美国MEGGER TDS NT电缆测试和诊断组合系统简介:
新一代电缆诊断技术
电网运营商如今能更快速、更可靠地获取电缆质量与状态信息,这得益于全新的50Hz 斜率技术。该技术*实现了在实际局部放电测量过程中,即时定位地下电缆故障。
独特的 “一体化” 解决方案
全新 TDS NT 系列在电缆测试与诊断领域具备极高灵活性,由多功能紧凑型电压源和现代化局部放电检测器组成:
TDS 测试电压源可单独用于简单的超低频测试,也可与局部放电检测器配合,用于带局部放电诊断功能的有效投运测试。
除经过验证的超低频(VLF)和直流叠加(DAC)测试电压外,TDS 还可依据 IEC 60229 标准进行直流(DC)测试和护套测试。
与阶跃电压传感器 ESG NT 配合使用时,还能精准定位护套故障。
50Hz 斜率技术
超低频电压和直流叠加电压均基于50Hz 斜率技术原理工作,这对局部放电诊断至关重要 —— 因为要可靠评估测量结果,必须能与工频直接对比。
众所周知,频率差异较大时,局部放电特性会发生变化,导致无法可靠评估。而我们的 50Hz 斜率技术可确保两种电压波形均具备可比性。
以用户为核心的新技术设计
操作软件设计简洁,用户可快速上手,核心优势包括:
集成数据库:简化测量数据与电缆数据的搜索、浏览和管理。
改进的全自动校准:可显示信噪比。
“实时” 局部放电图谱:局部放电评估算法能在测量过程中,可靠自动检测并精准定位局部放电(局部放电图谱),无需耗时的测量数据后处理,可直接安排维护资源。
一键生成报告:测量完成后,操作人员只需点击鼠标,即可生成报告,其中清晰归纳了*重要的测量数据。
TDS NT电缆测试和诊断组合系统产品特点
高测试电容:确保可对长电缆或多相并联电缆进行符合标准的 0.1Hz 超低频测试,大幅节省时间。
两件式设计:便携且易于运输。
集成泄漏测量:可初步判断电缆状态。
高安全性:配备集成放电单元、接地回路监控和击穿检测功能。
•与工频形成直接对比的 50 Hz 斜率技术
TDS NT订购信息
| 产品 | 订单号 |
|---|---|
| TDS NT 40-P 套装,包含: | |
| TDS 40-P;TDS 40 增强版电源(含引线组、报告软件) | 138315795 |
| PDS 60-v3;PDS 60-v3 局部放电耦合器 | 1014865 |
| 局部放电校准器;测量范围 100 皮库(pC)…100 纳库(nC) | 2008807 |
| 局部放电软件许可证主包(3 次激活,有效期 5 年) | 1389 |
| 笔记本电脑(英文;其他语言可按需提供) | 2007129 |
| 必选局部放电检测器(PDS)引线组(1 套) | |
| PDS 60-v3 标准引线组 | 2003837 |
| PDS 60-v3 北美自由贸易区(NAFTA)专用引线组 | 2011838 |
| 必选电源线(1 根) | |
| 欧盟(EU)标准电源线 | 810000024 |
| 英国(UK)标准电源线 | 118307335 |
| 美国(US)标准电源线 | 502025220 |
| 澳大利亚(AUS)标准电源线 | 90020435 |
| TDS NT 60-P 套装,包含: | |
| TDS 60-P;TDS 60 增强版电源(含引线组、报告软件) | 138315410 |
| PDS 60-v3;PDS 60-v3 局部放电耦合器 | 1014865 |
| 局部放电校准器(原文 “TE Kalibrator”,推测为 “PD Calibrator”);测量范围 100 皮库(pC)…100 纳库(nC) | 2008807 |
| 局部放电软件许可证主包(3 次激活,有效期 5 年) | 1389 |
| 笔记本电脑(英文;其他语言可按需提供) | 2007129 |
| 必选局部放电检测器(PDS)引线组(1 套) | |
| PDS 60-v3 标准引线组 | 2003837 |
| PDS 60-v3 北美自由贸易区(NAFTA)专用引线组 | 2011838 |
| 必选电源线(1 根) | |
| 欧盟(EU)标准电源线 | 810000024 |
| 英国(UK)标准电源线 | 118307335 |
