2023敞開式電力設(shè)備射頻局部放電檢測(cè)技術(shù)

目次前言 II1 范圍 12 規(guī)范性引用文件 13 術(shù)語和定義 14 符號(hào)、代號(hào)和縮略語 25 檢測(cè)原理 26 檢測(cè)儀器要求 27 射頻檢測(cè)要求 48 射頻檢測(cè)方法 4附錄A（資料性附錄）局部放電的典型圖譜 7附錄B（資料性附錄）檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄表 8附錄C（資料性附錄）典型案例 11敞開式電力設(shè)備射頻局部放電檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用導(dǎo)則范圍本導(dǎo)則規(guī)定了變電站設(shè)備射頻局部放電檢測(cè)原理、檢測(cè)儀器要求、帶電檢測(cè)方法及要求、檢測(cè)周期、檢測(cè)步驟和分析原則，對(duì)射頻局放巡檢工作提出了具體要求。本導(dǎo)則適用于變電站所有敞開式設(shè)備的射頻局部放電現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，封閉式設(shè)備如GIS、罐式可參考執(zhí)行。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)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（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T13622無線電管理術(shù)語GB/T7674額定電壓72.5kV及以上氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備DL/T417電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量導(dǎo)則DL/T1630氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備局部放電特高頻檢測(cè)技術(shù)規(guī)范術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。局部放電partialdischarge指設(shè)備絕緣系統(tǒng)中部分被擊穿的電氣放電，這種放電可以發(fā)生在導(dǎo)體（電極）附件，也可以發(fā)生在其他位置。注：導(dǎo)體（電極）周圍氣體中的局部放電有時(shí)稱為“電暈”，這一名詞不適用于其他形式的局部放電?！坝坞x”是指原子與分子等形式的電離，通常不應(yīng)把“游離”這一廣義性名詞用來表示局部放電。[DL/T417-2006術(shù)語和定義3.1]射頻radiofrequency指電磁波頻段為300kHz～30GHz范圍內(nèi)的信號(hào)。射頻局部放電檢測(cè)radiofrequencydetectionofpartialdischarge指電力設(shè)備發(fā)生局部放電的同時(shí)會(huì)向四周發(fā)射頻率較高的電磁波信號(hào)，通過無線信號(hào)接收器接收空間內(nèi)射頻頻段電磁波信號(hào)，進(jìn)而確認(rèn)放電類型和放電源位置的一種檢測(cè)手段。帶電檢測(cè)livetest一般采用便攜式檢測(cè)設(shè)備，在運(yùn)行狀態(tài)下，對(duì)設(shè)備狀態(tài)量進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，其檢測(cè)方式為帶電短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)，有別于長(zhǎng)期連續(xù)的在線監(jiān)測(cè)。符號(hào)、代號(hào)和縮略語dB：表明局部放電信號(hào)強(qiáng)度的一種形式，采用信號(hào)幅值與基準(zhǔn)值的比值的對(duì)數(shù)來表征，即20log（信號(hào)幅值/基準(zhǔn)值），單位為dB。mV：將采集到的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，直接采用電壓值來表征信號(hào)強(qiáng)度。dBm：用于表征相對(duì)于基準(zhǔn)值為1mW局部放電量dB量值的表示法，“dBm”的完整寫法是“dBmW”，其定義為：

