高壓開關(guān)柜局部放電檢測技術(shù)研究應(yīng)用(修改20130925)課件

高壓開關(guān)柜局部放電檢測技術(shù)研究應(yīng)用胡海敏國網(wǎng)上海市電力公司市區(qū)供電公司一、開關(guān)柜局放檢測概述二、開關(guān)柜的主要缺陷三、局部放電理論四、開關(guān)柜局放檢測的重要性五、開關(guān)柜局放檢測技術(shù)六、開關(guān)柜局放缺陷模擬及特性研究七、開關(guān)柜局放檢測設(shè)備介紹八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)九、案例一、概述高壓開關(guān)柜是使用極廣、數(shù)量最多的開關(guān)設(shè)備。電站數(shù)量主網(wǎng)設(shè)備35kV及以上變電站10512135kV變電開關(guān)站16配網(wǎng)設(shè)備10kV戶外站2898517310kV路燈站4010kV配電環(huán)網(wǎng)站142410kV配電開關(guān)站811開關(guān)柜數(shù)量主網(wǎng)設(shè)備35kV開關(guān)柜241352910kV開關(guān)柜3288配網(wǎng)設(shè)備10kV環(huán)網(wǎng)柜142872432810kV開關(guān)柜10041開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)對電力系統(tǒng)供電可靠性具有重大影響。局部放電檢測是反映開關(guān)柜絕緣狀況的有效手段高壓開關(guān)柜的局放檢測與故障診斷，是開關(guān)柜類設(shè)備實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的重要狀態(tài)信息量，是保證設(shè)備安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。一、概述高壓開關(guān)柜由于在設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行維護(hù)方面存在著不同程度的問題，因而事故率比較高。同時(shí)因污穢、絕緣薄弱、小動(dòng)物侵入等原因常引發(fā)事故。開關(guān)柜絕緣事故原因分析主要有以下方面：1、爬距及空氣間隙不夠2、制造裝配質(zhì)量及工藝不良3、接點(diǎn)容量不足或接觸不良4、環(huán)境條件影響二、開關(guān)柜的主要缺陷三、局部放電局放概念：在開關(guān)柜絕緣系統(tǒng)中，各部位的電場強(qiáng)度存在差異，某個(gè)區(qū)域的電場強(qiáng)度一旦達(dá)到其擊穿場強(qiáng)時(shí)，該區(qū)域就會(huì)出現(xiàn)放電現(xiàn)象，不過施加電壓的兩個(gè)導(dǎo)體之間并未貫穿整個(gè)放電過程，即放電未擊穿絕緣系統(tǒng)，這種現(xiàn)象即為局部放電。內(nèi)部放電懸浮放電電暈放電表面放電三、局部放電※不同類型的局部放電的特征不一樣※同一類型的局放在不同絕緣介質(zhì)中放電特征不一樣五、開關(guān)柜局放檢測技術(shù)局部放電的能量形式電（TEV、UHF、HFCT傳感器）光（某些特定位置放電能夠通過觀察窗看到）熱（紅外，由于開關(guān)柜的全封閉結(jié)構(gòu)，檢測效果有限）聲（超聲傳感器）氣體（臭氧等，能夠嗅到）五、開關(guān)柜局放檢測技術(shù)目前采用的開關(guān)柜局放檢測技術(shù)直接法：視在放電量GB/T7354-2003局部放電測量DL/T417-2006電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場測量導(dǎo)則IEC60270-2000高壓測試

間接法：TEV、超聲波、超高頻、聲電聯(lián)合檢測五、開關(guān)柜局放檢測技術(shù)暫態(tài)地電壓(波)TransientEarthVoltage（TEV）五、開關(guān)柜局放檢測技術(shù)超聲波外差技術(shù)五、開關(guān)柜局放檢測技術(shù)特高頻（UHF）0.3-3GHzUHF法的基本原理是通過UHF傳感器對電力設(shè)備局放產(chǎn)生的超高頻（0.3-3GHz）信號(hào)進(jìn)行檢測，從而判斷設(shè)備局部放電狀況，實(shí)現(xiàn)絕緣狀態(tài)的判斷，而由于現(xiàn)場干擾主要集中于0.3GHz頻段以下，因此UHF法能有效的避開干擾信號(hào)，具有較高的靈敏度和搞干擾能力，可實(shí)現(xiàn)局放帶電檢測、定位、故障類型判斷等優(yōu)點(diǎn)。綜合檢測技術(shù)無論哪種檢測方法均有一定的局限性，無法將開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)客觀、全面、真實(shí)的反映出來，還會(huì)出現(xiàn)誤判的可能。由于放電類型能量的釋放形式不同、各種檢測方法的實(shí)用性與靈敏度也存在差異，所以在對開關(guān)柜局部放電檢測過程中，要將上述檢測手段綜合應(yīng)用。五、開關(guān)柜局放檢測技術(shù)六、局放缺陷模擬及特性研究六、局放缺陷模擬及特性研究

