論文最近配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測(cè)

1、配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測(cè) 前 言絕緣性故障占高壓開(kāi)關(guān)柜發(fā)生故障的大多數(shù)，而局部放電又是開(kāi)關(guān)柜發(fā)生絕緣故障的主要原因。通過(guò)對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜局部放電進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，可以準(zhǔn)確對(duì)絕緣故障進(jìn)行合理預(yù)判，為制定檢修策略提供了判斷依據(jù)，對(duì)于保證開(kāi)關(guān)設(shè)備安全可靠運(yùn)行、提高供電可靠性、減少檢修成本有著重要意義，能夠有效提升供電水平和企業(yè)效益。當(dāng)前對(duì)開(kāi)關(guān)柜的巡檢方式還主要依靠人工辨識(shí)設(shè)備的聲音、外觀和氣味，無(wú)法準(zhǔn)確得評(píng)估出設(shè)備的絕緣狀況。而局部放電通過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)柜絕緣狀況并實(shí)時(shí)分析局部放電特征量的未來(lái)變化走勢(shì)，隨時(shí)掌握開(kāi)關(guān)柜工作狀況，一旦發(fā)現(xiàn)放電量顯著增大，可以確認(rèn)開(kāi)關(guān)柜設(shè)備發(fā)生了絕緣故障，需要進(jìn)行停電維修，為設(shè)備檢

2、修提供了檢修決策，同時(shí)還避免了以往周期性試驗(yàn)的盲目性，減少了人力成本，因此局部放電在線監(jiān)測(cè)在今后將成為開(kāi)關(guān)柜絕緣監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)的重要研究方向。由于局部放電幅值和絕緣老化狀態(tài)存在著相關(guān)性，利用局部放電來(lái)表征開(kāi)關(guān)柜絕緣狀態(tài)廣泛被認(rèn)可，基于局部放電的開(kāi)關(guān)柜絕緣故障在線監(jiān)測(cè)和故障診斷方法也相繼被提出，成為近年來(lái)的一大熱點(diǎn)。摘 要新世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模的發(fā)展和電網(wǎng)技術(shù)的提高，客戶和社會(huì)不斷提高對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量的要求。高壓開(kāi)關(guān)柜成套設(shè)備廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，是配電網(wǎng)非常重要的電氣設(shè)備之一。開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的絕緣缺陷或劣化、接觸不良等都可能造成嚴(yán)重事故，影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。隨著配電網(wǎng)全面升級(jí)改造

3、和配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修工作的全面展開(kāi)，開(kāi)關(guān)柜作為配電網(wǎng)的重要組成部分，它的安全穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對(duì)開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，可以減少人力檢修成本，對(duì)提高供電可靠性和自動(dòng)化程度都有重要意義。針對(duì)于此，對(duì)于該課題進(jìn)行相關(guān)的研究是至關(guān)重要的。關(guān)鍵詞：配網(wǎng)設(shè)備；局部放電；在線監(jiān)測(cè)目 錄前 言1摘 要2第1章 配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測(cè)51.1 任務(wù)描述51.2 任務(wù)要求5第2章 信息咨詢62.1 主要配網(wǎng)設(shè)備62.2 局部放電的原因及危害62.3局部放電的類型72.4配網(wǎng)設(shè)備局部放電監(jiān)測(cè)類別82.4.1例行試驗(yàn)82.4.2在線監(jiān)測(cè)82.4.3帶電檢測(cè)82.4.4紅外測(cè)溫9第3章 制定配網(wǎng)設(shè)

4、備局部放電在線監(jiān)測(cè)工作計(jì)劃103.1設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃103.3所需要準(zhǔn)備工具103.4計(jì)劃實(shí)施步驟103.5配網(wǎng)設(shè)備局部放電檢測(cè)流程113.6注意事項(xiàng)11第4章 實(shí)施配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測(cè)工作計(jì)劃134.1前期準(zhǔn)備134.2 配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測(cè)儀器134.3配網(wǎng)設(shè)備局部放電監(jiān)測(cè)流程154.4局部放電定位的判斷16第5章 過(guò)程檢測(cè)與控制195.1檢測(cè)結(jié)果分析195.2檢測(cè)周期205.3數(shù)據(jù)異常策略205.4數(shù)據(jù)管理20第6章 技術(shù)總結(jié)22致 謝23參考文獻(xiàn)244第1章 配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測(cè)1.1 任務(wù)描述開(kāi)關(guān)柜作為電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中的重要設(shè)備之一，它的安全穩(wěn)定直接影響著系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。開(kāi)關(guān)

