配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測

前言絕緣性故障占高壓開關(guān)柜發(fā)生故障的大多數(shù)，而局部放電又是開關(guān)柜發(fā)生絕緣故障的主要原因。通過對高壓開關(guān)柜局部放電進(jìn)行在線監(jiān)測，可以準(zhǔn)確對絕緣故障進(jìn)行合理預(yù)判，為制定檢修策略提供了判斷依據(jù)，對于保證開關(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)前對開關(guān)柜的巡檢方式還主要依靠人工辨識設(shè)備的聲音、外觀和氣味，無法準(zhǔn)確得評估出設(shè)備的絕緣狀況。而局部放電通過長期監(jiān)測開關(guān)柜絕緣狀況并實(shí)時分析局部放電特征量的未來變化走勢，隨時掌握開關(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)備檢修提供了檢修決策，同時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)測在今后將成為開關(guān)柜絕緣監(jiān)測與故障診斷技術(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，利用局部放電來表征開關(guān)柜絕緣狀態(tài)廣泛被認(rèn)可，基于局部放電的開關(guān)柜絕緣故障在線監(jiān)測和故障診斷方法也相繼被提出，成為近年來的一大熱點(diǎn)。摘要新世紀(jì)以來，隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的發(fā)展和電網(wǎng)技術(shù)的提高，客戶和社會不斷提高對供電可靠性和電能質(zhì)量的要求。高壓開關(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)全面升級改造和配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修工作的全面展開，開關(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。對開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測，可以減少人力檢修成本，對提高供電可靠性和自動化程度都有重要意義。針對于此，對于該課題進(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)測目錄TOC\o"1-3"\h\u前言 1摘要 2第1章配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測 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)測類別 82.4.1例行試驗(yàn) 82.4.2在線監(jiān)測 82.4.3帶電檢測 82.4.4紅外測溫 9第3章制定配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測工作計劃 103.1設(shè)計進(jìn)度計劃 103.3所需要準(zhǔn)備工具 103.4計劃實(shí)施步驟 103.5配網(wǎng)設(shè)備局部放電檢測流程 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)測工作計劃 134.1前期準(zhǔn)備 134.2配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測儀器 134.3配網(wǎng)設(shè)備局部放電監(jiān)測流程 154.4局部放電定位的判斷 16第5章過程檢測與控制 195.1檢測結(jié)果分析 195.2檢測周期 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) 24第1章配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測1.1任務(wù)描述開關(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。開關(guān)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，因此對開關(guān)柜運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測，對于提高供電可靠性和配電網(wǎng)自動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局部放電試驗(yàn)檢測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)測工作計劃；實(shí)施配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測工作計劃等等。局部放電的具體原因分析。對于配電設(shè)備局部放電的危害進(jìn)行分析。制定配電設(shè)備局部放電監(jiān)測的方案。