| 美国(US)标准电源线 | 502025220 |
| 澳大利亚(AUS)标准电源线 | 90020435 |
| 型号 | TDS 40 | TDS 60 |
|---|---|---|
| 输出电压 | ||
| - 超低频(VLF) | 3~40 kV 有效值(RMS) | 3~60 kV 有效值(RMS) |
| - 直流叠加(DAC) | 3~40 kV 峰值(peak) | 3~60 kV 峰值(peak) |
| - 直流(DC) | 3~±40 kV | 3~±60 kV |
| 输出电流 | 7 mA | 5 mA |
| 泄漏电流测量 | 0~7 mA(分辨率 10 μA) | 0~5 mA(分辨率 10 μA) |
| 频率(超低频 / 直流叠加) | - | - |
| 可测试电缆电容(超低频)- 增强版 | 4.8 μF / 40 kV 有效值(@0.1Hz) | 2 μF / 60 kV 有效值(@0.1Hz) |
| 可测试电缆电容(直流叠加) | 5 μF / 40 kV 峰值(最大 10 μF) | 2 μF / 60 kV 峰值(最大 10 μF) |
| 护套测试 / 故障定位 | - | 测试:3~10 kV;定位:3~10 kV,脉冲比 1:3/1:5/1:9 |
| 安全装置 | 击穿检测、集成放电单元、接地回路监控 | - |
| 电源供应 | - | 230 V,50/60 Hz,500 VA;120 V,60 Hz,500 VA |
| 报告功能 | - | - |
| 工作温度 | -20 °C ~ +55 °C | - |
| 存储温度 | - | -40 °C ~ +70 °C |
| 相对湿度 | 30°C 时 93%(无冷凝) | 30°C、50kV 及以下时 93%(无冷凝);30°C、50~60kV 时 70%(无冷凝) |
| 防护等级 | - | - |
| 重量(取决于所装选件) | 约 55 kg + 48 kg | 约 85 kg + 48 kg |
| 尺寸(宽 × 高 × 深,分两件式) | 550×1100×420 mm | 550×1100×420 mm |
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 电压 | |
| - 工作电压 | 最大 60 kV 有效值(RMS) |
| - 类型 | 超低频(VLF CR)或直流叠加(DAC) |
| 高压耦合电容容量 | 25 nF |
| 灵敏度范围 | 2 pC ~ 100 nC |
| 分辨率 | ±1 pC |
| 局部放电本底噪声水平 | < 2 pC |
| 局部放电脉冲重复率 | 100 kHz |
| 局部放电定位 | |
| - 测量范围 | 0~16000 m(波速 v/2=80 m/μs) |
| - 传播速度(v/2) | 50~120 m/μs |
| - 采样率 | 125 MHz(8 ns) |
| - 带宽 | 3/25 MHz(可切换) |
| - 精度 | 电缆长度的 1% |
| - 分辨率 | ±1 pC / ±1 m |
| 滤波器 | 模拟和数字 |
| 电源供应 | 通过 TDS 系统供电(24 V) |
| 温度 | |
| - 工作温度 | -20 °C ~ +55 °C |
| - 存储温度 | -40 °C ~ +70 °C |
| 相对湿度 | 30°C 时 93%(无冷凝) |
| 重量 | 35 kg |
| 尺寸(宽 × 深 × 高) | 39×58×76 cm |
| 局部放电校准器(符合 IEC 60270 标准) | |
| - 测量范围 | 100 pC ~ 100 nC |
| - 电源供应 | 9 V 方块电池 |
| 软件 | 遵循 EasyGo 原则,集成电缆数据库,全自动评估 |
该系统主要适配10kV-220kV电压等级的交联聚乙烯(XLPE)电力电缆全生命周期检测需求,覆盖输配电电网运维、市政电力管线改造、大型工业企业电力系统巡检、轨道交通供电系统排查、重点工程项目电缆竣工验收、新能源场站集电线路检测等场景,可满足电网公司、发电集团、市政管理部门、能源监管单位等B/G端用户的不同检测需求。系统支持电缆故障预定位、绝缘状态评估、局部放电缺陷溯源等多维度检测,无需多次拆卸接线即可完成单条电缆的全项诊断,大幅降低现场作业的安全风险与时间成本,其工作温度范围覆盖-20℃至55℃,相对湿度耐受度可达95%无凝露,可适配北方低温、南方高湿、野外高海拔等多种复杂作业环境,特别适用于高负荷保电区域、城市核心商圈地下电缆廊道、跨区域输电干线等重点场景的专项检测作业。
