電力設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)

電力設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)引 言1主要帶電檢測(cè)技術(shù)2目錄3案例分析2隨著電網(wǎng)規(guī)模逐年擴(kuò)大，設(shè)備檢修試驗(yàn)工作量急劇增加，由設(shè)備檢修所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)成本、社會(huì)成本也日漸突出，傳統(tǒng)的設(shè)備試驗(yàn)、檢測(cè)方法已經(jīng)制約了電網(wǎng)及公司的發(fā)展。電力設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)是采用便攜式檢測(cè)儀器，對(duì)運(yùn)行中設(shè)備狀態(tài)量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)系列技術(shù)的統(tǒng)稱。帶電檢測(cè)技術(shù)突出特點(diǎn)在于可以實(shí)現(xiàn)部分輸、變、配電設(shè)備在運(yùn)條件下的狀態(tài)診斷、缺陷部位的精確定位、缺陷程度的定量分析，解決了部分設(shè)備運(yùn)行后沒(méi)有測(cè)試手段的難題，有利于提高設(shè)備的可靠性，有利于開(kāi)展設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)和狀態(tài)檢修。3設(shè)備缺陷：聲、光、熱、電磁異常監(jiān)測(cè)信號(hào)：振動(dòng)、超聲波、電磁波、發(fā)熱、局部放電設(shè)備運(yùn)行在額定電壓下，其本體能夠表征出“聲、光、熱、電磁”等特征，這些特征可通過(guò)振動(dòng)、超聲波、電磁波、發(fā)熱、局部放電等狀態(tài)量來(lái)監(jiān)測(cè)；帶電檢測(cè)就是通過(guò)監(jiān)測(cè)這些狀態(tài)量的異動(dòng)，達(dá)到發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷的目的。4對(duì)輸、變、配電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)開(kāi)展項(xiàng)目有：空間電磁波頻譜測(cè)試技術(shù)、高頻局部放電測(cè)試技術(shù)、振蕩波測(cè)試技術(shù)、超聲波測(cè)試技術(shù)、暫態(tài)地電壓測(cè)試技術(shù)、高速示波器精確定位技術(shù)、超高頻測(cè)試技術(shù)、油色譜分析技術(shù)、紅外熱成像測(cè)試技術(shù)、SF6氣體分析技術(shù)、內(nèi)窺鏡技術(shù)等。技術(shù)難點(diǎn)在于基于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和應(yīng)用研究，形成抗干擾、故障定位和故障診斷等電力設(shè)備綜合檢測(cè)的方法和技術(shù)；工作難度在于需要測(cè)試約數(shù)萬(wàn)余件設(shè)備，處理統(tǒng)計(jì)分析大量數(shù)據(jù)，對(duì)發(fā)現(xiàn)缺陷的解體分析確認(rèn)檢測(cè)技術(shù)的有效性。5主要帶電檢測(cè)技術(shù)2引言1目錄3案例分析6主要技術(shù)包括：① 高頻局放監(jiān)測(cè)② 相對(duì)介質(zhì)損耗因數(shù)③ 相對(duì)電容量比值④ 在線油色譜分析DGA⑤ 油中腐蝕性硫分析同時(shí)采用超聲波監(jiān)測(cè)、空間電磁波頻譜分析、紅外熱成像、紫外成像、高速示波器定位及工業(yè)內(nèi)窺鏡作為輔助技術(shù)。1 電容型設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)72開(kāi)關(guān)類(lèi)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)主要技術(shù)包括：① 超高頻、射頻檢測(cè)、超聲波、頻譜分析在檢測(cè)過(guò)程中嘗試使用了Pocket-AE對(duì)所采集不同信號(hào)依據(jù)噪聲識(shí)別技術(shù)進(jìn)行特征性識(shí)別，對(duì)信號(hào)的特征指數(shù)進(jìn)行判斷，從而完成對(duì)局放信號(hào)的分析。