對于配電設(shè)備局部放電監(jiān)測的方案的結(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以下配電網(wǎng)設(shè)備包括：變壓器、開關(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、隔離開關(guān)、無功補(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3~10kV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關(guān)柜，其中分別裝有斷路器、隔離開關(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力配電箱，其中分別裝有隔離開關(guān)、熔斷器、低壓斷路器、互感器和計量表計等低壓電器。在負(fù)載率較大的特大型城市，220kV電網(wǎng)也有配電功能。按供電區(qū)的功能來分類：（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及其以下電壓等級的電網(wǎng)，作用是給城市里各個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、開環(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”是指在電場作用下，絕緣系統(tǒng)中只有部分區(qū)域發(fā)生放電而并沒有形成貫穿性放電通道的一種放電。產(chǎn)生局部放電的主要原因是電介質(zhì)不均勻時，絕緣體各區(qū)域承受的電場強(qiáng)度不均勻，在某些區(qū)域電場強(qiáng)度達(dá)到擊穿場強(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，整個絕緣系統(tǒng)電場分布很不均勻。由于設(shè)計或制造工藝上不盡完善使絕緣系統(tǒng)中含有氣隙，或是在長期運(yùn)行過程中絕緣受潮，水分在電場作用下發(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作用下，氣隙氣泡部位的場強(qiáng)也會很高，當(dāng)場強(qiáng)達(dá)到一定值后就會發(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，都會使局部電場集中，在電場集中的地方就有可能發(fā)生固體絕緣表面放電和懸浮電位放電。局部放電對絕緣結(jié)構(gòu)起著一種侵蝕作用，它對絕緣的破壞機(jī)理有以下幾個方面：①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;②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熱，嚴(yán)重時就會出現(xiàn)碳化;③局部放電產(chǎn)生的臭氧(O3)及氮的氧化物(NO、NO2)會侵蝕絕緣，當(dāng)遇有水分則產(chǎn)生硝酸，對絕緣的侵蝕更為劇烈;④在局部放電時，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tgδ激增，散熱能力降低，甚至導(dǎo)致熱擊穿的可能性。局部放電的持續(xù)發(fā)展會使絕緣的劣化損傷逐步擴(kuò)大，最終使絕緣正常壽命縮短、短時絕緣強(qiáng)度降低，甚至可能使整個絕緣擊穿。2.3局部放電的類型從局部放電發(fā)生的位置、放電過程和現(xiàn)象來看，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窮大，同時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)越對稱，正、負(fù)工頻周期放電圖形就越對稱。2)表面放電在電氣設(shè)備的高電壓端，由于電場集中，沿面放電場強(qiáng)又比較低，往往會產(chǎn)生表面局部放電;絕緣體表面放電的過程及機(jī)理與絕緣內(nèi)部氣隙或氣泡放電的過程及機(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)是不對稱的，發(fā)生在工頻正、負(fù)半波的放電圖形也是不對稱的。當(dāng)放電的一端是高壓電極，不放電的電極接地時，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，放電產(chǎn)生的帶電質(zhì)點(diǎn)不會固定在空間某一位置上。對于針-板電極系統(tǒng)，針尖附近場強(qiáng)最高而發(fā)生放電，由于負(fù)極性時容易發(fā)射電子，同時正離子撞擊陰極發(fā)生二次電子發(fā)射，使得放電在負(fù)極性時最先出現(xiàn)。當(dāng)外加電壓較低時，電暈放電脈沖出現(xiàn)在外加電壓負(fù)半周90°相位附近，并幾乎對稱于90°;當(dāng)電壓升高時，正半周會出現(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)、電氣設(shè)備內(nèi)部存在懸浮電位體也會引起局部放電;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)測類別2.4.1例行試驗(yàn)其主要是對配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，通過試驗(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)測在線監(jiān)測就是利用傳感器、計算機(jī)等技術(shù)對配網(wǎng)設(shè)備工況進(jìn)行實(shí)時檢測，通過對收集的信息進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)設(shè)備實(shí)時監(jiān)測和診斷。