dBm=10lgPm1mW

其中，P檢測(cè)原理射頻檢測(cè)法是根據(jù)設(shè)備中的局部放電在設(shè)備內(nèi)導(dǎo)體或金屬外殼上產(chǎn)生流動(dòng)的電磁波，使接地線上或套管處產(chǎn)生高頻放電脈沖電流流過，從而導(dǎo)致外殼對(duì)地呈現(xiàn)高頻電壓并向周圍空間傳播。通過無線檢測(cè)方式即可接收到這些從設(shè)備內(nèi)部傳出的放電信號(hào)，測(cè)量的信號(hào)頻率可以達(dá)到50MHz以上，將信號(hào)線與背景基線進(jìn)行比較，信號(hào)較大偏差（尤其在高頻區(qū)域）的確定為疑似放電。檢測(cè)原理如圖1所示。圖1射頻局放檢測(cè)原理檢測(cè)儀器要求系統(tǒng)構(gòu)成射頻局部放電檢測(cè)系統(tǒng)一般由天線、數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理單元組成?？筛鶕?jù)射頻信號(hào)選擇不同類型的天線使用，如圖2所示。圖2射頻局部放電檢測(cè)系統(tǒng)框圖功能要求基本功能可顯示信號(hào)幅值大小；檢測(cè)儀器具備抗外部干擾的功能；測(cè)試數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)于本機(jī)并可導(dǎo)出；可充電電池供電，充滿電單次供電時(shí)間不低于4小時(shí)；可連接不同的信號(hào)天線；具有頻域掃描檢測(cè)模式。局部放電檢測(cè)信號(hào)采用幅值、放電頻次等統(tǒng)計(jì)參數(shù)顯示；具有時(shí)域脈沖分析模式。局部放電檢測(cè)信號(hào)采用幅值、時(shí)間等統(tǒng)計(jì)參數(shù)顯示；能夠進(jìn)行時(shí)域與頻域的轉(zhuǎn)換。高級(jí)功能可以根據(jù)所選擇的的頻率，顯示該頻率下的局部放電信號(hào)幅值、相位的二維譜圖（PRPD)；可以根據(jù)所選擇的頻率，顯示該頻率下的信號(hào)能量檢測(cè)模式（峰值顯示檢測(cè)模式）；具備開窗功能：應(yīng)能任意選取頻率范圍進(jìn)行開窗分析；能量值檢測(cè)應(yīng)具有峰值保持功能，直接DB數(shù)值讀取；應(yīng)能對(duì)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行圖譜疊加、比較，放大，制作報(bào)告等功能；檢測(cè)譜圖顯示及狀態(tài)評(píng)價(jià)功能。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，并可采用波形圖、趨勢(shì)圖等譜圖中的一種或幾種進(jìn)行展示；放電類型識(shí)別功能。具備模式識(shí)別功能的儀器應(yīng)能判斷設(shè)備的典型局部放電（電暈放電、懸浮電位體放電等），或給出各類局部放電發(fā)生的可能性，爭(zhēng)端結(jié)果應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)單明確；歷史數(shù)據(jù)對(duì)比分析功能。主要技術(shù)指標(biāo)使用條件適應(yīng)溫度范圍：-10℃-50℃；環(huán)境相對(duì)濕度（在25℃時(shí)）：0%-85%大氣壓力：80kPa-110kPa性能要求檢測(cè)頻率范圍:50MHZ-1000MHz；最小靈敏度：-70dBm；與局部放電電測(cè)法比對(duì)校驗(yàn)，其檢測(cè)靈敏度等效性不大于電測(cè)法中視在放電量10pC。電測(cè)法檢測(cè)參照GB/T7674執(zhí)行。射頻檢測(cè)要求安全要求應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行發(fā)電廠、變(配)電站巡視的要求；檢測(cè)至少由兩人進(jìn)行，并嚴(yán)格執(zhí)行保證安全的組織措施和技術(shù)措施；應(yīng)有專人監(jiān)護(hù)，監(jiān)護(hù)人在檢測(cè)期間應(yīng)始終行使監(jiān)護(hù)職責(zé)，不得擅離崗位或兼職其他工作；應(yīng)確保操作人員及測(cè)試儀器與電力設(shè)備的高壓部分保持足夠的安全距離；應(yīng)避開設(shè)備防爆口或壓力釋放口；測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)明顯異常情況時(shí)（如異音、電壓波動(dòng)、系統(tǒng)接地等），應(yīng)立即停止測(cè)試工作并撤離現(xiàn)場(chǎng)。人員要求`具有一定的現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，熟悉并能嚴(yán)格遵守電力生產(chǎn)和工作現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)安全管理規(guī)定；了解射頻局部放電檢測(cè)儀的工作原理、技術(shù)參數(shù)和性能，熟悉檢測(cè)的基本原理和缺陷定性的法，掌握射頻局部放電檢測(cè)儀的操作程序和使用方法；了解被檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀況；熟悉本標(biāo)準(zhǔn)，接受過射頻局部放電檢測(cè)技術(shù)的培訓(xùn)，并經(jīng)相關(guān)機(jī)構(gòu)培訓(xùn)合格。檢測(cè)條件要求射頻局放檢測(cè)對(duì)象為所有敞開式設(shè)備，如變壓器、柱式開關(guān)、避雷器、CVT等；進(jìn)行室外檢測(cè)避免雨、雪、霧、露等濕度大于85%的天氣條件對(duì)變電設(shè)備外殼表面放電的影響。