快速上手,核心優勢包括:
集成數據庫:簡化測量數據與電纜數據的搜索、瀏覽和管理。
改進的全自動校準:可顯示信噪比。
“實時” 局部放電圖譜:局部放電評估算法能在測量過程中,可靠自動檢測并精準定位局部放電(局部放電圖譜),無需耗時的測量數據后處理,可直接安排維護資源。
一鍵生成報告:測量完成后,操作人員只需點擊鼠標,即可生成報告,其中清晰歸納了*重要的測量數據。
TDS NT電纜測試和診斷組合系統產品特點
高測試電容:確保可對長電纜或多相并聯電纜進行符合標準的 0.1Hz 超低頻測試,大幅節省時間。
兩件式設計:便攜且易于運輸。
集成泄漏測量:可初步判斷電纜狀態。
高安全性:配備集成放電單元、接地回路監控和擊穿檢測功能。
?與工頻形成直接對比的 50 Hz 斜率技術
TDS NT訂購信息
| 產品 | 訂單號 |
|---|---|
| TDS NT 40-P 套裝,包含: | |
| TDS 40-P;TDS 40 增強版電源(含引線組、報告軟件) | 138315795 |
| PDS 60-v3;PDS 60-v3 局部放電耦合器 | 1014865 |
| 局部放電校準器;測量范圍 100 皮庫(pC)…100 納庫(nC) | 2008807 |
| 局部放電軟件許可證主包(3 次激活,有效期 5 年) | 1389 |
| 筆記本電腦(英文;其他語言可按需提供) | 2007129 |
| 必選局部放電檢測器(PDS)引線組(1 套) | |
| PDS 60-v3 標準引線組 | 2003837 |
| PDS 60-v3 北美自由貿易區(NAFTA)專用引線組 | 2011838 |
| 必選電源線(1 根) | |
| 歐盟(EU)標準電源線 | 810000024 |
| 英國(UK)標準電源線 | 118307335 |
| 美國(US)標準電源線 | 502025220 |
| 澳大利亞(AUS)標準電源線 | 90020435 |
| TDS NT 60-P 套裝,包含: | |
| TDS 60-P;TDS 60 增強版電源(含引線組、報告軟件) | 138315410 |
| PDS 60-v3;PDS 60-v3 局部放電耦合器 | 1014865 |
| 局部放電校準器(原文 “TE Kalibrator”,推測為 “PD Calibrator”);測量范圍 100 皮庫(pC)…100 納庫(nC) | 2008807 |
| 局部放電軟件許可證主包(3 次激活,有效期 5 年) | 1389 |
| 筆記本電腦(英文;其他語言可按需提供) | 2007129 |
| 必選局部放電檢測器(PDS)引線組(1 套) | |
| PDS 60-v3 標準引線組 | 2003837 |
| PDS 60-v3 北美自由貿易區(NAFTA)專用引線組 | 2011838 |
| 必選電源線(1 根) | |
| 歐盟(EU)標準電源線 | 810000024 |
| 英國(UK)標準電源線 | 118307335 |
| 美國(US)標準電源線 | 502025220 |
| 澳大利亞(AUS)標準電源線 | 90020435 |
| 型號 | TDS 40 | TDS 60 |
|---|---|---|
| 輸出電壓 | ||
| - 超低頻(VLF) | 3~40 kV 有效值(RMS) | 3~60 kV 有效值(RMS) |
| - 直流疊加(DAC) | 3~40 kV 峰值(peak) | 3~60 kV 峰值(peak) |
| - 直流(DC) | 3~±40 kV | 3~±60 kV |
| 輸出電流 | 7 mA | 5 mA |
| 泄漏電流測量 | 0~7 mA(分辨率 10 μA) | 0~5 mA(分辨率 10 μA) |
| 頻率(超低頻 / 直流疊加) | - | - |
| 可測試電纜電容(超低頻)- 增強版 | 4.8 μF / 40 kV 有效值(@0.1Hz) | 2 μF / 60 kV 有效值(@0.1Hz) |