5、柜的絕緣劣化、缺陷或接觸不良等都可能引發(fā)電力系統(tǒng)故障，因此對(duì)開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)于提高供電可靠性和配電網(wǎng)自動(dòng)化程度都有著重要意義。局部放電試驗(yàn)是配電設(shè)備絕緣試驗(yàn)中的非破壞性試驗(yàn)，配網(wǎng)設(shè)備不需要停電即可通過(guò)局部放電試驗(yàn)檢測(cè)出絕緣中是否存在的局部缺陷。1.2任務(wù)要求本次設(shè)計(jì)的主要人物為：信息咨詢；制定配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測(cè)工作計(jì)劃；實(shí)施配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測(cè)工作計(jì)劃等等。（1） 局部放電的具體原因分析。（2） 對(duì)于配電設(shè)備局部放電的危害進(jìn)行分析。（3） 制定配電設(shè)備局部放電監(jiān)測(cè)的方案。（4） 對(duì)于配電設(shè)備局部放電監(jiān)測(cè)的方案的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和分析。第2章 信息咨詢2.1 主要配網(wǎng)設(shè)備10KV

6、以下配電網(wǎng)設(shè)備包括：變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、母線、絕緣子、避雷器、電容器、互感器、熔斷器、電抗器。配電網(wǎng)是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開(kāi)關(guān)、無(wú)功補(bǔ)償器及一些附屬設(shè)施等組成的，在電力網(wǎng)中起重要分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)。配電變電站一般分為配電室和柱上變電器兩種，配電室中安裝的電氣設(shè)備除配電變壓器外，還有310kV高壓和0.4kV低壓配電裝置1。高壓配電裝置通常采用定型的高壓開(kāi)關(guān)柜，其中分別裝有斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器和避雷器等高壓設(shè)備。低壓配電裝置通常采用多種低壓配電屏和動(dòng)力配電箱，其中分別裝有隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器、低壓斷路器、互感器和計(jì)量表計(jì)等低壓電器。在負(fù)載率較大的特大型城市，220kV電網(wǎng)也有配

7、電功能。按供電區(qū)的功能來(lái)分類：（1）可分為城市配電網(wǎng)，農(nóng)村配電網(wǎng)和工廠配電網(wǎng)等。在城市電網(wǎng)系統(tǒng)中，主網(wǎng)是指110kV及其以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)，主要起連接區(qū)域高壓（220kV及以上）電網(wǎng)的作用。配電網(wǎng)是指35kV及其以下電壓等級(jí)的電網(wǎng)，作用是給城市里各個(gè)配電站和各類用電負(fù)荷供給電源配電網(wǎng)一般采用閉環(huán)設(shè)計(jì)、開(kāi)環(huán)運(yùn)行,其結(jié)構(gòu)呈輻射狀。配電線的線徑比輸電線的小，導(dǎo)致配電網(wǎng)的R/X較大。由于配電線路的R/X較大，使得在輸電網(wǎng)中常用的這些算法在配電網(wǎng)的潮流計(jì)算中其收斂性難以保證。2.2局部放電的原因及危害所謂“局部放電”是指在電場(chǎng)作用下，絕緣系統(tǒng)中只有部分區(qū)域發(fā)生放電而并沒(méi)有形成貫穿性放電通道的一種放電。產(chǎn)

8、生局部放電的主要原因是電介質(zhì)不均勻時(shí)，絕緣體各區(qū)域承受的電場(chǎng)強(qiáng)度不均勻，在某些區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到擊穿場(chǎng)強(qiáng)而發(fā)生放電，而其它區(qū)域仍然保持絕緣的特性。大型電氣設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使用的材料多種多樣，整個(gè)絕緣系統(tǒng)電場(chǎng)分布很不均勻。由于設(shè)計(jì)或制造工藝上不盡完善使絕緣系統(tǒng)中含有氣隙，或是在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中絕緣受潮，水分在電場(chǎng)作用下發(fā)生分解產(chǎn)生氣體而形成氣泡。因?yàn)榭諝獾慕殡姵?shù)比絕緣材料的介電常數(shù)小，即使絕緣材料在不太高的電場(chǎng)作用下，氣隙氣泡部位的場(chǎng)強(qiáng)也會(huì)很高，當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到一定值后就會(huì)發(fā)生局部放電。另外絕緣內(nèi)部存在缺陷或混入各種雜質(zhì)，或者在絕緣結(jié)構(gòu)中存在某些電氣連接不良，都會(huì)使局部電場(chǎng)集中，在電場(chǎng)集中的地方

9、就有可能發(fā)生固體絕緣表面放電和懸浮電位放電。局部放電對(duì)絕緣結(jié)構(gòu)起著一種侵蝕作用，它對(duì)絕緣的破壞機(jī)理有以下幾個(gè)方面：帶電粒子(電子、離子等)沖擊絕緣，破壞其分子結(jié)構(gòu)，如纖維碎裂，因而絕緣受到損傷;由于帶電離子的撞擊作用，使該絕緣出現(xiàn)局部溫度升高，從而易引起絕緣的過(guò)熱，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)出現(xiàn)碳化;局部放電產(chǎn)生的臭氧(O3)及氮的氧化物(NO、NO2)會(huì)侵蝕絕緣，當(dāng)遇有水分則產(chǎn)生硝酸，對(duì)絕緣的侵蝕更為劇烈;在局部放電時(shí)，油因電解及電極的肖特基輻射效應(yīng)使油分解，加上油中原來(lái)存在些雜質(zhì)，故易使紙層處凝集著因聚合作用生成的油泥(多在匝絕緣或其他絕緣的油楔處)，油泥生成將使絕緣的介質(zhì)損傷角tg激增，散熱能力降低，甚