射頻檢測(cè)方法檢測(cè)周期1000kV電壓等級(jí)設(shè)備應(yīng)半年進(jìn)行1次全面射頻局放巡檢；110（66）kV~750kV電壓等級(jí)設(shè)備應(yīng)一年進(jìn)行1次全面射頻局放巡檢；35kV及以下電壓等級(jí)設(shè)備應(yīng)2年進(jìn)行一次全面射頻局放巡檢；新安裝及A、B類檢修重新投運(yùn)后1個(gè)月內(nèi)需進(jìn)行1次全面射頻局放巡檢；設(shè)備經(jīng)歷過不良工況后，應(yīng)對(duì)此設(shè)備開展射頻局放檢測(cè)。檢測(cè)準(zhǔn)備檢查儀器完整性，確認(rèn)儀器能正常工作，保證儀器電量充足或者現(xiàn)場(chǎng)交流電源滿足儀器使用要求；檢查現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)區(qū)域，確保試驗(yàn)區(qū)域滿足安全要求；檢測(cè)試驗(yàn)環(huán)境是否符合測(cè)試要求。檢測(cè)計(jì)劃根據(jù)變電站設(shè)備情況和巡檢路線，設(shè)計(jì)變電站設(shè)備射頻局放巡視圖，如圖3所示；按照變電站設(shè)計(jì)巡視圖巡檢，并查找局放信號(hào)；存儲(chǔ)信號(hào)軌跡圖譜（頻譜圖）；分析信號(hào)結(jié)果；如果必要可進(jìn)行更多的測(cè)試。圖3巡檢路線設(shè)計(jì)圖檢測(cè)步驟將儀器平穩(wěn)握在胸前或用背帶背負(fù)儀器在操作人員的前胸處，與周圍帶電設(shè)備和被試設(shè)備保持足夠的安全距離；在變電站門口（或距離設(shè)備30米處）進(jìn)行頻率掃描（儀器開機(jī)就自動(dòng)開始掃描）并存儲(chǔ)，作為變電站的背景基線；進(jìn)入設(shè)備區(qū)進(jìn)行檢測(cè)，沿檢修通道或母線緩步行進(jìn)，在重要設(shè)備區(qū)如變壓器、斷路器、避雷器、CVT、電容器等設(shè)備前面要保證進(jìn)行一次完整的頻域掃描測(cè)試；觀察測(cè)試信號(hào)線是否與基線重合，如果在某高頻段信號(hào)高于基線（尤其在300MHZ-1000MHZ區(qū)間），懷疑附近設(shè)備有疑似放電。對(duì)此區(qū)域的設(shè)備逐個(gè)進(jìn)行頻域掃描，發(fā)現(xiàn)信號(hào)最大點(diǎn)，標(biāo)記為疑似放電點(diǎn)；將儀器調(diào)整到時(shí)域模式，任意取頻域圖譜中信號(hào)線與基線相差較大的頻率作為中心頻率，進(jìn)行時(shí)域信號(hào)分析，觀察是否有明顯的放電脈沖信號(hào)；將測(cè)得的圖譜保存（頻域和時(shí)域圖），記錄所測(cè)設(shè)備區(qū)域及設(shè)備參數(shù)、位置等；對(duì)整個(gè)變電站設(shè)備完成一次完整的測(cè)試后，關(guān)機(jī)，將射頻天線拔出，放回原來位置；對(duì)記錄的疑似放電圖譜進(jìn)行整理分析，做檢測(cè)報(bào)告。例行巡檢檢測(cè)前正確安裝儀器各配件，啟動(dòng)設(shè)備并進(jìn)行必要的軟件設(shè)置；開始檢測(cè)前應(yīng)自檢儀器工作是否完好后再進(jìn)行檢測(cè)；正常巡檢開始后，進(jìn)行檢測(cè)圖譜記錄（全站的頻域圖譜）；記錄的檢測(cè)頻域圖譜未發(fā)現(xiàn)異常，對(duì)本站射頻局放檢測(cè)出具“合格”報(bào)告；檢測(cè)頻譜圖出現(xiàn)有別與基線，具有明顯放電信號(hào)的頻段，應(yīng)執(zhí)行8.4.3診斷性檢測(cè)。診斷性檢測(cè)測(cè)試信號(hào)線如果在某高頻段信號(hào)高于基線（尤其在300MHZ-1000MHZ區(qū)間），懷疑附近設(shè)備有疑似放電。對(duì)此區(qū)域的設(shè)備逐個(gè)進(jìn)行頻域掃描，發(fā)現(xiàn)信號(hào)最大點(diǎn)，任意取頻域圖譜中信號(hào)線與基線相差較大的頻率作為中心頻率，進(jìn)行時(shí)域信號(hào)分析，確認(rèn)波形與典型圖譜相似性，還可利用超聲波、紅外測(cè)溫、紫外成像等手段進(jìn)行綜合診斷；利用天線不同測(cè)試位置信號(hào)時(shí)延變化規(guī)律、信號(hào)衰減規(guī)律來對(duì)放電點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步定位；對(duì)異常設(shè)備測(cè)點(diǎn)出具相應(yīng)的檢測(cè)報(bào)告，報(bào)告包括環(huán)境情況、波形、數(shù)據(jù)、圖片、工況、測(cè)點(diǎn)位置、傳感器安裝的具體部位等信息，檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄格式參見附錄C。結(jié)果分析原則局部放電缺陷識(shí)別利用典型局部放電信號(hào)的時(shí)域波形特征或局部放電相位分布譜圖（PRPD）建立局部放電指紋模式庫(kù)，通過局部放電檢測(cè)結(jié)果和模式庫(kù)的對(duì)比，可進(jìn)行局部放電類型識(shí)別。典型缺陷放電特征及其圖譜詳見附錄A、B。局部放電定位可利用不同布置位置天線檢測(cè)信號(hào)的強(qiáng)度變化規(guī)律和時(shí)延規(guī)律來確定缺陷部位。局部放電嚴(yán)重程度判定局部放電視在放電量是常規(guī)脈沖電流法判斷缺陷嚴(yán)重程度的基本參數(shù)，但射頻檢測(cè)尚沒有成熟的定量評(píng)價(jià)方法。局部放電缺陷的嚴(yán)重程度應(yīng)根據(jù)放電類型的識(shí)別結(jié)果和檢測(cè)特征量的發(fā)展趨勢(shì)（隨時(shí)間推移同測(cè)試點(diǎn)放電強(qiáng)度、放電頻率、放電頻次變化規(guī)律）進(jìn)行綜合判斷。

