特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解

特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)

特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。主要內(nèi)容

特高頻局部放電檢測(cè)的原理1特高頻局部放電檢測(cè)儀器及工具2特高頻局部放電檢測(cè)方法及注意事項(xiàng)3數(shù)據(jù)、圖譜的分析及診斷4典型案例分析5特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。內(nèi)置式特高頻傳感器外置式特高頻傳感器特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。UHF信號(hào)在GIS中的傳播衰減GIS的金屬同軸結(jié)構(gòu)可視為一個(gè)良好的電磁波導(dǎo)，放電所形成的高階電磁波TE和TM（f>300MHz），可沿波導(dǎo)方向無(wú)衰減地進(jìn)行轉(zhuǎn)播； 絕緣屏障會(huì)造成2dB信號(hào)衰減轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)會(huì)造成6dB信號(hào)分散特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。(-6dB)(-2dB)0dB特高頻電磁波傳輸與衰減示意圖特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。二、特高頻局部放電檢測(cè)儀器及工具特高頻局部檢測(cè)儀的基本要求特高頻局放檢測(cè)儀的組成特高頻局放檢測(cè)其它常用工具GIS特高頻局放儀常用譜圖特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。二、特高頻局部放電檢測(cè)儀的基本要求能夠有效抑制或排除干擾；可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整局部放電的檢測(cè)周期、檢出閾值和報(bào)警閾值等參數(shù)；可用外施高壓電源進(jìn)行同步（外同步），并可通過(guò)移相的方式，對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行觀察和分析；測(cè)試線長(zhǎng)度滿足要求，且接頭牢固不易損壞（最好N型接頭）局部放電檢測(cè)應(yīng)提供局部放電信號(hào)的幅值、相位、放電頻次等信息中的一種或幾種，并可采用PRPS、PRPD等常用譜圖進(jìn)行展示。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。二、特高頻局部放電檢測(cè)儀的組成特高頻傳感器：耦合器，感應(yīng)300M-1.5GHz的特高頻無(wú)線電信號(hào)；信號(hào)放大器（可選）：某些局放檢測(cè)儀會(huì)包含信號(hào)放大器，對(duì)來(lái)自前端的局放信號(hào)做放大處理；濾波器（可選）：如果現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)在某一頻段存在較強(qiáng)干擾，可使用特定的濾波器將其濾掉，從而達(dá)到抗干擾目的；檢測(cè)儀器主機(jī)：接收、處理耦合器采集到的特高頻局部放電信號(hào)；分析主機(jī)（筆記本電腦）：運(yùn)行局放分析軟件，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，識(shí)別放電類(lèi)型，判斷放電強(qiáng)度；特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。特高頻局放測(cè)試儀組成示意圖特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第11頁(yè)。3、特高頻局放檢測(cè)其它常用工具高速示波器：一般2G以上采樣速率，可對(duì)特高頻原始信號(hào)進(jìn)行觀察，并利用各個(gè)通道采集信號(hào)的時(shí)間差來(lái)進(jìn)行定位；頻譜儀：根據(jù)頻譜特性進(jìn)一步確認(rèn)是放電還是干擾，如果是干擾可分析干擾信號(hào)頻段，通過(guò)使用濾波器來(lái)過(guò)濾掉干擾信號(hào)；屏蔽帶：屏蔽外部干擾最基本的工具，一般用金屬布制成，同時(shí)能起到增強(qiáng)檢測(cè)信號(hào)及固定傳感器的作用。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。4、GIS特高頻局放儀兩種常用譜圖PRPS（脈沖序列相位分布）譜圖特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。PRPD（局部放電相位分解）譜圖特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第14頁(yè)。3、特高頻局部放電檢測(cè)方法及注意事項(xiàng)檢測(cè)條件要求檢測(cè)周期安全注意事項(xiàng)檢測(cè)接線傳感器放置部位部位及要求操作流程常見(jiàn)注意事項(xiàng)特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第15頁(yè)。1、檢測(cè)條件要求被檢設(shè)備是帶電運(yùn)行設(shè)備，絕緣盆子為非金屬封閉或內(nèi)置有ＵＨＦ傳感器；ＧＩＳ設(shè)備為額定氣體壓力，在ＧＩＳ設(shè)備上無(wú)各種外部作業(yè)；在檢測(cè)時(shí)應(yīng)最大限度保持測(cè)試周?chē)盘?hào)的干凈，盡量減少人為制造出的干擾信號(hào)，例如：手機(jī)信號(hào)、照相機(jī)閃光燈信號(hào)、照明燈信號(hào)等；進(jìn)行室外檢測(cè)避免雨、雪、霧、露等相對(duì)濕度大于80％的天氣條件。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第16頁(yè)。2、檢測(cè)周期投運(yùn)后及大修后1個(gè)月內(nèi)應(yīng)對(duì)本體進(jìn)行一次局部放電檢測(cè)；正常情況下，半年至一年檢測(cè)一次；檢測(cè)到GIS有異常信號(hào)但不能完全判定時(shí)，可根據(jù)GIS設(shè)備的運(yùn)行工況，應(yīng)縮短檢測(cè)周期，增加檢測(cè)次數(shù)，應(yīng)并分析信號(hào)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)；必要時(shí)，對(duì)重要部件（如斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線等）進(jìn)行局部放電重點(diǎn)檢測(cè)；對(duì)于運(yùn)行年限超過(guò)15年以上的GIS設(shè)備，宜考慮縮短檢測(cè)周期，迎峰度夏（冬）、重大保電活動(dòng)前應(yīng)增加檢測(cè)次數(shù)。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第17頁(yè)。3、安全注意事項(xiàng)為確保安全生產(chǎn)，特別是確保人身安全，除嚴(yán)格執(zhí)行電力相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)和安全規(guī)定之外,還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):檢測(cè)時(shí)應(yīng)勿碰勿動(dòng)其它帶電設(shè)備；防止傳感器墜落到GIS管道上，避免發(fā)生事故；保證待測(cè)設(shè)備絕緣良好，以防止低壓觸電；在狹小空間中使用傳感器時(shí)，應(yīng)盡量避免身體觸碰GIS管道；行走中注意腳下，避免踩踏設(shè)備管道；在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要防止誤碰誤動(dòng)GIS其它部件；在使用傳感器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)戴絕緣手套，避免手部直接接觸傳感器金屬部件。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第18頁(yè)。4、檢查接線