10、至導(dǎo)致熱擊穿的可能性。局部放電的持續(xù)發(fā)展會(huì)使絕緣的劣化損傷逐步擴(kuò)大，最終使絕緣正常壽命縮短、短時(shí)絕緣強(qiáng)度降低，甚至可能使整個(gè)絕緣擊穿。2.3局部放電的類型從局部放電發(fā)生的位置、放電過(guò)程和現(xiàn)象來(lái)看，局部放電可以分為三種類型：內(nèi)部放電、表面放電和電暈放電。1)內(nèi)部放電造成內(nèi)部局部放電的常見(jiàn)原因是固體絕緣體內(nèi)部存在氣隙或液體絕緣內(nèi)部存在氣泡。絕緣內(nèi)部氣隙發(fā)生放電的機(jī)理隨氣壓和電極系統(tǒng)的變化而異，從放電過(guò)程而論，可分為電子碰撞電離放電和流注放電兩類;在放電形式上可分為脈沖型(火花型)放電和非脈沖型(輝光型)放電兩種基本形式。一般情況下，局部放電都屬于脈沖型放電，可以在外加工頻電壓的一定相位上觀察到單個(gè)

11、分離的放電脈沖。在理論上，內(nèi)部放電的放電圖形在工頻正、負(fù)半波是對(duì)稱的，但由于氣隙或氣泡周圍絕緣材料的絕緣電阻并非理想情況下的無(wú)窮大，同時(shí)由于在放電中可能發(fā)生沿氣隙或氣泡壁表面放電等原因，實(shí)際的正、負(fù)工頻周期放電圖形是不完全對(duì)稱的，而且與電極系統(tǒng)的形式有很大的關(guān)系：電極系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越對(duì)稱，正、負(fù)工頻周期放電圖形就越對(duì)稱。2)表面放電在電氣設(shè)備的高電壓端，由于電場(chǎng)集中，沿面放電場(chǎng)強(qiáng)又比較低，往往會(huì)產(chǎn)生表面局部放電;絕緣體表面放電的過(guò)程及機(jī)理與絕緣內(nèi)部氣隙或氣泡放電的過(guò)程及機(jī)理相似，不同的是放電空間一端是絕緣介質(zhì)，另一端是電極。如果電極系統(tǒng)是不對(duì)稱的，發(fā)生在工頻正、負(fù)半波的放電圖形也是不對(duì)稱的。當(dāng)放電的

12、一端是高壓電極，不放電的電極接地時(shí)，正半周放電量大而次數(shù)少，負(fù)半周放電次數(shù)多而放電量小。如果電極系統(tǒng)相反，則放電圖形也相反。3)電暈放電電暈放電通常發(fā)生在高壓導(dǎo)體周圍完全是氣體的情況下。由于氣體中的分子自由移動(dòng)，放電產(chǎn)生的帶電質(zhì)點(diǎn)不會(huì)固定在空間某一位置上。對(duì)于針-板電極系統(tǒng)，針尖附近場(chǎng)強(qiáng)最高而發(fā)生放電，由于負(fù)極性時(shí)容易發(fā)射電子，同時(shí)正離子撞擊陰極發(fā)生二次電子發(fā)射，使得放電在負(fù)極性時(shí)最先出現(xiàn)。當(dāng)外加電壓較低時(shí)，電暈放電脈沖出現(xiàn)在外加電壓負(fù)半周90相位附近，并幾乎對(duì)稱于90;當(dāng)電壓升高時(shí)，正半周會(huì)出現(xiàn)少量幅值大而數(shù)量少的放電脈沖。以上是三種最基本的局部放電形式。此外，絕緣體中存在水珠、導(dǎo)電雜質(zhì)、電

13、氣設(shè)備內(nèi)部存在懸浮電位體也會(huì)引起局部放電;液體絕緣內(nèi)部也可能出現(xiàn)固體表面局部放電和電暈放電。2.4配網(wǎng)設(shè)備局部放電監(jiān)測(cè)類別2.4.1例行試驗(yàn)其主要是對(duì)配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的缺陷及隱患，以此防止出現(xiàn)設(shè)備損壞及故障擴(kuò)大現(xiàn)象。2.4.2在線監(jiān)測(cè)在線監(jiān)測(cè)就是利用傳感器、計(jì)算機(jī)等技術(shù)對(duì)配網(wǎng)設(shè)備工況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，通過(guò)對(duì)收集的信息進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和診斷。2.4.3帶電檢測(cè)帶電測(cè)試是不停電檢查配網(wǎng)設(shè)備缺陷的重要技術(shù)之一，目前應(yīng)用中對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行測(cè)試的項(xiàng)目比較多，如SF6氣體成分檢測(cè)、超聲波局部放電檢測(cè)、油中溶解氣體組分檢測(cè)等。2.4.4紅外測(cè)溫當(dāng)遇到難以檢測(cè)的故障時(shí)，可以利用紅外測(cè)