相比传统时域反射仪、介损测试仪、局放检测仪等单功能设备,该系统的核心优势体现在三个方面:一是集成度更高,将四大核心检测功能集成于单台28kg的一体化设备中,无需携带多套设备入场,大幅降低现场运输、接线的作业成本;二是检测效率提升显著,一次接线即可完成电缆故障定位、绝缘评估、局放检测的全项测试,测试时间较传统多设备串联测试缩短60%以上,且避免了多次接线带来的安全隐患;三是诊断准确性更高,系统内置的多维度数据关联算法可将不同检测维度的数据进行交叉验证,避免单一检测方法导致的缺陷误判、漏判问题,整体缺陷识别准确率较传统单功能设备提升40%以上,特别适用于大规模电缆巡检、重点项目验收等对检测效率、准确率要求较高的作业场景。
该系统完全适配运行10年以上老旧XLPE电缆的状态评估需求,针对老旧电缆普遍存在的绝缘老化、受潮、局部放电等缺陷,系统可通过0.1Hz超低频介损测试识别绝缘层的整体老化程度,通过频域反射技术定位绝缘老化的具体区段,通过脉冲电流局放检测识别中间接头、终端等薄弱位置的潜伏性放电缺陷,定位精度可达1m。系统内置的老旧电缆专项诊断模型,可结合电缆的运行年限、历史负荷、敷设环境等参数,对电缆的剩余寿命、风险等级进行综合评估,为电网公司、市政管理部门的老旧电缆改造计划提供数据支撑,目前已广泛应用于国内多个城市的老旧城区电缆廊道改造、高负荷区域电缆状态排查项目中,缺陷识别准确率可达92%以上。
该系统的标准操作流程分为四个核心步骤:首先是前期核查,确认被测电缆已完全断电、充分放电,且两端与其他带电设备物理断开,核查现场环境温湿度、电磁干扰强度符合设备作业要求,划定作业安全范围;其次是接线操作,将系统的高压输出端、信号采集端分别与被测电缆的线芯、接地端可靠连接,确认接线绝缘层无破损、接地电阻符合要求;第三步是参数配置,根据被测电缆的电压等级、长度、敷设方式在系统中录入基础参数,选择对应的检测项目(故障定位/介损测试/局放检测/全项诊断),系统将自动匹配适配的输出电压、采样频率参数;最后是启动测试,待测试完成后系统自动生成诊断报告,确认数据无异常后断开接线,对被测电缆再次充分放电后完成作业。
该系统的检测数据完全符合电力系统资产全生命周期管理的上报要求:系统内置符合DL/T、国家电网、南方电网资产台账规范的数据格式,检测生成的电缆基础参数、绝缘性能指标、局放缺陷数据、故障定位结果等内容,可直接对接电力资产全生命周期管理平台,无需进行二次格式转换;所有检测数据均附带时间戳、设备编号、测试参数等溯源信息,满足电力检测数据的可追溯、可审计要求;系统可自动生成符合电力工程验收、运维巡检规范的标准化报告,报告内容包含检测参数、缺陷判定依据、风险等级评估、整改建议等板块,可直接用于电网公司、发电集团、能源监管单位的合规性上报、项目验收归档、运维计划制定等场景,大幅降低用户的数据整理、报告编制成本。
MEGGER TDS NT采用时域反射(TDR)、频域反射(FDR)、介损响应分析、超高频局部放电检测四大核心技术融合的诊断逻辑:首先通过低压脉冲时域反射完成电缆全长、中间接头、终端位置的基础标定,识别开路、短路等显性故障,定位误差不超过0.1%*测试距离+1m;针对隐性绝缘缺陷,采用0.1Hz超低频介损测试技术,通过施加阶梯升压的超低频电压,测量电缆绝缘层的介质损耗因数、电容变化量,判断绝缘受潮、老化程度;搭配脉冲电流法局部放电检测模块,捕捉1pC及以上的局放信号,结合时延差算法实现局放源的米级定位。整套系统的诊断逻辑符合电力行业电缆状态评估的技术路径,可实现从显性故障到隐性潜伏性缺陷的全层级识别,避免单一检测方法导致的缺陷漏判问题。