在采用特高頻法檢測(cè)局部放電的過(guò)程中，應(yīng)按照所使用的特高頻局放檢測(cè)儀操作說(shuō)明，連接好傳感器、信號(hào)放大器、檢測(cè)儀器主機(jī)等各部件，通過(guò)綁帶（或人工）將傳感器固定在盆式絕緣子上，必要的情況下，可以接入信號(hào)放大器。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第19頁(yè)。特高頻局放檢測(cè)儀連接示意圖特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第20頁(yè)。5、傳感器放置部位部位及要求GIS內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的特高頻信號(hào)在GIS腔體內(nèi)以橫向電磁波方式傳播，只有在GIS殼的金屬非連續(xù)部位才能泄漏出來(lái)。在GIS上只有無(wú)金屬法蘭的絕緣子、觀察窗、接地開(kāi)關(guān)的外露絕緣件、內(nèi)置式CT、PT二次接線盒等部位才能測(cè)量到信號(hào)，特高頻傳感器需安置在這些部位；傳感器應(yīng)與盆式絕緣子緊密接觸，且應(yīng)放置于兩根禁錮盆式絕緣子螺栓的中間，以減少螺栓對(duì)內(nèi)部電磁波的屏蔽及傳感器與螺栓產(chǎn)生的外部靜電干擾；在測(cè)量時(shí)應(yīng)盡可能保證傳感器與盆式絕緣子的接觸，不要因?yàn)閭鞲衅饕苿?dòng)引起的信號(hào)而干擾正確判斷；