顆粒

局放儀信號(hào)示波器TEV示波器UHF示波器超聲六、局放缺陷模擬及特性研究

絕緣

局放儀信號(hào)示波器TEV示波器UHF示波器超聲六、局放缺陷模擬及特性研究

缺陷模型針尖放電懸浮放電微粒放電氣隙放電放電電壓5kV3.5kV5kV2kV放電量50～65pC280～320pC12～25pC55～300pC穩(wěn)定性較好好一般較好TEV可測性可測可測可測可測UHF可測性可測（*）可測可測可測AE可測性可測可測可測可測TEV頻譜3~30MHz5~25MHz5~20MHz5~30MHzUHF頻譜100～250MHz200~900MHz300~900MHz150~1500MHzAE頻譜10~120KHz20~160KHz20~120KHz20~120KHzTEV信號(hào)峰峰值0.4V1.2V0.1V0.1VUHF信號(hào)峰峰值0.015V2V0.5V2VAE信號(hào)峰峰值0.4V0.5V2V0.015V*注：空氣中針尖電暈的放電頻率小于300MHz，采用超高頻法測靈敏度較低；手持式局放測試儀采用TEV及超聲波兩種測試方法；檢測各種類型放電現(xiàn)象；顯示局部放電幅值大小、脈沖數(shù)、及放電烈度；采用彩色LCD屏幕；有自檢功能；體積小、使用方便；采用長壽命的可充電鋰電池；現(xiàn)場檢測，不用停電、不用提供試驗(yàn)源。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，數(shù)據(jù)管理軟件七、局放檢測設(shè)備七、局放檢測設(shè)備進(jìn)口設(shè)備帶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)檢測設(shè)備手持式局放測試儀現(xiàn)場測試TEV現(xiàn)場測試超聲現(xiàn)場測試七、局放檢測設(shè)備地電波檢測結(jié)果異常的幾種情況說明測試值<10dB無故障10<測試值<20dB關(guān)注、縮短檢測周期測試值>20dB聲電聯(lián)合檢測，判斷信號(hào)源背景穩(wěn)定情況下測試值—背景值>10dB聲電聯(lián)合檢測，判斷信號(hào)源本次測試值—上一周期測試值>10dB

趨勢分析超聲波檢測結(jié)果異常情況說明測試值＞6dB且有明顯放電聲音明顯聲音信號(hào)可以通過耳機(jī)監(jiān)聽七、局放檢測設(shè)備局放定位系統(tǒng)（定相、定位、定性）發(fā)現(xiàn)局部放電的存在；判斷局放類型；對存在局部放電的具體位置定位、定相；判斷局部放電嚴(yán)重程度高標(biāo)準(zhǔn)、先進(jìn)設(shè)計(jì)；七、局放檢測設(shè)備七、局放檢測設(shè)備TEV檢測定位儀特高頻超聲聯(lián)合檢測定位系統(tǒng)上海各供電公司狀態(tài)檢修車配備手持式儀器的檢測1、背景測試2、測試點(diǎn)選擇3、TEV及超聲檢測4、數(shù)據(jù)記錄5、數(shù)據(jù)快速判斷八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)前中前下后上后中后下側(cè)上側(cè)中側(cè)下八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)正確錯(cuò)誤TEV檢測方式八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)正確錯(cuò)誤八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)超聲波檢測方式八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)國網(wǎng)公司《電力設(shè)備帶電檢測技術(shù)規(guī)范》地電波檢測結(jié)果異常的幾種情況說明測試值<10dB無故障10<測試值<20dB關(guān)注、縮短檢測周期測試值>20dB聲電聯(lián)合檢測，判斷信號(hào)源背景穩(wěn)定情況下測試值—背景值>10dB聲電聯(lián)合檢測，判斷信號(hào)源本次測試值—上一周期測試值>10dB

趨勢分析超聲波檢測結(jié)果異常情況說明測試值＞6dB且有明顯放電聲音明顯聲音信號(hào)可以通過耳機(jī)監(jiān)聽八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)上海公司開關(guān)柜局放檢測判據(jù)局放定位儀器的檢測局放測試過程中的干擾及干擾的排除局放的定位及定相局放類型的判斷局放嚴(yán)重程度的判斷八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)局放測試過程中的干擾及干擾的排除1、錯(cuò)開時(shí)間或關(guān)閉干擾源2、選擇合適的濾波器3、分析檢測信號(hào)的工頻相關(guān)性4、定位法排除干擾信號(hào)八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)北潮站燈干擾石龍站、寶南站電表屏干擾八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)竹園站燈干擾南客站空調(diào)干擾局放的定位及定相時(shí)差法八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)平分面法八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)定相（局限性，電纜出柜后需要分相）八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)如上圖所示，綠色通道信號(hào)傳感器幅值最大，具與其它兩通道檢測信號(hào)的相位相反，故判斷局放點(diǎn)位于綠色通道傳感器所檢測的相位。局放類型的判斷特征圖譜及工頻相關(guān)性進(jìn)行判斷八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)局放類型的判斷八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)氣隙放電電暈放電局放類型的判斷八、現(xiàn)場測試及關(guān)鍵技術(shù)懸浮