② 暫態(tài)地電壓③ 紅外熱成像檢測(cè)④ SF6氣體微水檢測(cè)、SF6氣體純度檢測(cè)、SF6氣體有害氣體分析等。8主要技術(shù)包括：①高頻局放監(jiān)測(cè)②交叉互聯(lián)電流監(jiān)測(cè)③電纜光纖測(cè)溫等技術(shù)同時(shí)采用超聲波監(jiān)測(cè)、空間電磁波頻譜分析、高速示波器以及紅外熱成像作為輔助技術(shù)。3 高壓電纜狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)94配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)主要技術(shù)包括①OWTS局放監(jiān)測(cè)②暫態(tài)地電壓監(jiān)測(cè)③超聲波等技術(shù)同時(shí)紅外熱成像及絕緣測(cè)量等作為輔助技術(shù)。10? 主要測(cè)試儀器裝置11案例分析2引言1目錄3主要帶電檢測(cè)技術(shù)121變壓器缺陷案例在對(duì)某站2＃110KV變壓器使用TECHIMP測(cè)試儀進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)局放信號(hào)，通過(guò)采用頻譜儀、超聲波、超高頻、油色譜、紅外成像等綜合技術(shù)對(duì)信號(hào)搜尋跟蹤定位，最后定位在變壓器A相電纜桶內(nèi)存在局部放電。1125典型案例500450400350300250200150100500CH4C2H4C2H6C2H2COCO2H2總烴典型案例14經(jīng)了解，這臺(tái)變壓器生產(chǎn)廠家是第一次制造電纜出線變壓器，為了控制出線部位局方，采用環(huán)氧管結(jié)構(gòu)，該環(huán)氧管存在質(zhì)量問(wèn)題，曾因該環(huán)氧管曾經(jīng)發(fā)生過(guò)事故。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)處理，變壓器投運(yùn)后信號(hào)消失。套管與電纜軟連接的環(huán)氧管存在局部放電典型案例15由于該制造廠當(dāng)時(shí)為我公司提供4臺(tái)變壓器，可認(rèn)定為同家族產(chǎn)品。經(jīng)測(cè)試其他三臺(tái)，發(fā)現(xiàn)個(gè)別電纜桶內(nèi)也存在局放信號(hào)。統(tǒng)計(jì)4臺(tái)變壓器12只110kV電纜桶有6只有明顯的局放信號(hào)，因此可認(rèn)定為家族性缺陷。典型案例缺陷電纜桶162GIS缺陷案例某站110kVGIS設(shè)備出廠日期是1997年11月，投運(yùn)日期為1999年8月30日，共安裝運(yùn)行5個(gè)間隔。自運(yùn)行以來(lái)，設(shè)備運(yùn)行情況良好，未出現(xiàn)較大的異常情況。典型案例1#2#3#5#4#6#7#172月2日和3月16日對(duì)110kVGIS設(shè)備進(jìn)行了狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作，未發(fā)現(xiàn)異常情況。但9月17日狀態(tài)監(jiān)測(cè)人員對(duì)該站進(jìn)行的特巡工作中，使用超高頻局放檢測(cè)儀發(fā)現(xiàn)134GIS間隔存在異常信號(hào)，經(jīng)分析該異常信號(hào)應(yīng)該是在3月16日至9月17日期間內(nèi)出現(xiàn)的突發(fā)的信號(hào)，隨后有關(guān)技術(shù)人員開(kāi)展了一系列跟蹤監(jiān)測(cè)、缺陷定位及分析工作。典型案例18接地刀閘處超高頻放電現(xiàn)象三維波形圖頻域圖410MHZ時(shí)域圖典型案例18根據(jù)頻譜儀測(cè)試，在9月17日時(shí)域異常信號(hào)為600MHz以上，9月29日時(shí)域410MHz時(shí)有明顯的信號(hào)；結(jié)合超高頻信號(hào)與頻譜信號(hào)的變化特征，在現(xiàn)場(chǎng)采取了排除外界干擾、與同類(lèi)設(shè)備比較等措施，通過(guò)連續(xù)的監(jiān)測(cè)及相關(guān)數(shù)據(jù)分析，經(jīng)分析認(rèn)為在134-4隔離開(kāi)關(guān)內(nèi)部存在局部放電缺陷，決定解體檢查。