14、溫技術(shù)，其主要是利用紅外輻射原理對(duì)電氣設(shè)備中的穩(wěn)定變化進(jìn)行測(cè)試，我們知道當(dāng)變電設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，該部位的溫度就上升，進(jìn)而可以利用紅外技術(shù)對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，如果某部位溫度過(guò)高，就表明其存在故障。第3章 制定配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測(cè)工作計(jì)劃3.1設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃第一步：對(duì)開(kāi)關(guān)柜局部放電情況進(jìn)行調(diào)查、分析第二步：制定開(kāi)關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測(cè)方案。第三步：對(duì)于開(kāi)關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測(cè)進(jìn)行人員分工。第四步：開(kāi)關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。3.2設(shè)計(jì)任務(wù)劃分（1） 對(duì)于開(kāi)關(guān)柜局部放電情況進(jìn)行調(diào)查，分析開(kāi)光柜設(shè)備放電的原因。（2） 制定開(kāi)關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測(cè)方案。（3） 實(shí)施開(kāi)關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測(cè)方案。3.

15、3所需要準(zhǔn)備工具局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、電腦一臺(tái)、試電筆、統(tǒng)計(jì)表。3.4計(jì)劃實(shí)施步驟（1）配網(wǎng)設(shè)備局部放電檢測(cè)流程如下所示：1）測(cè)試環(huán)境溫度、濕度；使用多功能局放檢測(cè)儀（PDSAir）多點(diǎn)測(cè)試環(huán)境噪音；2）使用TEV模式對(duì)高壓室內(nèi)所有高壓配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行TEV信號(hào)普測(cè)，記錄局部放電幅值（dB）；3）使用超聲波模式對(duì)配網(wǎng)設(shè)備內(nèi)所有運(yùn)行的高壓配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行超聲波信號(hào)普測(cè)，并記錄超聲信號(hào)幅值（dB）；4）對(duì)于普測(cè)放電值較大的配網(wǎng)設(shè)備，需要使用HVPDLongshot提取波形、相位圖、上升沿、下降沿時(shí)間來(lái)進(jìn)一步分析并定位；5）精確定位，確定配網(wǎng)設(shè)備放電位置與局部放電量。（2）對(duì)配網(wǎng)設(shè)備開(kāi)展局部放電檢測(cè)時(shí)，首先

16、使用非接觸式超聲波檢測(cè)法和暫態(tài)地電波檢測(cè)法對(duì)站內(nèi)所有開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行局部放電監(jiān)測(cè)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常信號(hào)時(shí)，綜合其他檢測(cè)方法及局放精確定位對(duì)存在異常信號(hào)的設(shè)備進(jìn)行診斷性測(cè)量，判斷局部放電類型及危險(xiǎn)程度。1）對(duì)被測(cè)設(shè)備從前、后、左、右四個(gè)方向進(jìn)行檢測(cè)。2）記錄被測(cè)設(shè)備編號(hào)。3）針對(duì)異常設(shè)備，需要對(duì)設(shè)備全貌、整體區(qū)域、缺陷點(diǎn)各拍一張照片。4）對(duì)設(shè)備進(jìn)行拍照時(shí)，必須記錄清楚設(shè)備名稱、部位，以便編寫檢測(cè)報(bào)告及檢修。5）檢測(cè)需要設(shè)備帶電運(yùn)行下進(jìn)行檢測(cè)，下雨天應(yīng)該停止。3.5配網(wǎng)設(shè)備局部放電檢測(cè)流程（1）配網(wǎng)設(shè)備局部放電檢測(cè)流程如下所示：1）測(cè)試環(huán)境溫度、濕度；使用多功能局放檢測(cè)儀（PDSAir）多點(diǎn)測(cè)試環(huán)境噪音；2）