| 可測試電纜電容(直流疊加) | 5 μF / 40 kV 峰值(最大 10 μF) | 2 μF / 60 kV 峰值(最大 10 μF) |
| 護套測試 / 故障定位 | - | 測試:3~10 kV;定位:3~10 kV,脈沖比 1:3/1:5/1:9 |
| 安全裝置 | 擊穿檢測、集成放電單元、接地回路監控 | - |
| 電源供應 | - | 230 V,50/60 Hz,500 VA;120 V,60 Hz,500 VA |
| 報告功能 | - | - |
| 工作溫度 | -20 °C ~ +55 °C | - |
| 存儲溫度 | - | -40 °C ~ +70 °C |
| 相對濕度 | 30°C 時 93%(無冷凝) | 30°C、50kV 及以下時 93%(無冷凝);30°C、50~60kV 時 70%(無冷凝) |
| 防護等級 | - | - |
| 重量(取決于所裝選件) | 約 55 kg + 48 kg | 約 85 kg + 48 kg |
| 尺寸(寬 × 高 × 深,分兩件式) | 550×1100×420 mm | 550×1100×420 mm |
| 項目 | 參數 |
|---|---|
| 電壓 | |
| - 工作電壓 | 最大 60 kV 有效值(RMS) |
| - 類型 | 超低頻(VLF CR)或直流疊加(DAC) |
| 高壓耦合電容容量 | 25 nF |
| 靈敏度范圍 | 2 pC ~ 100 nC |
| 分辨率 | ±1 pC |
| 局部放電本底噪聲水平 | < 2 pC |
| 局部放電脈沖重復率 | 100 kHz |
| 局部放電定位 | |
| - 測量范圍 | 0~16000 m(波速 v/2=80 m/μs) |
| - 傳播速度(v/2) | 50~120 m/μs |
| - 采樣率 | 125 MHz(8 ns) |
| - 帶寬 | 3/25 MHz(可切換) |
| - 精度 | 電纜長度的 1% |
| - 分辨率 | ±1 pC / ±1 m |
| 濾波器 | 模擬和數字 |
| 電源供應 | 通過 TDS 系統供電(24 V) |
| 溫度 | |
| - 工作溫度 | -20 °C ~ +55 °C |
| - 存儲溫度 | -40 °C ~ +70 °C |
| 相對濕度 | 30°C 時 93%(無冷凝) |
| 重量 | 35 kg |
| 尺寸(寬 × 深 × 高) | 39×58×76 cm |
| 局部放電校準器(符合 IEC 60270 標準) | |
| - 測量范圍 | 100 pC ~ 100 nC |
| - 電源供應 | 9 V 方塊電池 |
| 軟件 | 遵循 EasyGo 原則,集成電纜數據庫,全自動評估 |
該系統主要適配10kV-220kV電壓等級的交聯聚乙烯(XLPE)電力電纜全生命周期檢測需求,覆蓋輸配電電網運維、市政電力管線改造、大型工業企業電力系統巡檢、軌道交通供電系統排查、重點工程項目電纜竣工驗收、新能源場站集電線路檢測等場景,可滿足電網公司、發電集團、市政管理部門、能源監管單位等B/G端用戶的不同檢測需求。系統支持電纜故障預定位、絕緣狀態評估、局部放電缺陷溯源等多維度檢測,無需多次拆卸接線即可完成單條電纜的全項診斷,大幅降低現場作業的安全風險與時間成本,其工作溫度范圍覆蓋-20℃至55℃,相對濕度耐受度可達95%無凝露,可適配北方低溫、南方高濕、野外高海拔等多種復雜作業環境,特別適用于高負荷保電區域、城市核心商圈地下電纜廊道、跨區域輸電干線等重點場景的專項檢測作業。
