變電設備專業(yè)巡檢實施細則—高頻局部放電檢測要求

1、變電設備專業(yè)巡檢實施細則高頻局部放電帶電檢測要求內蒙古超高壓供電局二一六年四月I目 錄1 1 范圍范圍.1 12 2 規(guī)范性引用文件規(guī)范性引用文件.1 13 3 檢測條件檢測條件.1 13.1 環(huán)境要求.13.2 待測設備要求.13.3 人員要求.13.4 安全要求.23.5 儀器要求.24 4 檢測準備檢測準備.2 25 5 檢測方法檢測方法.3 35.1 檢測原理圖.35.2 檢測步驟.錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。5.3 檢測驗收.錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。6 6 檢測數據分析與處理檢測數據分析與處理.3 37 7 檢測原始數據和記錄檢測原始數據和記錄.4 47.1 原始

2、數據.47.2 檢測記錄.4附附錄錄A A （規(guī)范性附錄）（規(guī)范性附錄） 高頻局部放電檢測記錄模板和高頻局部放電判斷標準高頻局部放電檢測記錄模板和高頻局部放電判斷標準.5 5附附錄錄B B （資料性附錄）（資料性附錄） 高頻局部放電典型圖譜高頻局部放電典型圖譜.錯誤！未定義書簽。附附錄錄C C （資料性附錄）（資料性附錄） 干擾信號的典型圖譜干擾信號的典型圖譜.1313附附錄錄D D （資料性附錄）（資料性附錄） 電纜局部放電的典型圖譜電纜局部放電的典型圖譜.14141高頻局部放電檢測要求1范圍本要求規(guī)定了高頻局部放電檢測要求、現場檢測方法，給出了數據分析經驗，并對高頻局部放電檢測管理工作提出

3、了具體要求。本要求適用于內蒙古超高壓供電局高壓電力電纜、變壓器、避雷器、帶末屏引下線的容性設備。高頻局部放電檢測方法僅適用于具備接地引下線電力設備的局部放電檢測，主要包括高壓電力電纜及其附件、變壓器鐵心及夾件、避雷器、帶末屏引下線的耦合電容器、電容式電壓互感器、高壓套管和電流互感器等容性設備2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改本）適用于本文件。GB/T 16927.1 高電壓試驗技術 第一部分：一般試驗要求GB/T 16927.2 高電壓試驗技術 第二部分：測量系統GB/T 1

4、6927.3 高電壓試驗技術 第 3 部分: 現場試驗的定義及要求Q /GDW 1168 國家電網公司輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程國家電網生變電201011號）電力設備帶電檢測技術規(guī)范（試行）3檢測條件3.1環(huán)境要求a)檢測目標及環(huán)境的溫度宜在 5-40C；b)空氣相對濕度不大于 85%，雷、雨、霧、雪等天氣不得進行檢測；c)被測試設備正常運行下且無各種外部作業(yè)；d)檢測時應避免手機、照相機閃光燈等無線信號的干擾。e)室內檢測避免氣體放電燈等對檢測數據的影響；3.2待測設備要求a)設備處于運行狀態(tài)。b)設備外殼清潔、無覆冰。c)被測設備末屏接地良好，無開路風險。d)設備上無各種外部作業(yè)。3.3人

5、員要求進行電力設備高頻局部放電帶電檢測的人員應具備如下條件:a)熟悉高頻局部放電檢測技術的基本原理、診斷分析方法；2b)了解高頻局部放電檢測儀的工作原理、技術參數和性能，熟悉儀器的操作方法；c)了解被測設備的結構特點、外部接線、運行狀況和常見故障。 ；d)具有一定的現場工作經驗，熟悉并能嚴格遵守電力生產和工作現場的相關安全管理規(guī)定。3.4安全要求a)應嚴格執(zhí)行國家電網公司電力安全工作規(guī)程（變電部分） 的相關要求；b)應在良好的天氣下進行，如遇雷、雨、雪、霧不得進行該項工作，風力大于 5 級時，不宜進行該項工作。c)檢測時應與設備帶電部位保持足夠的安全距離。d)在進行檢測時，要防止誤碰誤動設備。

6、e)行走中注意腳下，防止踩踏設備管道。f)防止傳感器墜落而誤碰設備。g)保證被測設備絕緣良好，防止低壓觸電。a)在使用傳感器進行檢測時，應戴絕緣手套，避免手部直接接觸傳感器金屬部件。3.5儀器要求電力設備高頻局部放電檢測系統一般由高頻電流傳感器、相位信息傳感器、信號采集單元、信號處理單元和數據處理終端等構成。高頻電流傳感器完成對局部放電信號的接收，一般使用鉗式高頻電流互感器；相位信息傳感器同步采集工頻參考相位，一般使用柔性工頻電流傳感器或電壓變換器；信號采集單元將局部放電和相位信息模擬信號轉化成為數字信號；信號處理單元集成了分析軟件，完成對信號濾波放大等處理和局部放電數據的分析；數據處理終端完