17、使用TEV模式對(duì)高壓室內(nèi)所有高壓配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行TEV信號(hào)普測(cè)，記錄局部放電幅值（dB）；3）使用超聲波模式對(duì)配網(wǎng)設(shè)備內(nèi)所有運(yùn)行的高壓配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行超聲波信號(hào)普測(cè)，并記錄超聲信號(hào)幅值（dB）；4）對(duì)于普測(cè)放電值較大的配網(wǎng)設(shè)備，需要使用HVPDLongshot提取波形、相位圖、上升沿、下降沿時(shí)間來(lái)進(jìn)一步分析并定位；5）精確定位，確定配網(wǎng)設(shè)備放電位置與局部放電量。（2）對(duì)配網(wǎng)設(shè)備開(kāi)展局部放電檢測(cè)時(shí)，首先使用非接觸式超聲波檢測(cè)法和暫態(tài)地電波檢測(cè)法對(duì)站內(nèi)所有開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行局部放電監(jiān)測(cè)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常信號(hào)時(shí)，綜合其他檢測(cè)方法及局放精確定位對(duì)存在異常信號(hào)的設(shè)備進(jìn)行診斷性測(cè)量，判斷局部放電類型及危險(xiǎn)程度。1）對(duì)被測(cè)設(shè)備從

18、前、后、左、右四個(gè)方向進(jìn)行檢測(cè)。2）記錄被測(cè)設(shè)備編號(hào)。3）針對(duì)異常設(shè)備，需要對(duì)設(shè)備全貌、整體區(qū)域、缺陷點(diǎn)各拍一張照片。4）對(duì)設(shè)備進(jìn)行拍照時(shí)，必須記錄清楚設(shè)備名稱、部位，以便編寫檢測(cè)報(bào)告及檢修。5）檢測(cè)需要設(shè)備帶電運(yùn)行下進(jìn)行檢測(cè)，下雨天應(yīng)該停止。3.6注意事項(xiàng)（1）檢測(cè)注意1）測(cè)試信號(hào)幅值時(shí)要等待顯示數(shù)值穩(wěn)定后讀數(shù)；2）發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜測(cè)試值出現(xiàn)異常后，應(yīng)進(jìn)行多次多位置測(cè)試，并利用攝像設(shè)備記錄過(guò)程，準(zhǔn)確記錄各項(xiàng)數(shù)據(jù)，便于事后的分析；3）對(duì)于橫向?qū)Ρ炔町愝^大的個(gè)別開(kāi)關(guān)柜，全面檢測(cè)各個(gè)位置的測(cè)試值，準(zhǔn)確分析檢測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行放電源位置定位后，向管理部門提交檢測(cè)報(bào)告并建立檔案；4）進(jìn)行局部放電源定位后，將定位位

19、置標(biāo)注在開(kāi)關(guān)室排列示意圖上。（2）數(shù)據(jù)管理對(duì)開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行綜合管理，開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行第一個(gè)月需要進(jìn)行初始化局部放電檢測(cè)工作，將開(kāi)關(guān)柜前、側(cè)、后面板分別進(jìn)行測(cè)試作為初始數(shù)據(jù)進(jìn)行臺(tái)賬記錄，方便投運(yùn)后檢測(cè)數(shù)據(jù)與初始數(shù)據(jù)的參照對(duì)比，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)、閩值、橫向、縱向等方法綜合分析測(cè)試數(shù)據(jù)，全面、準(zhǔn)確、客觀、如實(shí)判定開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行狀況。（3）現(xiàn)場(chǎng)干擾的處理盡量避開(kāi)電力電子裝置的干擾，關(guān)閉室內(nèi)電器如燈具、風(fēng)扇等，選擇不同時(shí)間段進(jìn)行測(cè)量盡量減少干擾誤差，檢測(cè)設(shè)備信號(hào)之前先對(duì)環(huán)境背景的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。第4章 實(shí)施配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測(cè)工作計(jì)劃4.1前期準(zhǔn)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)局部放電檢測(cè)的工作人員需要滿足如下要求：（1）掌

20、握局部放電檢測(cè)的理論原理和放電程度判定方法；了解TEV法檢測(cè)設(shè)備局部放電的理論原理；掌握TEV局部放電檢測(cè)系統(tǒng)的具體使用流程；熟悉檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理；（2）清楚高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)備的工作原理、器件組成、常見(jiàn)故障原因以及內(nèi)部運(yùn)行狀況；（3）有豐富的現(xiàn)場(chǎng)處理故障的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)TEV局放帶電檢測(cè)技術(shù)培訓(xùn)，能嚴(yán)格遵守安全生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)工作的有關(guān)規(guī)章制度。（4）為了實(shí)現(xiàn)本次項(xiàng)目安全優(yōu)質(zhì)完成，建立施工現(xiàn)場(chǎng)組織機(jī)構(gòu)體系，建立健全現(xiàn)場(chǎng)各方面的組織管理措施，制定下列方案：1）本次項(xiàng)目計(jì)劃經(jīng)理1人，項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人1人，項(xiàng)目安全負(fù)責(zé)人1人，項(xiàng)目質(zhì)量負(fù)責(zé)人1人，資料員1人，施工人員5人。4.2配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測(cè)儀器（1）局