附錄A

（資料性附錄）

局部放電的典型圖譜表A.1射頻局部放電的典型圖譜類型放電模式典型放電圖譜金屬尖端放電處于高電位的金屬毛刺或尖端，由于電場(chǎng)集中，產(chǎn)生電暈放電放電次數(shù)較多，放電幅值分散性小，時(shí)間間隔均勻。放電的極性效應(yīng)非常明顯，通常僅在工頻相位的負(fù)半周出現(xiàn)。絕緣件內(nèi)部氣隙放電固體絕緣內(nèi)部開裂、氣隙等缺陷引起的放電放電次數(shù)少，周期重復(fù)性低。放電幅值也較為分散，但放電相位較穩(wěn)定，無明顯極性效應(yīng)。懸浮電位體放電松動(dòng)金屬部件產(chǎn)生的局部放電放電脈沖幅值穩(wěn)定，且相鄰放電時(shí)間間隔基本一致。當(dāng)懸浮金屬體不對(duì)稱時(shí)，正負(fù)半波檢測(cè)信號(hào)有極性差異。附錄B

（資料性附錄）

檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄表表B.1檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄表變電站名電壓等級(jí)環(huán)境溫度環(huán)境濕度巡檢路線圖巡檢設(shè)備檢測(cè)

頻域?qū)Ρ葓D異常測(cè)點(diǎn)診斷信息異常測(cè)點(diǎn)測(cè)試值（mV、dB、dBm)異常設(shè)備名稱異常測(cè)點(diǎn)放電類型異常測(cè)點(diǎn)嚴(yán)重程度異常測(cè)點(diǎn)放電圖片及照片檢測(cè)分析結(jié)論測(cè)試人員簽名日期：審核人員簽名日期：

附錄C

（資料性附錄）

典型案例C.1異常概況利用射頻局放檢測(cè)儀對(duì)某750kV變電站開展全站射頻局放檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)某750kV高抗C相射頻信號(hào)異常，信號(hào)幅值明顯高于背景值，綜合定位結(jié)果及PRPD圖譜判斷某750kV電抗器C相電抗器中性點(diǎn)套管內(nèi)部存在放電，解體檢查驗(yàn)證了射頻局放檢測(cè)的結(jié)論。C.2檢測(cè)對(duì)象750kV電抗器C相設(shè)備照片如圖C.1圖C.1750kV電抗器C相C.3檢測(cè)數(shù)據(jù)該電抗器C相射頻檢測(cè)圖譜如圖C.2所示，紅色為周圍測(cè)試環(huán)境背景基線。深藍(lán)色為中性點(diǎn)附近檢測(cè)結(jié)果；其他兩色為高壓套管和油枕附件的測(cè)試頻譜圖。從頻域模式上可以看出中性點(diǎn)附近處信號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于背景值和其他測(cè)試位置。A相和B相電抗器測(cè)試圖譜如C.3、C.4所示，測(cè)試結(jié)果未見明顯異常。C.2C相電抗器頻域掃描結(jié)