特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第21頁(yè)。6、特高頻局部放電檢測(cè)操作流程在采用特高頻法檢測(cè)局部放電時(shí)，典型的操作流程如下：1）設(shè)備連接：按照設(shè)備接線圖連接測(cè)試儀各部件，將傳感器固定在盆式絕緣子上，將檢測(cè)儀主機(jī)及傳感器正確接地，電腦、檢測(cè)儀主機(jī)連接電源，開(kāi)機(jī)。2）工況檢查：開(kāi)機(jī)后，運(yùn)行檢測(cè)軟件，檢查主機(jī)與電腦通信狀況、同步狀態(tài)、相位偏移等參數(shù)；進(jìn)行系統(tǒng)自檢，確認(rèn)各檢測(cè)通道工作正常。3）設(shè)置檢測(cè)參數(shù)：設(shè)置變電站名稱、檢測(cè)位置并做好標(biāo)注。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)噪聲水平設(shè)定各通道信號(hào)檢測(cè)閾值。4）信號(hào)檢測(cè)：打開(kāi)連接傳感器的檢測(cè)通道，觀察檢測(cè)到的信號(hào)。如果發(fā)現(xiàn)信號(hào)無(wú)異常，保存少量數(shù)據(jù)，退出并改變檢測(cè)位置繼續(xù)下一點(diǎn)檢測(cè)；如果發(fā)現(xiàn)信號(hào)異常，則延長(zhǎng)檢測(cè)時(shí)間并記錄多組數(shù)據(jù)，進(jìn)入異常診斷流程。必要的情況下，可以接入信號(hào)放大器。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第22頁(yè)。7、常見(jiàn)注意事項(xiàng)1、在檢測(cè)過(guò)程中，必須保證電源零線火線的正確性。通常要求插座為左側(cè)零線，右側(cè)火線；2、使用內(nèi)同步時(shí)，必須要從現(xiàn)場(chǎng)檢修電源箱或室內(nèi)墻上插座去電，不能使用逆變電源或發(fā)電機(jī)供電；3、對(duì)每個(gè)GIS間隔進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，在無(wú)異常局放信號(hào)的情況下只需存儲(chǔ)斷路器倉(cāng)盆式絕緣子的三維信號(hào)，其它盆式絕緣子必須檢測(cè)但可不用存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在檢測(cè)到異常信號(hào)時(shí)，必須對(duì)該間隔每個(gè)絕緣盆子進(jìn)行檢測(cè)并存儲(chǔ)相應(yīng)的數(shù)據(jù)；4、在開(kāi)始檢測(cè)時(shí)，不需要加裝放大器進(jìn)行測(cè)量。若發(fā)現(xiàn)有微弱的異常信號(hào)時(shí)，可接入放大器將信號(hào)放大以方便判斷。5、絕緣缺陷并非一定導(dǎo)致局部放電或持續(xù)的局部放電。局部放電經(jīng)常是斷續(xù)發(fā)生的。投運(yùn)前和檢修后的GIS交接試驗(yàn)中進(jìn)行局部放電帶電檢測(cè)時(shí)，建議用橡膠錘敲擊GIS殼體，激發(fā)懸浮電位局部放電以增加檢測(cè)的有效性。6、局部放電類(lèi)型識(shí)別的準(zhǔn)確程度取決于經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)的不斷積累，檢測(cè)結(jié)果和檢修結(jié)果確定以后，應(yīng)保留波形和譜圖數(shù)據(jù)，作為今后局部放電類(lèi)型識(shí)別的依據(jù)。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第23頁(yè)。識(shí)別并排除干擾對(duì)放電類(lèi)型進(jìn)行識(shí)別對(duì)放電源進(jìn)行定位對(duì)放電信號(hào)危險(xiǎn)性評(píng)估，制定檢修策略四、數(shù)據(jù)、圖譜的分析與診斷特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第24頁(yè)。1、識(shí)別并排除干擾的方法1）排除法：在開(kāi)始測(cè)試前，盡可能排除干擾源的存在，比如關(guān)閉熒光燈和關(guān)閉手機(jī)，檢查周?chē)袩o(wú)懸浮放電的金屬部件；特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第25頁(yè)。2）屏蔽帶法抗干擾；3）信號(hào)識(shí)別抗干擾：現(xiàn)場(chǎng)最常見(jiàn)的干擾信號(hào)雷達(dá)噪聲，移動(dòng)電話噪聲，熒光噪聲和馬達(dá)噪聲。下面簡(jiǎn)明列舉了上述幾種信號(hào)的典型譜圖特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第26頁(yè)。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第27頁(yè)。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第28頁(yè)。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第29頁(yè)。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第30頁(yè)。4)背景測(cè)量抗干擾背景傳感器設(shè)備傳感器

測(cè)量設(shè)備特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第31頁(yè)。定位測(cè)量抗干擾-平面分法P傳感器A’’傳感器B’傳感器B傳感器A’傳感器AP’特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第32頁(yè)。6）利檢測(cè)頻段選擇和濾波抗干擾：針對(duì)固定存在信號(hào)較強(qiáng)的干擾，可通過(guò)頻譜儀分析干擾存在的頻段，使用濾波器將其過(guò)濾掉達(dá)到抗干擾目的特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第33頁(yè)。2、放電類(lèi)型識(shí)別

排除掉干擾，確定為內(nèi)部放電后，需要對(duì)放電類(lèi)型進(jìn)行識(shí)別。GIS內(nèi)部放電主要有4類(lèi)：電暈放電，空穴放電和懸浮電位放電，自由金屬顆粒放電，以及絕緣沿面放電。下面簡(jiǎn)明列舉了上述幾種信號(hào)的典型譜圖，包括各類(lèi)信號(hào)的PRPS圖譜、PRPD圖譜和峰值檢測(cè)圖譜特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第34頁(yè)。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第35頁(yè)。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第36頁(yè)。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第37頁(yè)。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第38頁(yè)。