21、部放電在線監(jiān)測(cè)儀器局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用zui新技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的高性能數(shù)字化局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該裝置采用高精度采集卡進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，可實(shí)現(xiàn)被監(jiān)測(cè)高壓設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)分析功能。該系統(tǒng)采用多種抗干擾措施，能夠有效的去除現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中的干擾，準(zhǔn)確提取局部放電信號(hào)，判斷設(shè)備運(yùn)行狀況；通過(guò)以太網(wǎng)把放電量值、報(bào)警事件等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)定期上傳到遠(yuǎn)方的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，利用數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上運(yùn)行的后臺(tái)軟件可獲取現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，與此同時(shí)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器還可以遠(yuǎn)程登錄現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元，觀測(cè)實(shí)時(shí)波形，對(duì)設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行更加系統(tǒng)的評(píng)估。數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器程序運(yùn)行于固定IP地址的計(jì)算機(jī)上，可同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)設(shè)備，并

22、實(shí)時(shí)顯示每一個(gè)登入設(shè)備的放電信號(hào)，能根據(jù)參數(shù)設(shè)定，定期保存已登入的監(jiān)測(cè)設(shè)備從現(xiàn)場(chǎng)傳來(lái)的數(shù)據(jù)，以便日后隨時(shí)查閱分析。局部放電在線式監(jiān)測(cè)裝置組成及原理該局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由局放傳感器、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元、遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)以及局部放電監(jiān)測(cè)軟件組成如圖4-1所示：圖4-1局部放電在線監(jiān)測(cè)儀系統(tǒng) 局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)的技術(shù)參數(shù)如4-2所示：表4-2 局部放電在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)科目性能指標(biāo)檢測(cè)帶寬10MHz-100MHz靈敏度5pC檢測(cè)通道4通道天線原理特高頻UHF天線匹配阻抗50歐姆連接電纜同軸電纜使用壽命30年通信方式RS-485總線安裝位置母線室4.3配網(wǎng)設(shè)備局部放電監(jiān)測(cè)流程本檢測(cè)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室模

23、擬測(cè)試，驗(yàn)證了TEV法檢測(cè)局部放電的有效性，為了驗(yàn)證本文所設(shè)計(jì)的檢測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用性，應(yīng)用該系統(tǒng)對(duì)10kV望城區(qū)變電站內(nèi)的開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，以此確定實(shí)際應(yīng)用中的效果。圖4-1是工作人員在10kV望城區(qū)變電站的開(kāi)關(guān)柜現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的測(cè)試。圖4-1 10kV望城區(qū)變電站的開(kāi)關(guān)柜現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試TEV檢測(cè)開(kāi)關(guān)柜局部放電的位置主要是柜體表面對(duì)應(yīng)母排（穿墻套管、母線連接處、支撐絕緣子）、電纜、斷路器、CT、PT等設(shè)備的區(qū)域，對(duì)應(yīng)于開(kāi)關(guān)柜柜體面板的前中、前下、后上、后中、后下、側(cè)上、側(cè)中、側(cè)下位置，如圖4-2所示。對(duì)應(yīng)這些位置可能出現(xiàn)故障主要有：上部：母線連接處連接不可靠、絕緣外套老化、絕緣子絕緣破

24、壞等。中部：隔離開(kāi)關(guān)觸頭接觸不良、斷路器的絕緣發(fā)生損壞等。下部：電纜頭壓接不實(shí)、電纜絕緣層發(fā)生老化、CT接觸不良等。圖4-2 TEV檢測(cè)開(kāi)關(guān)柜部位示意圖檢測(cè)結(jié)果如表4-3所示：表4-310kV望城區(qū)變電站的開(kāi)關(guān)柜檢測(cè)結(jié)果局放檢測(cè)TEV暫態(tài)地電壓檢測(cè)數(shù)據(jù)(dB)TEV超聲波檢測(cè)數(shù)據(jù)(dB)間隔1234561234567前中13dB14dB15dB17dB9dB18dB5dB7dB3dB3dB6dB7dB4dB前下24dB16dB15dB14dB15dB18dB3dB6dB4dB6dB6dB5dB8dB后上13dB16dB18dB19dB14dB17dB5dB7dB4dB3dB1dB2dB7dB后

25、中16dB15dB13dB17dB13dB14dB6dB11dB5dB4dB6dB7dB8dB后下17dB26dB16dB14dB15dB18dB5dB6dB4dB3dB7dB5dB4dB側(cè)上10dB16dB17dB14dB9dB8dB3dB7dB6dB6dB5dB3dB7dB側(cè)中10dB15dB14dB17dB10dB9dB3dB6dB8dB5dB3dB12dB6dB側(cè)下17dB18dB15dB17dB13dB17dB3dB6dB5dB7dB8dB6dB7dB4.4局部放電定位的判斷在開(kāi)關(guān)柜柜體表面放置兩個(gè)TEV傳感器，利用距離放電源的不同則檢測(cè)到信號(hào)的時(shí)間有差異，當(dāng)兩個(gè)傳感器橫向放置同時(shí)檢