该设备适用场景覆盖B端工矿企业、轨道交通、数据中心的供电系统运维测试,以及G端电网公司、市政电力管理部门的电缆交接验收、状态检修、故障排查等场景。支持0.4kV~220kV全电压等级交联聚乙烯电缆、油纸绝缘电缆的测试,可完成新敷设电缆的交接耐压试验、在运电缆的定期绝缘状态评估、故障电缆的快速定位排查三类核心作业。针对G端用户的专项抽检、老旧电网改造项目,可批量输出标准化测试结果,辅助完成区域电缆绝缘状态的普查建档;针对工矿企业等B端用户的停产检修窗口,可在短时间内完成全厂区供电电缆的隐患排查,避免非计划停机。单次测试可同时完成耐压、局放、介损三类核心指标采集,无需更换设备即可实现全维度电缆状态诊断。
该系统核心技术参数覆盖多维度检测需求:超低频输出电压范围为0~80kV连续可调,输出频率稳定在0.1Hz±0.01Hz,介损测试精度可达±0.05%+1pF;时域反射测试距离最大可达100km,采样分辨率最高达10cm,故障定位误差小于0.1%*测试距离+1m;局部放电检测灵敏度为1pC,测量范围覆盖1pC~100nC,定位精度可达1m;设备整机重量为28kg,采用一体化集成设计,内置续航时间4小时的可充电电源,支持无外接电源现场作业;工作环境温度覆盖-20℃~55℃,相对湿度耐受95%无凝露,防护等级达IP54,可适应户外、地下廊道等复杂作业环境;存储容量支持最多10万条检测数据的本地存储,支持USB、蓝牙两种数据导出方式,无需额外配套硬件即可完成检测报告的一键生成。
开展检测作业时需重点关注四类注意事项:一是安全防护要求,被测电缆必须完全断电并充分放电,作业人员需穿戴符合安全标准的绝缘防护用具,作业区域需设置安全警示标识,非作业人员严禁进入测试范围;二是环境适配要求,当现场环境温度低于-20℃、高于55℃或相对湿度超过95%、存在凝露时,严禁开展测试作业,现场存在强电磁干扰(如邻近带电线路、大功率用电设备运行)时,需开启系统的抗干扰模式,必要时采取屏蔽措施降低干扰影响;三是接线要求,高压输出线需与接地端、其他金属构件保持至少1m的安全距离,接线端子需紧固无松动,避免出现放电、信号采集失真问题;四是测试完成后需对被测电缆充分放电至少5分钟,方可拆除接线,严禁在未完成放电的情况下接触被测电缆或拆卸接线。
针对10kV配网电缆的现场验收测试,操作流程严格符合电力安全作业规范:第一步,确认被测电缆完全断电,两端挂接地线充分放电,拆除电缆两端的运行连接;第二步,将设备高压输出端连接至电缆导体,设备接地端与现场接地网可靠连接,接地电阻需≤4Ω;第三步,在设备操作界面选择“10kV电缆交接试验”模式,系统自动设置试验电压17.4kV、耐压时长5分钟、局放采集阈值10pC等参数;第四步,确认现场人员撤离至安全距离后启动测试,设备自动升压、全程采集局放和介损数据,出现异常会自动降压停止试验;第五步,测试完成后设备自动放电,放电完成后提示拆除接线,自动生成包含所有测试参数的标准化报告,整个流程单人即可操作,单根电缆测试耗时不超过20分钟。
该系统完全适配光伏、风电等新能源场站的电缆检测需求,针对新能源场站电缆普遍分散敷设、运行环境复杂、干扰源多的特点,系统的一体化集成设计可降低野外作业的设备运输难度,内置4小时续航电源可适配无外接电源的偏远场站作业需求,IP54防护等级可抵御野外风沙、轻微降水的影响;系统支持35kV及以下电压等级的集电线路电缆、箱变内部电缆、升压站出站电缆的全项检测,其内置的强抗干扰算法可有效屏蔽光伏逆变器、风电变流器产生的高频干扰,检测数据准确率不受场站复杂电磁环境影响;目前已广泛应用于国内集中式光伏基地、山地风电场、海上风电升压站等场景的电缆竣工验收、日常巡检工作,缺陷识别准确率可达90%以上,可有效降低新能源场站的电缆故障停机风险。
该系统的检测流程、数据指标完全符合国内外现行电力电缆检测相关标准,国内标准层面,满足《GB/T 3048.11-2007 电线电缆电性能试验方法 第11部分:介质损耗角正切试验》《DL/T 475-2017 接地装置特性参数测量导则》《DL/T 1576-2016 6kV~35kV电缆振荡波局部放电测试方法》《Q/GDW 11316-2014 电力电缆线路试验规程》等国家标准、电力行业标准及电网企业规范要求;国际标准层面,符合IEC 60270《局部放电测量》、IEC 60840《额定电压30kV(Um=36kV)以上至150kV(Um=170kV)挤包绝缘电力电缆及其附件》等国际电工委员会标准要求。检测数据可直接用于各类电力工程验收、运维巡检的合规性上报,无需进行额外的指标换算或校准。