2.4.3帶電檢測帶電測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)用中對電氣設(shè)備進(jìn)行測試的項(xiàng)目比較多，如SF6氣體成分檢測、超聲波局部放電檢測、油中溶解氣體組分檢測等。2.4.4紅外測溫當(dāng)遇到難以檢測的故障時，可以利用紅外測溫技術(shù)，其主要是利用紅外輻射原理對電氣設(shè)備中的穩(wěn)定變化進(jìn)行測試，我們知道當(dāng)變電設(shè)備出現(xiàn)故障時，該部位的溫度就上升，進(jìn)而可以利用紅外技術(shù)對其進(jìn)行測量，如果某部位溫度過高，就表明其存在故障。制定配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測工作計劃3.1設(shè)計進(jìn)度計劃第一步：對開關(guān)柜局部放電情況進(jìn)行調(diào)查、分析第二步：制定開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測方案。第三步：對于開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測進(jìn)行人員分工。第四步：開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和分析。3.2設(shè)計任務(wù)劃分對于開關(guān)柜局部放電情況進(jìn)行調(diào)查，分析開光柜設(shè)備放電的原因。制定開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測方案。實(shí)施開關(guān)柜局部放電在線監(jiān)測方案。3.3所需要準(zhǔn)備工具局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)、電腦一臺、試電筆、統(tǒng)計表。3.4計劃實(shí)施步驟（1）配網(wǎng)設(shè)備局部放電檢測流程如下所示：1）測試環(huán)境溫度、濕度；使用多功能局放檢測儀（PDSAir）多點(diǎn)測試環(huán)境噪音；2）使用TEV模式對高壓室內(nèi)所有高壓配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行TEV信號普測，記錄局部放電幅值（dB）；3）使用超聲波模式對配網(wǎng)設(shè)備內(nèi)所有運(yùn)行的高壓配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行超聲波信號普測，并記錄超聲信號幅值（dB）；4）對于普測放電值較大的配網(wǎng)設(shè)備，需要使用HVPDLongshot提取波形、相位圖、上升沿、下降沿時間來進(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）對配網(wǎng)設(shè)備開展局部放電檢測時，首先使用非接觸式超聲波檢測法和暫態(tài)地電波檢測法對站內(nèi)所有開關(guān)柜進(jìn)行局部放電監(jiān)測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常信號時，綜合其他檢測方法及局放精確定位對存在異常信號的設(shè)備進(jìn)行診斷性測量，判斷局部放電類型及危險程度。1）對被測設(shè)備從前、后、左、右四個方向進(jìn)行檢測。2）記錄被測設(shè)備編號。3）針對異常設(shè)備，需要對設(shè)備全貌、整體區(qū)域、缺陷點(diǎn)各拍一張照片。4）對設(shè)備進(jìn)行拍照時，必須記錄清楚設(shè)備名稱、部位，以便編寫檢測報告及檢修。5）檢測需要設(shè)備帶電運(yùn)行下進(jìn)行檢測，下雨天應(yīng)該停止。3.5配網(wǎng)設(shè)備局部放電檢測流程（1）配網(wǎng)設(shè)備局部放電檢測流程如下所示：1）測試環(huán)境溫度、濕度；使用多功能局放檢測儀（PDSAir）多點(diǎn)測試環(huán)境噪音；2）使用TEV模式對高壓室內(nèi)所有高壓配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行TEV信號普測，記錄局部放電幅值（dB）；3）使用超聲波模式對配網(wǎng)設(shè)備內(nèi)所有運(yùn)行的高壓配網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行超聲波信號普測，并記錄超聲信號幅值（dB）；4）對于普測放電值較大的配網(wǎng)設(shè)備，需要使用HVPDLongshot提取波形、相位圖、上升沿、下降沿時間來進(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）對配網(wǎng)設(shè)備開展局部放電檢測時，首先使用非接觸式超聲波檢測法和暫態(tài)地電波檢測法對站內(nèi)所有開關(guān)柜進(jìn)行局部放電監(jiān)測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常信號時，綜合其他檢測方法及局放精確定位對存在異常信號的設(shè)備進(jìn)行診斷性測量，判斷局部放電類型及危險程度。