26、測(cè)到信號(hào)時(shí)說(shuō)明放電源位于兩個(gè)傳感器的中垂線上，同理，可以縱向放置兩個(gè)傳感器確定放電源位置所在中垂線，這兩條中垂線交匯處就是放電源的位置。如果出現(xiàn)傳感器信號(hào)接收到的時(shí)間差異很小超過(guò)采樣率，使得接收信號(hào)不穩(wěn)定的情況，移動(dòng)其中一個(gè)傳感器就能判斷出先后觸發(fā)順序。使用傳感器進(jìn)行定位時(shí)要注意背景環(huán)境的噪聲干擾帶來(lái)的影響，當(dāng)內(nèi)部放電源發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過(guò)多次內(nèi)部反射后會(huì)造成信號(hào)衰減，可能造成信號(hào)波形的畸變，是傳感器定位出現(xiàn)誤差。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)存在多個(gè)放電源時(shí)，傳感器會(huì)在放電區(qū)域內(nèi)被同時(shí)觸發(fā)，在放電區(qū)域以外則會(huì)出現(xiàn)明顯的先后觸發(fā)順序，以此可以定位放電區(qū)域。第5章 過(guò)程檢測(cè)與控制5.1檢測(cè)結(jié)果分析對(duì)于10kV望

27、城區(qū)變電站開(kāi)關(guān)柜5.1表3-4 10kV望城區(qū)變電站開(kāi)關(guān)柜TEV測(cè)試數(shù)據(jù)名稱檢測(cè)值放電程度采取措施10KV512柜12 dB無(wú)明顯放電正常監(jiān)測(cè)10KV513柜16 dB無(wú)明顯放電正常監(jiān)測(cè)10KV516柜27 dB一定程度縮短檢測(cè)周期10KV518柜9 dB無(wú)明顯放電正常監(jiān)測(cè)10KV519柜35 dB較明顯跟蹤測(cè)試10KV521柜7 dB無(wú)明顯放電正常監(jiān)測(cè)10KV502柜18 dB一定程度縮短檢測(cè)周期10KV530柜11 dB無(wú)明顯放電正常監(jiān)測(cè)10KV電容器532柜19 dB一定程度縮短檢測(cè)周期10KV苑北534柜38 dB較明顯跟蹤測(cè)試10KV536柜13 dB無(wú)明顯放電正常監(jiān)測(cè)10KV538

28、柜21 dB一定程度縮短檢測(cè)周期10KV539柜17 dB無(wú)明顯放電正常監(jiān)測(cè)10KV552柜48 dB非常明顯進(jìn)一步檢測(cè)10KV2531柜20 dB一定程度縮短檢測(cè)周期當(dāng)TEV信號(hào)測(cè)試值小于20dB，按照正常檢測(cè)周期進(jìn)行下一次測(cè)試，認(rèn)為開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行正常；當(dāng)TEV信號(hào)測(cè)試值大于20dB小于30dB時(shí)，加強(qiáng)對(duì)開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行狀況的關(guān)注，縮減檢測(cè)周期；當(dāng)TEV信號(hào)測(cè)試值大于30dB時(shí)，認(rèn)為開(kāi)關(guān)柜內(nèi)存在局部放電，利用陣列傳感器定位方法對(duì)放電源進(jìn)行定位，合理安排停電檢修工作。從望城區(qū)變電站的開(kāi)關(guān)柜的測(cè)量數(shù)據(jù)可知，10kV瑞豐線552柜TEV測(cè)試值達(dá)到48dB，表明該開(kāi)關(guān)柜有局部放電現(xiàn)象，采用兩個(gè)TEV傳感器進(jìn)行

29、放電源定位，利用兩個(gè)傳感器采集到局放信號(hào)的時(shí)間差來(lái)進(jìn)行放電源定位，發(fā)現(xiàn)開(kāi)光柜上部信號(hào)更強(qiáng)，初步判斷母線可能絕緣破壞或母線連接處壓接不實(shí)。檢修部門工作人員進(jìn)行停電檢修，發(fā)現(xiàn)10kV瑞豐線552開(kāi)光柜母線連接處壓接不實(shí)，立即進(jìn)行了檢修。TEV檢測(cè)系統(tǒng)在10kV望城區(qū)變電站的開(kāi)關(guān)柜現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果，驗(yàn)證了系統(tǒng)在實(shí)際工作應(yīng)用中的有效性和正確性，為現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)柜檢修工作帶來(lái)了技術(shù)支持和決策指導(dǎo)，能夠及早得發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜局部放電故障，減少了人力成本，提高了工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。5.2檢測(cè)周期（1）正常檢測(cè)周期為三個(gè)月，或者進(jìn)行TEV局部放電檢測(cè)是必要時(shí)；（2）開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行第一個(gè)月需要進(jìn)行初始化局部放電檢測(cè)工作，將開(kāi)關(guān)柜