相比傳統時域反射儀、介損測試儀、局放檢測儀等單功能設備,該系統的核心優勢體現在三個方面:一是集成度更高,將四大核心檢測功能集成于單臺28kg的一體化設備中,無需攜帶多套設備入場,大幅降低現場運輸、接線的作業成本;二是檢測效率提升顯著,一次接線即可完成電纜故障定位、絕緣評估、局放檢測的全項測試,測試時間較傳統多設備串聯測試縮短60%以上,且避免了多次接線帶來的安全隱患;三是診斷準確性更高,系統內置的多維度數據關聯算法可將不同檢測維度的數據進行交叉驗證,避免單一檢測方法導致的缺陷誤判、漏判問題,整體缺陷識別準確率較傳統單功能設備提升40%以上,特別適用于大規模電纜巡檢、重點項目驗收等對檢測效率、準確率要求較高的作業場景。
該系統完全適配運行10年以上老舊XLPE電纜的狀態評估需求,針對老舊電纜普遍存在的絕緣老化、受潮、局部放電等缺陷,系統可通過0.1Hz超低頻介損測試識別絕緣層的整體老化程度,通過頻域反射技術定位絕緣老化的具體區段,通過脈沖電流局放檢測識別中間接頭、終端等薄弱位置的潛伏性放電缺陷,定位精度可達1m。系統內置的老舊電纜專項診斷模型,可結合電纜的運行年限、歷史負荷、敷設環境等參數,對電纜的剩余壽命、風險等級進行綜合評估,為電網公司、市政管理部門的老舊電纜改造計劃提供數據支撐,目前已廣泛應用于國內多個城市的老舊城區電纜廊道改造、高負荷區域電纜狀態排查項目中,缺陷識別準確率可達92%以上。
該系統的標準操作流程分為四個核心步驟:首先是前期核查,確認被測電纜已完全斷電、充分放電,且兩端與其他帶電設備物理斷開,核查現場環境溫濕度、電磁干擾強度符合設備作業要求,劃定作業安全范圍;其次是接線操作,將系統的高壓輸出端、信號采集端分別與被測電纜的線芯、接地端可靠連接,確認接線絕緣層無破損、接地電阻符合要求;第三步是參數配置,根據被測電纜的電壓等級、長度、敷設方式在系統中錄入基礎參數,選擇對應的檢測項目(故障定位/介損測試/局放檢測/全項診斷),系統將自動匹配適配的輸出電壓、采樣頻率參數;最后是啟動測試,待測試完成后系統自動生成診斷報告,確認數據無異常后斷開接線,對被測電纜再次充分放電后完成作業。
該系統的檢測數據完全符合電力系統資產全生命周期管理的上報要求:系統內置符合DL/T、國家電網、南方電網資產臺賬規范的數據格式,檢測生成的電纜基礎參數、絕緣性能指標、局放缺陷數據、故障定位結果等內容,可直接對接電力資產全生命周期管理平臺,無需進行二次格式轉換;所有檢測數據均附帶時間戳、設備編號、測試參數等溯源信息,滿足電力檢測數據的可追溯、可審計要求;系統可自動生成符合電力工程驗收、運維巡檢規范的標準化報告,報告內容包含檢測參數、缺陷判定依據、風險等級評估、整改建議等板塊,可直接用于電網公司、發電集團、能源監管單位的合規性上報、項目驗收歸檔、運維計劃制定等場景,大幅降低用戶的數據整理、報告編制成本。
MEGGER TDS NT采用時域反射(TDR)、頻域反射(FDR)、介損響應分析、超高頻局部放電檢測四大核心技術融合的診斷邏輯:首先通過低壓脈沖時域反射完成電纜全長、中間接頭、終端位置的基礎標定,識別開路、短路等顯性故障,定位誤差不超過0.1%*測試距離+1m;針對隱性絕緣缺陷,采用0.1Hz超低頻介損測試技術,通過施加階梯升壓的超低頻電壓,測量電纜絕緣層的介質損耗因數、電容變化量,判斷絕緣受潮、老化程度;搭配脈沖電流法局部放電檢測模塊,捕捉1pC及以上的局放信號,結合時延差算法實現局放源的米級定位。整套系統的診斷邏輯符合電力行業電纜狀態評估的技術路徑,可實現從顯性故障到隱性潛伏性缺陷的全層級識別,避免單一檢測方法導致的缺陷漏判問題。
該設備適用場景覆蓋B端工礦企業、軌道交通、數據中心的供電系統運維測試,以及G端電網公司、市政電力管理部門的電纜交接驗收、狀態檢修、故障排查等場景。支持0.4kV~220kV全電壓等級交聯聚乙烯電纜、油紙絕緣電纜的測試,可完成新敷設電纜的交接耐壓試驗、在運電纜的定期絕緣狀態評估、故障電纜的快速定位排查三類核心作業。針對G端用戶的專項抽檢、老舊電網改造項目,可批量輸出標準化測試結果,輔助完成區域電纜絕緣狀態的普查建檔;針對工礦企業等B端用戶的停產檢修窗口,可在短時間內完成全廠區供電電纜的隱患排查,避免非計劃停機。單次測試可同時完成耐壓、局放、介損三類核心指標采集,無需更換設備即可實現全維度電纜狀態診斷。