1）對被測設(shè)備從前、后、左、右四個方向進(jìn)行檢測。2）記錄被測設(shè)備編號。3）針對異常設(shè)備，需要對設(shè)備全貌、整體區(qū)域、缺陷點(diǎn)各拍一張照片。4）對設(shè)備進(jìn)行拍照時，必須記錄清楚設(shè)備名稱、部位，以便編寫檢測報告及檢修。5）檢測需要設(shè)備帶電運(yùn)行下進(jìn)行檢測，下雨天應(yīng)該停止。3.6注意事項(xiàng)（1）檢測注意1）測試信號幅值時要等待顯示數(shù)值穩(wěn)定后讀數(shù)；2）發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜測試值出現(xiàn)異常后，應(yīng)進(jìn)行多次多位置測試，并利用攝像設(shè)備記錄過程，準(zhǔn)確記錄各項(xiàng)數(shù)據(jù)，便于事后的分析；3）對于橫向?qū)Ρ炔町愝^大的個別開關(guān)柜，全面檢測各個位置的測試值，準(zhǔn)確分析檢測數(shù)據(jù)，進(jìn)行放電源位置定位后，向管理部門提交檢測報告并建立檔案；4）進(jìn)行局部放電源定位后，將定位位置標(biāo)注在開關(guān)室排列示意圖上。（2）數(shù)據(jù)管理對開關(guān)柜局部放電檢測數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行綜合管理，開關(guān)柜運(yùn)行第一個月需要進(jìn)行初始化局部放電檢測工作，將開關(guān)柜前、側(cè)、后面板分別進(jìn)行測試作為初始數(shù)據(jù)進(jìn)行臺賬記錄，方便投運(yùn)后檢測數(shù)據(jù)與初始數(shù)據(jù)的參照對比，運(yùn)用統(tǒng)計、閩值、橫向、縱向等方法綜合分析測試數(shù)據(jù)，全面、準(zhǔn)確、客觀、如實(shí)判定開關(guān)柜運(yùn)行狀況。（3）現(xiàn)場干擾的處理盡量避開電力電子裝置的干擾，關(guān)閉室內(nèi)電器如燈具、風(fēng)扇等，選擇不同時間段進(jìn)行測量盡量減少干擾誤差，檢測設(shè)備信號之前先對環(huán)境背景的信號進(jìn)行檢測。實(shí)施配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測工作計劃4.1前期準(zhǔn)備配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測工作需要進(jìn)行以下準(zhǔn)備：工作人員需要掌握配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測的基本的原理。能夠根據(jù)檢測的配網(wǎng)設(shè)備局部放電的基本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析其中的故障。根據(jù)制定的配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測進(jìn)行完成配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線檢測。根據(jù)配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測分配檢測任務(wù)。對于配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測的結(jié)果進(jìn)行分析配網(wǎng)設(shè)備可能產(chǎn)生的原因。（2）清楚高壓開關(guān)柜設(shè)備的工作原理、器件組成、常見故障原因以及內(nèi)部運(yùn)行狀況；4.2配網(wǎng)設(shè)備局部放電在線監(jiān)測儀器（1）局部放電在線監(jiān)測儀器局部放電在線監(jiān)測系統(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)測高壓設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)測與統(tǒng)計分析功能。該系統(tǒng)采用多種抗干擾措施，能夠有效的去除現(xiàn)場環(huán)境中的干擾，準(zhǔn)確提取局部放電信號，判斷設(shè)備運(yùn)行狀況；通過以太網(wǎng)把放電量值、報警事件等監(jiān)測數(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)行的后臺軟件可獲取現(xiàn)場的監(jiān)測數(shù)據(jù)并進(jìn)行統(tǒng)計與分析，與此同時數(shù)據(jù)中心服務(wù)器還可以遠(yuǎn)程登錄現(xiàn)場監(jiān)測單元，觀測實(shí)時波形，對設(shè)備的絕緣狀態(tài)進(jìn)行更加系統(tǒng)的評估。