30、前、側(cè)、后面板分別進(jìn)行測(cè)試作為初始數(shù)據(jù)進(jìn)行臺(tái)賬記錄，方便投運(yùn)后檢測(cè)數(shù)據(jù)與初始數(shù)據(jù)的參照對(duì)比；（3）經(jīng)過(guò)停電檢修并復(fù)測(cè)合格的開(kāi)關(guān)柜，應(yīng)在開(kāi)關(guān)柜再次運(yùn)行后一個(gè)月之內(nèi)進(jìn)行局部放電檢測(cè)核驗(yàn)，核驗(yàn)結(jié)果同故障數(shù)據(jù)對(duì)比，確定該開(kāi)關(guān)柜檢修工作是否圓滿完成。5.3數(shù)據(jù)異常策略暫態(tài)地電壓：當(dāng)定值40P55時(shí)，應(yīng)調(diào)整檢測(cè)周期，將異常的開(kāi)關(guān)柜檢測(cè)周期縮短至1個(gè)月，并且密切關(guān)注；當(dāng)定值40P55時(shí)，應(yīng)開(kāi)始預(yù)警將會(huì)出現(xiàn)的故障，檢測(cè)周期應(yīng)更加縮短，為一周一次，以確保設(shè)備安全運(yùn)行；當(dāng)P55時(shí)，設(shè)備將處于危險(xiǎn)狀態(tài)，需要立刻停電進(jìn)行檢修。超聲波定值：耳機(jī)中存在明顯的局放聲音，當(dāng)8P20，應(yīng)調(diào)整檢測(cè)周期，縮短為一個(gè)月一次。并且密切

31、關(guān)注；當(dāng)20P30，應(yīng)做好預(yù)警工作，定位局部放電源所在開(kāi)關(guān)柜，將預(yù)警的開(kāi)關(guān)柜的檢測(cè)周期縮短為一周，當(dāng)P30時(shí)，此時(shí)設(shè)備處于危險(xiǎn)狀態(tài)，應(yīng)馬上停電進(jìn)行設(shè)備檢修。5.4數(shù)據(jù)管理開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)的數(shù)據(jù)應(yīng)客觀、應(yīng)按照實(shí)際反應(yīng)開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行狀況，對(duì)測(cè)試結(jié)果按照開(kāi)關(guān)柜局部放電超聲波和暫態(tài)對(duì)地電壓檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的記錄。開(kāi)關(guān)柜數(shù)據(jù)管理應(yīng)建立詳細(xì)的開(kāi)關(guān)設(shè)備臺(tái)賬，建立局放檢測(cè)數(shù)據(jù)與檢測(cè)對(duì)象屬性的對(duì)應(yīng)關(guān)系，運(yùn)用各種分析方法對(duì)檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，指導(dǎo)高壓開(kāi)關(guān)柜超聲波，暫態(tài)對(duì)地電壓局部放電檢測(cè)和故障診斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行性能的準(zhǔn)確評(píng)定。第6章 技術(shù)總結(jié)開(kāi)關(guān)柜設(shè)備作為電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備之一，因其局部放電發(fā)生絕緣故

32、障，對(duì)電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行構(gòu)成了很大隱患。本文從開(kāi)關(guān)柜局部放電的產(chǎn)生原因入手，開(kāi)發(fā)了一套基于暫態(tài)對(duì)地電壓的高壓開(kāi)關(guān)柜局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)該技術(shù)的使用，為供電公司開(kāi)關(guān)柜設(shè)備的狀態(tài)檢修提供了技術(shù)支持和決策依據(jù)，提高了供電可靠性，使國(guó)家電網(wǎng)公司供電服務(wù)質(zhì)量得到了提高。本文主要工作闡述如下：1、在分析了多種局部放電檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，探討了基于暫態(tài)對(duì)地電壓法進(jìn)行開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)的可行性，對(duì)暫態(tài)對(duì)地電壓法的檢測(cè)原理進(jìn)行了詳細(xì)闡述；2、開(kāi)發(fā)了一套基于暫態(tài)對(duì)地電壓的高壓開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)系統(tǒng)，研究了新型 TEV 傳感器，進(jìn)行信號(hào)調(diào)理電路和采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并且完成了整個(gè)系統(tǒng)軟件模塊的開(kāi)發(fā)集總；3、在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)制作典型的放電缺陷模型，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室模擬，模擬結(jié)果表明系統(tǒng)檢測(cè)局部放電信號(hào)的有效性；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和廣泛應(yīng)用，最終形成了暫態(tài)對(duì)地電壓法檢測(cè)局部放電技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)則，文章最后以典型實(shí)例說(shuō)明了該系統(tǒng)檢測(cè)效果良好。致 謝從不了解寫論文過(guò)程到順利完成本論文的過(guò)程中，在這個(gè)過(guò)程中收獲來(lái)很多。雖然在進(jìn)行寫作論文的過(guò)程中遇到了很多的問(wèn)題，在老師細(xì)心的指導(dǎo)下和同學(xué)的幫助下最終完成了論文寫