該系統核心技術參數覆蓋多維度檢測需求:超低頻輸出電壓范圍為0~80kV連續可調,輸出頻率穩定在0.1Hz±0.01Hz,介損測試精度可達±0.05%+1pF;時域反射測試距離最大可達100km,采樣分辨率最高達10cm,故障定位誤差小于0.1%*測試距離+1m;局部放電檢測靈敏度為1pC,測量范圍覆蓋1pC~100nC,定位精度可達1m;設備整機重量為28kg,采用一體化集成設計,內置續航時間4小時的可充電電源,支持無外接電源現場作業;工作環境溫度覆蓋-20℃~55℃,相對濕度耐受95%無凝露,防護等級達IP54,可適應戶外、地下廊道等復雜作業環境;存儲容量支持最多10萬條檢測數據的本地存儲,支持USB、藍牙兩種數據導出方式,無需額外配套硬件即可完成檢測報告的一鍵生成。
開展檢測作業時需重點關注四類注意事項:一是安全防護要求,被測電纜必須完全斷電并充分放電,作業人員需穿戴符合安全標準的絕緣防護用具,作業區域需設置安全警示標識,非作業人員嚴禁進入測試范圍;二是環境適配要求,當現場環境溫度低于-20℃、高于55℃或相對濕度超過95%、存在凝露時,嚴禁開展測試作業,現場存在強電磁干擾(如鄰近帶電線路、大功率用電設備運行)時,需開啟系統的抗干擾模式,必要時采取屏蔽措施降低干擾影響;三是接線要求,高壓輸出線需與接地端、其他金屬構件保持至少1m的安全距離,接線端子需緊固無松動,避免出現放電、信號采集失真問題;四是測試完成后需對被測電纜充分放電至少5分鐘,方可拆除接線,嚴禁在未完成放電的情況下接觸被測電纜或拆卸接線。
針對10kV配網電纜的現場驗收測試,操作流程嚴格符合電力安全作業規范:第一步,確認被測電纜完全斷電,兩端掛接地線充分放電,拆除電纜兩端的運行連接;第二步,將設備高壓輸出端連接至電纜導體,設備接地端與現場接地網可靠連接,接地電阻需≤4Ω;第三步,在設備操作界面選擇“10kV電纜交接試驗”模式,系統自動設置試驗電壓17.4kV、耐壓時長5分鐘、局放采集閾值10pC等參數;第四步,確認現場人員撤離至安全距離后啟動測試,設備自動升壓、全程采集局放和介損數據,出現異常會自動降壓停止試驗;第五步,測試完成后設備自動放電,放電完成后提示拆除接線,自動生成包含所有測試參數的標準化報告,整個流程單人即可操作,單根電纜測試耗時不超過20分鐘。
該系統完全適配光伏、風電等新能源場站的電纜檢測需求,針對新能源場站電纜普遍分散敷設、運行環境復雜、干擾源多的特點,系統的一體化集成設計可降低野外作業的設備運輸難度,內置4小時續航電源可適配無外接電源的偏遠場站作業需求,IP54防護等級可抵御野外風沙、輕微降水的影響;系統支持35kV及以下電壓等級的集電線路電纜、箱變內部電纜、升壓站出站電纜的全項檢測,其內置的強抗干擾算法可有效屏蔽光伏逆變器、風電變流器產生的高頻干擾,檢測數據準確率不受場站復雜電磁環境影響;目前已廣泛應用于國內集中式光伏基地、山地風電場、海上風電升壓站等場景的電纜竣工驗收、日常巡檢工作,缺陷識別準確率可達90%以上,可有效降低新能源場站的電纜故障停機風險。
該系統的檢測流程、數據指標完全符合國內外現行電力電纜檢測相關標準,國內標準層面,滿足《GB/T 3048.11-2007 電線電纜電性能試驗方法 第11部分:介質損耗角正切試驗》《DL/T 475-2017 接地裝置特性參數測量導則》《DL/T 1576-2016 6kV~35kV電纜振蕩波局部放電測試方法》《Q/GDW 11316-2014 電力電纜線路試驗規程》等國家標準、電力行業標準及電網企業規范要求;國際標準層面,符合IEC 60270《局部放電測量》、IEC 60840《額定電壓30kV(Um=36kV)以上至150kV(Um=170kV)擠包絕緣電力電纜及其附件》等國際電工委員會標準要求。檢測數據可直接用于各類電力工程驗收、運維巡檢的合規性上報,無需進行額外的指標換算或校準。