7、成信息展示和檢測儀器的人機交互。測量取樣方式：在設備末屏接地端（包括變壓器鐵芯、避雷器接地引下線等）接入高頻鉗形電流傳感器作為測量取樣單元。3.5.1主要技術指標a)檢測頻率范圍：通常選用 3MHz 到 30MHz 之間。b)檢測靈敏度：小于等于-100dB/10pC。3.5.2功能要求a)具備連續(xù)測量能力，內外兩種同步模式，能識別和抑制干擾，擁有局部放電波形和數值兩種顯示功能。b)具有放電相位、幅值、放電頻次信息顯示。c)具備數據保存功能，可實現數據、圖像的動態(tài)回放和無線傳輸。d)電池工作時間：充滿電后連續(xù)工作時間不小于 6 小時。4檢測準備a)檢測前，應了解被測設備數量、型號、制造廠家、安

8、裝日期等信息以及運行情況。b)配備與檢測工作相符的圖紙、上次檢測的記錄、標準化作業(yè)執(zhí)行卡。c)檢查環(huán)境、人員、儀器、設備滿足檢測條件。d)確認被測設備末屏接地良好，無開路風險。3e)按相關安全生產管理規(guī)定辦理工作許可手續(xù)。5檢測方法5.1檢測原理圖母線被測設備CxIx儀器高頻電流傳感器圖圖 1 1 高頻局部放電檢測原理圖高頻局部放電檢測原理圖5.2檢測步驟a)按照設備接線圖連接測試儀各部件，將傳感器固定在接地引下線上，將檢測儀主機正確接地，電腦、檢測儀主機連接電源，開機。b)開機后，運行檢測軟件，檢查主機與電腦通信狀況、同步狀態(tài)、相位偏移等參數；c)進行系統自檢，確認各檢測通道工作正常。d)設

9、置變電站名稱、檢測位置。e)根據現場噪聲水平設定各通道信號檢測閾值。f)打開連接傳感器的檢測通道，觀察檢測到的信號。如果發(fā)現信號無異常，保存數據，退出并改變檢測位置繼續(xù)下一點檢測；如果發(fā)現信號異常，則延長檢測時間并記錄多組數據，進入異常診斷流程。g)記錄三維檢測圖譜，在必要時進行二維圖譜記錄。若存在異常，應出具檢測報告（格式見附錄 A） 。6檢測數據分析與處理根據相位圖譜特征判斷測量信號是否具備 50Hz 相關性。若具備，說明存在局放，繼續(xù)如下分析和處理：a)同一類設備局部放電信號的橫向對比。相似設備在相似環(huán)境下檢測得到的局部放電信號，其測試幅值和測試譜圖應比較相似，例如對同一變壓器 A、B、

10、C 三相套管的局部放電圖譜對比，可以為確定是否有放電，同一變電站內的同類設備也可以作類似橫向比較；4b)同一設備歷史數據的縱向對比。通過在較長的時間內多次測量同一設備的局部放電信號，可以跟蹤設備的絕緣狀態(tài)劣化趨勢，如果測量值有明顯增大，或出現典型局部放電譜圖，可判斷此測試點內存在異常，典型放電圖譜參見附錄 B；c)若檢測到有局部放電特征的信號，當放電幅值較小時，判定為異常信號；當放電特征明顯，且幅值較大時，判定為缺陷信號。電力設備高頻局部放電檢測的指導判據參見附錄 B；對于具有等效時頻譜圖分析功能的高頻局放檢測儀器，應將去噪聲和信號分類后的單一放電信號與典型局部放電圖譜（附錄 B）相類比，可以

11、判斷放電類型、嚴重程度、放電信號遠近等，信號分類方法參見附錄 C。d)對于檢測到的異常及缺陷信號，要結合測試經驗和其它試驗項目測試結果對設備進行危險性評估。電力設備高頻局部放電檢測的典型案例參見附錄 D。7檢測原始數據和記錄7.1原始數據在檢測過程中，應隨時保存高頻局放檢測原始數據，存放方式如下：a)建立一級文件夾，文件夾名稱：變電站名檢測日期（如：衢州變 20150101） ；b)建立二級文件夾，文件夾名稱：設備名稱相位調度號（如：衢城 1751 線 A） 。c)當測試須加濾波器時應把無濾波器和加濾波器的文件分別命名和存儲； d)當檢測到異常時，需對該設備相鄰的兩組設備進行檢測并分別建文件進