數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器程序運(yùn)行于固定IP地址的計算機(jī)上，可同時監(jiān)測多個設(shè)備，并實(shí)時顯示每一個登入設(shè)備的放電信號，能根據(jù)參數(shù)設(shè)定，定期保存已登入的監(jiān)測設(shè)備從現(xiàn)場傳來的數(shù)據(jù)，以便日后隨時查閱分析。局部放電在線式監(jiān)測裝置組成及原理該局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)由局放傳感器、現(xiàn)場監(jiān)測單元、遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機(jī)以及局部放電監(jiān)測軟件組成如圖4-1所示：圖4-1局部放電在線監(jiān)測儀系統(tǒng)局部放電在線監(jiān)測系統(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)測系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)科目性能指標(biāo)檢測帶寬10MHz-100MHz靈敏度5pC檢測通道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)測流程本檢測系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室模擬測試，驗(yàn)證了TEV法檢測局部放電的有效性，為了驗(yàn)證本文所設(shè)計的檢測系統(tǒng)的現(xiàn)場實(shí)用性，應(yīng)用該系統(tǒng)對10kV望城區(qū)變電站內(nèi)的開關(guān)柜進(jìn)行測量，并對結(jié)果進(jìn)行對比分析，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)變電站的開關(guān)柜現(xiàn)場進(jìn)行的測試。圖4-110kV望城區(qū)變電站的開關(guān)柜現(xiàn)場測試TEV檢測開關(guān)柜局部放電的位置主要是柜體表面對應(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，對應(yīng)于開關(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、絕緣子絕緣破壞等。中部：隔離開關(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4-2TEV檢測開關(guān)柜部位示意圖檢測結(jié)果如表4-3所示：表4-310kV望城區(qū)變電站的開關(guān)柜檢測結(jié)果局放檢測TEV暫態(tài)地電壓檢測數(shù)據(jù)(dB)TEV超聲波檢測數(shù)據(jù)(dB)間隔1234561234567前中13dB14dB15dB17dB9dB18dB5dB7dB3dB3dB6dB7dB4dB前下24dB16dB15dB14dB15dB18dB3dB6dB4dB6dB6dB5dB8dB后上13dB16dB18dB19dB14dB17dB5dB7dB4dB3dB1dB2dB7dB后中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關(guān)柜柜體表面放置兩個TEV傳感器，利用距離放電源的不同則檢測到信號的時間有差異，當(dāng)兩個傳感器橫向放置同時檢測到信號時說明放電源位于兩個傳感器的中垂線上，同理，可以縱向放置兩個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)傳感器信號接收到的時間差異很小超過采樣率，使得接收信號不穩(wěn)定的情況，移動其中一個傳感器就能判斷出先后觸發(fā)順序。使用傳感器進(jìn)行定位時要注意背景環(huán)境的噪聲干擾帶來的影響，當(dāng)內(nèi)部放電源發(fā)出的信號經(jīng)過多次內(nèi)部反射后會造成信號衰減，可能造成信號波形的畸變，是傳感器定位出現(xiàn)誤差。一般來說，當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)存在多個放電源時，傳感器會在放電區(qū)域內(nèi)被同時觸發(fā)，在放電區(qū)域以外則會出現(xiàn)明顯的先后觸發(fā)順序，以此可以定位放電區(qū)域。