Q GDW 11061-2013局部放电超声波检测仪技术规范
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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。
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。
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
1
Q/GDW 11061—2013 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 main resonance frequency fm
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
2
Q/GDW 11061—2013
局部放电源
局部放电源
非接触式 传感器
检测主机
绝缘介质
接触式 传感器
检测主机
设备外壳
设备外壳
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
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。
局部放电超声波检测仪应能够承受GB/T 6587中组别为Ⅱ的温度试验。 8.4.8 湿度
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。
存储单元
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
超声波传感器部分
检测主机部分
辅助单元
图 2 局部放电超声波检测仪组成 6.1 超声波传感器部分
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
GB 3100 国际单位制及其应用 GB 3101 有关量、单位和符号的一般原则 GB/T 4208 外壳防护等级（IP 代码） GB 4793.1 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/T 6587 电子测量仪器通用规范 GB/T 6593 电子测量仪器质量检验规则 GB/T 7354 局部放电测量 GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验
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Q/GDW 11061—2013
8.3 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
局部放电超声波检测仪应能够承受GB/T 17626.2规定的严酷等级为4级的静电放电干扰。 8.4.5 射频电磁场辐射抗扰度
局部放电超声波检测仪应能够承受GB/T 17626.3规定的严酷等级为3级的射频电磁场辐射干扰。 8.4.6 工频磁场抗扰度
局部放电超声波检测仪应能够承受GB/T 17626.8规定的严酷等级为5级的工频磁场干扰。 8.4.7 温度
I
Q/GDW 11061—2013
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。
ICS 29.240
Q/GDW
国家电网公司企业标准
Q/GDW 11061—2013
局部放电超声波检测仪技术规范
2015 - 02 - 16 发布 国家电网公司
2015 - 02 - 16 实施 发布
Q/GDW 11061—2013
目次
前言..................................................................................II 1 范围.................................................................................1 2 规范性引用文件.......................................................................1 3 术语和定义...........................................................................1 4 符号.................................................................................2 5 检测原理.............................................................................2 6 局部放电超声波检测仪组成.............................................................3 7 产品分类.............................................................................4 8 技术要求.............................................................................4 9 试验项目及要求.......................................................................6 10 检验规则............................................................................9 11 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...........................................................................13
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。
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Q/GDW 11061—2013
7 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。
均值灵敏度 mean sensitivity 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。 4.1 dB：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 20 log(1μV/1μV) = 0 分贝（dB）。局部放电超声波检测仪可以采用 dB 作为示值单位。
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
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 GB 3100 及 GB 3101 的要求，印刷或刻字应清晰，且
4.2 dB(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 20 log(1V/(m / s)/1V/(m / s)) = 0 dB(V/(m/s))。
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
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。 3.1
超声波 ultrasonic 频率高于20kHz的声波。 3.2 局部放电超声波检测仪 partial discharge ultrasonic detector 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 sensitivity of ultrasonic sensor
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。
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
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Q/GDW 11061—2013 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 main resonance frequency fm
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
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局部放电源
局部放电源
非接触式 传感器
检测主机
绝缘介质
接触式 传感器
检测主机
设备外壳
设备外壳
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
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。
局部放电超声波检测仪应能够承受GB/T 6587中组别为Ⅱ的温度试验。 8.4.8 湿度
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。
存储单元
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
超声波传感器部分
检测主机部分
辅助单元
图 2 局部放电超声波检测仪组成 6.1 超声波传感器部分
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
GB 3100 国际单位制及其应用 GB 3101 有关量、单位和符号的一般原则 GB/T 4208 外壳防护等级（IP 代码） GB 4793.1 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/T 6587 电子测量仪器通用规范 GB/T 6593 电子测量仪器质量检验规则 GB/T 7354 局部放电测量 GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验
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8.3 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
局部放电超声波检测仪应能够承受GB/T 17626.2规定的严酷等级为4级的静电放电干扰。 8.4.5 射频电磁场辐射抗扰度
局部放电超声波检测仪应能够承受GB/T 17626.3规定的严酷等级为3级的射频电磁场辐射干扰。 8.4.6 工频磁场抗扰度
局部放电超声波检测仪应能够承受GB/T 17626.8规定的严酷等级为5级的工频磁场干扰。 8.4.7 温度
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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。
ICS 29.240
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局部放电超声波检测仪技术规范
2015 - 02 - 16 发布 国家电网公司
2015 - 02 - 16 实施 发布
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目次
前言..................................................................................II 1 范围.................................................................................1 2 规范性引用文件.......................................................................1 3 术语和定义...........................................................................1 4 符号.................................................................................2 5 检测原理.............................................................................2 6 局部放电超声波检测仪组成.............................................................3 7 产品分类.............................................................................4 8 技术要求.............................................................................4 9 试验项目及要求.......................................................................6 10 检验规则............................................................................9 11 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...........................................................................13
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。
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7 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。
均值灵敏度 mean sensitivity 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。 4.1 dB：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 20 log(1μV/1μV) = 0 分贝（dB）。局部放电超声波检测仪可以采用 dB 作为示值单位。
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
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 GB 3100 及 GB 3101 的要求，印刷或刻字应清晰，且
4.2 dB(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 20 log(1V/(m / s)/1V/(m / s)) = 0 dB(V/(m/s))。
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
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。 3.1
超声波 ultrasonic 频率高于20kHz的声波。 3.2 局部放电超声波检测仪 partial discharge ultrasonic detector 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 sensitivity of ultrasonic sensor