12、行放電波形的記錄，且應盡量在減少外界干擾的情況下進行，以便于信號診斷分析。7.2檢測記錄 檢測工作完成后，應在 5 個工作日內完成檢測記錄整理，記錄格式見附錄 A.1 5附錄A（規(guī)范性附錄）A.1高頻局部放電檢測記錄模板高頻局部放電檢測記錄模板見表A.1。表A.1 高頻局部放電檢測記錄模板一、基本信息一、基本信息變電站/線路名稱檢測性質普測（查缺、專項）檢測日期檢測人員溫度濕度二、設備銘牌二、設備銘牌調度號電壓等級設備廠家設備型號出廠日期投運日期三、檢測數據三、檢測數據序號檢測位置圖譜文件備注1圖譜2圖譜3圖譜4圖譜5圖譜6圖譜7圖譜8圖譜9圖譜10圖譜特征分析試驗儀器結論（正常/異常）6A

13、2 高頻局部放電檢測報告模板高頻局部放電檢測報告模板見表A.2。表A.2 高頻局部放電檢測報告模板變電站名檢測日期設備名稱及運行編號環(huán)境溫濕度設備電壓等級負荷電流檢測儀器（傳感器）名稱、型號及編號測 試 結 果序號測量部位是否存在放電信號（打勾）測試值（峰峰值）（mV）備注1是 / 否2是 / 否3是 / 否4是 / 否測試異常位置描述及數據診斷分析異常高頻局部放電圖譜測試人員簽名: 日期：審核人員簽名: 日期：7附錄B（資料性附錄）高頻局部放電檢測的典型圖譜B.1典型高頻局部放電圖譜特征（刪除）故障特征（缺陷特征量、缺陷內容、圖譜），放入資料性附錄。表 B.1 高頻局部放電檢測參考判據測試結

14、果圖譜特征放電幅值說明正常無典型放電圖譜沒有放電特征沒有放電波形按正常周期進行異常具有局部放電特征且放電幅值較小放電相位圖譜工頻（或半工頻）相位分布特性不明顯小于500mV大于100mV，并參考放電頻率異常情況縮短檢測周期缺陷具有典型局部放電的檢測圖譜且放電幅值較大放電相位圖譜具有明顯的工頻（或半工頻）相位特征大于500mV，并參考放電頻率缺陷應密切監(jiān)視，觀察其發(fā)展情況，必要時停電檢修。通常頻率越低，缺陷越嚴重B.2高頻局部放電信號常用名詞B.2.1等效時長(equivalent time length)等效時長（(equivalent time length)）指單個脈沖波形的時域統計特征量

15、，表征脈沖放電波形等效持續(xù)時間。對一個局放脈沖信號進行 K 次采樣，為時間的采樣值，那么該信號的等效時長 T( )iis tit定義為：220020()( )( )KiiiiKiiitts tTs t式中為：0t20020( )( )KiiiiKiiit s tts tB.2.2等效頻率等效頻率（equivalent frequency ）指單個脈沖波形的時域統計特征量，表征脈沖放電波形等效頻率。假設脈沖波形經快速傅里葉變換（FFT）后為，其中表示對應于頻率的能量，( )iis t()iiXf2iXif那么可以定義等效帶寬 F 為：822020()()KiiiiKiiifXfFXfB.2.3局

16、放脈沖時頻域特征圖譜(time-frequency pattern of partial discharge pulse )局放脈沖時頻域特征圖譜(time-frequency pattern of partial discharge pulse )，用于表示局部放電脈沖時域及頻域特征的圖譜。一般橫軸為放電脈沖等效頻率F，縱軸為等效時長T。局放脈沖時頻域特征圖譜也稱為TF圖譜。B.3典型高頻局部放電圖譜特征典型高頻局部放電圖譜特征見表B.3。表B.3高頻局部放電檢測典型圖譜放電類型圖譜特征缺陷分析電暈放電相位譜圖 分類圖譜每個脈沖時域波形 單個脈沖頻域波形高電位處存在尖端，電暈放電一般出現在電

17、壓周期的負半周。若低電位處也有尖端，則負半周出現的放電脈沖幅值較大，正半周幅值較小。內部放電 相位譜圖 分類圖譜每個脈沖時域波形 單個脈沖頻域波形存在內部局部放電，一般出現在電壓周期中的第一和第三象限，正負半周均有放電，放電脈沖較密且大多對稱分布。9放電類型圖譜特征缺陷分析沿面放電相位譜圖 分類圖譜每個脈沖時域波形 單個脈沖頻域波形存在沿面放電時，一般在一個半周出現的放電脈沖幅值較大、脈沖較稀，在另一半周放電脈沖幅值較小、脈沖較密。10A A附錄C（資料性附錄）高頻局部放電信號分類方法C.1信號分類方法同一信號源的信號（放電信號或干擾信號）具有相似的時域和頻域特征，他們在時頻圖中會棸集在同一區(qū)