第5章過程檢測與控制5.1檢測結(jié)果分析對于10kV望城區(qū)變電站開關(guān)柜5.1表3-410kV望城區(qū)變電站開關(guān)柜TEV測試數(shù)據(jù)名稱檢測值放電程度采取措施10KV512柜12dB無明顯放電正常監(jiān)測10KV513柜16dB無明顯放電正常監(jiān)測10KV516柜27dB一定程度縮短檢測周期10KV518柜9dB無明顯放電正常監(jiān)測10KV519柜35dB較明顯跟蹤測試10KV521柜7dB無明顯放電正常監(jiān)測10KV502柜18dB一定程度縮短檢測周期10KV530柜11dB無明顯放電正常監(jiān)測10KV電容器532柜19dB一定程度縮短檢測周期10KV苑北534柜38dB較明顯跟蹤測試10KV536柜13dB無明顯放電正常監(jiān)測10KV538柜21dB一定程度縮短檢測周期10KV539柜17dB無明顯放電正常監(jiān)測10KV552柜48dB非常明顯進(jìn)一步檢測10KV2531柜20dB一定程度縮短檢測周期當(dāng)TEV信號測試值小于20dB，按照正常檢測周期進(jìn)行下一次測試，認(rèn)為開關(guān)柜運(yùn)行正常；當(dāng)TEV信號測試值大于20dB小于30dB時，加強(qiáng)對開關(guān)柜運(yùn)行狀況的關(guān)注，縮減檢測周期；當(dāng)TEV信號測試值大于30dB時，認(rèn)為開關(guān)柜內(nèi)存在局部放電，利用陣列傳感器定位方法對放電源進(jìn)行定位，合理安排停電檢修工作。從望城區(qū)變電站的開關(guān)柜的測量數(shù)據(jù)可知，10kV瑞豐線552柜TEV測試值達(dá)到48dB，表明該開關(guān)柜有局部放電現(xiàn)象，采用兩個TEV傳感器進(jìn)行放電源定位，利用兩個傳感器采集到局放信號的時間差來進(jìn)行放電源定位，發(fā)現(xiàn)開光柜上部信號更強(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開光柜母線連接處壓接不實(shí)，立即進(jìn)行了檢修。TEV檢測系統(tǒng)在10kV望城區(qū)變電站的開關(guān)柜現(xiàn)場測試結(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)場的開關(guān)柜檢修工作帶來了技術(shù)支持和決策指導(dǎo)，能夠及早得發(fā)現(xiàn)開關(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檢測周期（1）正常檢測周期為三個月，或者進(jìn)行TEV局部放電檢測是必要時；（2）開關(guān)柜運(yùn)行第一個月需要進(jìn)行初始化局部放電檢測工作，將開關(guān)柜前、側(cè)、后面板分別進(jìn)行測試作為初始數(shù)據(jù)進(jìn)行臺賬記錄，方便投運(yùn)后檢測數(shù)據(jù)與初始數(shù)據(jù)的參照對比；（3）經(jīng)過停電檢修并復(fù)測合格的開關(guān)柜，應(yīng)在開關(guān)柜再次運(yùn)行后一個月之內(nèi)進(jìn)行局部放電檢測核驗(yàn)，核驗(yàn)結(jié)果同故障數(shù)據(jù)對比，確定該開關(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40＜P≤55時，應(yīng)調(diào)整檢測周期，將異常的開關(guān)柜檢測周期縮短至1個月，并且密切關(guān)注；當(dāng)定值40＜P≤55時，應(yīng)開始預(yù)警將會出現(xiàn)的故障，檢測周期應(yīng)更加縮短，為一周一次，以確保設(shè)備安全運(yùn)行；當(dāng)P＞55時，設(shè)備將處于危險狀態(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)8＜P≤20，應(yīng)調(diào)整檢測周期，縮短為一個月一次。并且密切關(guān)注；當(dāng)20＜P≤30，應(yīng)做好預(yù)警工作，定位局部放電源所在開關(guān)柜，將預(yù)警的開關(guān)柜的檢測周期縮短為一周，當(dāng)P＞30時，此時設(shè)備處于危險狀態(tài)，應(yīng)馬上停電進(jìn)行設(shè)備檢修。5.4數(shù)據(jù)管理開關(guān)柜局部放電檢測的數(shù)據(jù)應(yīng)客觀、應(yīng)按照實(shí)際反應(yīng)開關(guān)柜的運(yùn)行狀況，對測試結(jié)果按照開關(guān)柜局部放電超聲波和暫態(tài)對地電壓檢測數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的記錄。開關(guān)柜數(shù)據(jù)管理應(yīng)建立詳細(xì)的開關(guān)設(shè)備臺賬，建立局放檢測數(shù)據(jù)與檢測對象屬性的對應(yīng)關(guān)系，運(yùn)用各種分析方法對檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，指導(dǎo)高壓開關(guān)柜超聲波，暫態(tài)對地電壓局部放電檢測和故障診斷，實(shí)現(xiàn)對開關(guān)柜運(yùn)行性能的準(zhǔn)確評定。第6章技術(shù)總結(jié)開關(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)生絕緣故障，對電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行構(gòu)成了很大隱患。本文從開關(guān)柜局部放電的產(chǎn)生原因入手，開發(fā)了一套基于暫態(tài)對地電壓的高壓開關(guān)柜局部放電監(jiān)測系統(tǒng)，通過該技術(shù)的使用，為供電公司開關(guān)柜設(shè)備的狀態(tài)檢修提供了技術(shù)支持和決