3、放電源定位幅值定位，依靠各個(gè)檢測(cè)部位檢測(cè)信號(hào)大小定位，是最常用定位方法，但只能大概確定某一氣室或區(qū)域，且有時(shí)幾個(gè)檢測(cè)部位信號(hào)幅值差別很小無(wú)法判斷，甚至某些情況會(huì)出現(xiàn)離信號(hào)遠(yuǎn)的部位幅值比離信號(hào)源近的部位還要大。時(shí)差定位，通過(guò)可分辨納秒高速示波器比較兩個(gè)檢測(cè)部位檢測(cè)信號(hào)的時(shí)間差來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行定位，如分辨率能達(dá)到1納秒，則定位精度可達(dá)30cm，定位可靠，需要好的儀器及經(jīng)驗(yàn)特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第39頁(yè)。xL-xS1,t1S2,t2L

2x

c

t

t2

t1

L

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2x

時(shí)差定位原理

L優(yōu)點(diǎn)：原理簡(jiǎn)單、運(yùn)用方便、定位較為準(zhǔn)確。缺點(diǎn)：信號(hào)的時(shí)差在ns量級(jí)，因此不僅需要測(cè)量設(shè)備具有很高的采樣率和頻寬，還要求被測(cè)信號(hào)的起始脈沖清晰，以讀取信號(hào)的起始時(shí)間。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第40頁(yè)。4、信號(hào)危險(xiǎn)性評(píng)估及檢修策略

當(dāng)前無(wú)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，特高頻無(wú)法簡(jiǎn)單通過(guò)信號(hào)大小來(lái)判斷危害性。根據(jù)信號(hào)幅值、放電源位置、放電類(lèi)型初步評(píng)估危害性，觀察信號(hào)變化趨勢(shì)，并可采取其它手段輔助分析。從檢修結(jié)果到指導(dǎo)檢修策略目前仍有較大鴻溝；在局部放電帶電檢測(cè)中，如果檢測(cè)到放電信號(hào)，同時(shí)定位結(jié)果位于重要設(shè)備如斷路器、電壓互感器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀閘或盆式絕緣子處，則應(yīng)盡快安排停電檢修。如果放電源位于非關(guān)鍵部位，則應(yīng)縮短檢測(cè)周期，關(guān)注放電信號(hào)的強(qiáng)度和放電模式的變化。檢測(cè)到信號(hào)為絕緣內(nèi)部放電或絕緣表面放電，則應(yīng)盡快安排停電檢修，刀閘屏蔽罩懸浮放電可通過(guò)操作后觀察信號(hào)趨勢(shì)來(lái)決定是否檢修；細(xì)小的尖刺放電可通過(guò)跟蹤檢測(cè)，關(guān)注信號(hào)強(qiáng)度變化來(lái)決定是否檢修特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第41頁(yè)。5、異常局放信號(hào)診斷注意事項(xiàng)

當(dāng)在空氣中也能檢測(cè)到異常信號(hào)時(shí)，首先要觀察分析壞境中可能的干擾源。能去除的應(yīng)先去除干擾后在進(jìn)行檢測(cè)、分析；當(dāng)傳感器放置于盆式絕緣子后檢測(cè)出異常信號(hào)，此時(shí)拿開(kāi)傳感器再查看在空氣中檢測(cè)到的圖譜是否與置于盆式絕緣子上檢測(cè)到的圖譜是否一致。若一致并且信號(hào)更大，則基本可判斷為外部干擾；若不一樣或變小，則需進(jìn)一步檢測(cè)判斷；當(dāng)該間隔檢測(cè)出異常信號(hào)時(shí)，可檢測(cè)該間隔相鄰間隔的信號(hào)。看是否也存在相近的異常信號(hào)，若沒(méi)有異常信號(hào)存在，則該間隔的異常信號(hào)可能為內(nèi)部信號(hào)；檢測(cè)出異常信號(hào)時(shí)，查看人工智能分析軟件給出的結(jié)論是否為放電，但不能完全依賴軟件自動(dòng)分析結(jié)果；當(dāng)檢測(cè)出異常信號(hào)時(shí)，必要時(shí)可使用工具把傳感器綁置于盆式絕緣子處進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間檢測(cè)。時(shí)間至少長(zhǎng)于15分鐘，可通過(guò)分析峰值監(jiān)測(cè)圖譜、放電重復(fù)率圖譜等局放圖譜來(lái)進(jìn)行判斷。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)知識(shí)講解全文共48頁(yè)，當(dāng)前為第42頁(yè)。2010年3月22日，江蘇省電力試驗(yàn)研究院使用特高頻法、超聲波法和SF6氣體成分檢測(cè)法在對(duì)某220kVGIS帶電檢測(cè)時(shí)，在某間隔B相出線的三個(gè)盆式絕緣子處均測(cè)量到較強(qiáng)的特