11月3日在國(guó)內(nèi)某公司對(duì)更換下的134-4隔離開(kāi)關(guān)絕緣件、134-47接地隔離開(kāi)關(guān)及絕緣盆子進(jìn)行了試驗(yàn)、解體及分析工作。典型案例19B相絕緣拉桿空洞實(shí)物及X光照片經(jīng)過(guò)車(chē)床切削后在B相絕緣傳動(dòng)軸高電位端出現(xiàn)3個(gè)孔洞，孔洞1尺寸為：直徑2.5毫米，深1.4毫米；孔洞2尺寸為：直徑2.8毫米，深1.6毫米；孔洞2尺寸為：直徑1.3毫米，深1.0毫米。20對(duì)相關(guān)絕緣件進(jìn)行局部放電試驗(yàn)，其結(jié)果如下：通過(guò)上述工作認(rèn)為134-4隔離開(kāi)關(guān)Ｂ相絕緣拉桿存在內(nèi)部空穴絕緣缺陷，造成運(yùn)行中產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象。部件名稱施加電壓（kV）局部放電量（pC）廠家出廠值試驗(yàn)規(guī)程要求值結(jié)論絕緣盆A相151kV2.7≤3pC≤5pC合格絕緣盆B相151kV1.8≤3pC≤5pC合格絕緣盆C相151kV1.7≤3pC≤5pC合格B相絕緣拉桿151kV4.0≤3pC≤5pC按照出廠標(biāo)準(zhǔn)不合格C相絕緣拉桿151kV4.0≤3pC≤5pC按照出廠標(biāo)準(zhǔn)不合格A－C絕緣連桿－－≤3pC≤5pC返廠后，試驗(yàn)前進(jìn)行廠內(nèi)工裝時(shí)損壞223高壓電纜缺陷案例某廠家進(jìn)口電纜終端在電網(wǎng)投運(yùn)十余年中，在一個(gè)地區(qū)共發(fā)生6次故障，全國(guó)發(fā)生17次故障，近兩年故障發(fā)生頻次呈增加趨勢(shì)。故障均伴隨強(qiáng)烈爆炸，對(duì)周?chē)O(shè)備和人員造成威脅，對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)一定的風(fēng)險(xiǎn)。多次對(duì)該進(jìn)口終端開(kāi)展了帶電局放檢測(cè)，成功發(fā)現(xiàn)多20多異常設(shè)備，部分是危急缺陷，給予了及時(shí)處理。23某變電站3#變聯(lián)絡(luò)電纜測(cè)試情況高頻檢測(cè)A相接頭Techimp高頻局放信號(hào)，幅值最高5V24113A相電纜倉(cāng)113B相電纜倉(cāng)超高頻檢測(cè)25射頻檢測(cè)113－3＃主變電纜終端A相26超聲波檢測(cè)在113－3＃主變電纜終端A相法蘭盤(pán)與護(hù)層保護(hù)器連接的螺栓處存在11dB的異常信號(hào)；SF6氣體分析使用SF6有害氣體成份分析儀進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，無(wú)異常數(shù)據(jù)。27?結(jié)論：A相電纜接頭內(nèi)部嚴(yán)重放電，屬危急缺陷，必需馬上停運(yùn)。28電纜接頭切割后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的試驗(yàn)29實(shí)驗(yàn)室傳統(tǒng)脈沖法電纜接頭局放試驗(yàn)30電纜油化驗(yàn)31電纜接頭解體情況32定性：家族性缺陷該批進(jìn)口電纜終端投入使用集中在1997～2004年期間，應(yīng)用于110kV及以上的GIS終端或變壓器終端，金屬應(yīng)力錐結(jié)構(gòu)。該批終端分布在22個(gè)變電站，78路電纜回路，共計(jì)139組。普測(cè)后危急缺陷11組，嚴(yán)重缺陷2組，一般缺陷17組，無(wú)缺陷表征109組。具有典型家族性缺陷特征。主要問(wèn)題為：? 工藝設(shè)計(jì)不合理形成氣隙電纜絕緣增厚處理工藝復(fù)雜，對(duì)安裝質(zhì)量的要求過(guò)于苛刻，帶材繞包質(zhì)量難以保證；關(guān)鍵工藝未做明確質(zhì)量要求，允許誤差范圍過(guò)大且缺失必要的質(zhì)量控制、檢查手段。? 諸多工藝、制造缺陷導(dǎo)致局放發(fā)展該終端核心部位電場(chǎng)集中，并存在彈性元件失效、應(yīng)力錐涂層開(kāi)裂、密封元件開(kāi)裂變形等缺陷。334開(kāi)關(guān)柜缺陷案例2月24日，檢測(cè)人員在對(duì)某變電站進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)普測(cè)時(shí)使用超聲波發(fā)現(xiàn)