18、域。反之，不同類型的信號在時域特征或者頻域特征上有區(qū)別，因此在時頻圖中會相互分開。按照時頻圖中的區(qū)域分布特征，可將信號分離分類，分類的原則可以參考表C.1的方法。表 C.1 高頻局部放電信號分類方法特點參考方法典型示例有明顯的聚團特征，具有明顯的聚團中心，各團之間分區(qū)明顯，沒有交集。將各團所在區(qū)域劃分為一類。有明顯的聚團特征，具有明顯的聚團中心，但各團之間分區(qū)不明，存在交集。將各團所在的中心區(qū)域劃分別劃為一類。有明顯的聚團特征，但沒有明顯的聚團中心，等效帶寬或者等效時長的跨度較大。宜將一團劃分稱幾個小團進行分析。11B B附錄D（資料性附錄）高頻局部放電檢測典型案例（刪除）D.1案例 1200

19、9 年 4 月，某電力公司采用高頻局部放電檢測發(fā)現某變電站 2#變壓器存在局部放電。在變壓器電纜終端接地線、鐵心和夾件接地線處分別進行檢測，發(fā)現變壓器 110kV 側 C 相存在局放異常，其中C 相測得最大信號幅值達到 2V，A 相最大幅值達到 0.8V，B 相信號幅值為 0.9V。110kV 側三相測得信號均具有典型放電特征，根據所測三相信號的相位分布特征和幅值，初步判斷放電源位于 C 相，A、B 測得信號為 C 相信號通過地線傳導過來的。高頻局放 C 相的檢測譜圖如圖 D.1 所示。C 相的相位譜圖具有典型的放電特征，放電信號的相位分布在工頻周波的一、三象限，放電源應該位于 C 相一次導體

20、的高壓端；最大放電信號幅值達到 2V，單脈沖具有 010M 的連續(xù)頻譜分布。后經確認，2#變壓器 C 相的放電位置位于電纜桶內變壓器套管與電纜終端連接部件靠近電纜終端的部位。 （a）相位分布譜圖 （b）信號分類譜圖 （c）局放脈沖波形 （d）局放脈沖頻譜圖 D.1 高頻局部放電檢測譜圖（C 相）D.2案例 22008 年 11 月，某電力公司在高頻局部放電檢測中發(fā)現 110kV 6#母線電容式電壓互感器（CVT）存在異常局部放電信號。在 CVT 電容末端接地線測到典型的局部放電譜圖，具有半工頻周期相位分布特征，最大信號幅值達到儀器最大量程值 5V，放電情形較嚴重，需要立即停電處理。檢測結果如圖

21、 D.2所示。解體發(fā)現中間變壓器高壓側避雷器內有明顯的放電痕跡。避雷器頂端、相連彈簧、電阻閥片都有明顯的黑色放電燒灼痕跡，位置相關聯，特別是避雷器頂端內側有大片的燒灼痕跡。因此，該類 CVT的放電是由于中間變壓器并聯避雷器內的放電引發(fā)的缺陷。12 （a）相位分布譜圖 （b）信號分類譜圖 （c）局放脈沖波形 （d）局放脈沖頻譜圖 D.2 高頻局部放電檢測結果D.3案例 3某換流變電站極 IB 相換流變壓器在安裝并投運后，對該變壓器進行了高頻局部放電帶電檢測，發(fā)現異常信號。檢測人員在疑似存在問題的極 IB 相和相鄰的正常相（極 IA 相和極 IIC 相）進行了比較分析，檢測結果如圖 D.3 所示。

22、極 IB 相換流變壓器及其相鄰的正常相（極 IA 相和極 IIC 相）的檢測結果非常相似，說明檢測到的信號可能來源相同；極 IB、極 IA 相和極 IIC 相的幅值分別為0.1mV、0.1mV 和 1.3mV，說明信號來源離極 IIC 相更近；檢測結果與典型放電圖譜有明顯區(qū)別，與典型的可控硅干擾圖譜有一定的相似性，如圖 D.4 所示。因此判斷是換流閥產生的可控硅換流脈沖干擾，排除該換流變壓器存在放電故障的可能性，該換流變壓器可繼續(xù)安全運行，不必停電檢修。后經長時間運行確認，設備中無缺陷故障。 （a）極 IB 相 （b）極 IA 相 （c）極 IIC 相D.3 高頻局部放電檢測結果圖 D.4 典型可控硅干擾圖譜13附錄E（資料性附錄）干擾信號的典型圖譜干擾信號的典型圖譜見表E.1。表 E.1 干擾信號的典型圖譜