高压开关柜局部放电检测技术及应用ppt课件.pptx
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1、变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分概述概述u 高压开关柜是使用极广、数量最多的开关设备。高压开关柜是使用极广、数量最多的开关设备。u开关柜的运行状态对电力系统供电可靠性具有重大影响。开关柜的运行状态对电力系统供电可靠性具有重大影响。u局部放电的产生对电力设备的绝缘状况影响是非常大的,严重时甚至会导致绝缘事故局部放电的产生对电力设备的绝缘状况影响是非常大的,严重
2、时甚至会导致绝缘事故 。u常规的耐压试验难以发现局部放电这类绝缘缺陷。常规的耐压试验难以发现局部放电这类绝缘缺陷。u局部放电检测是反映开关柜绝缘状况的有效手段,检测局部放电可以避免电力设备在运行局部放电检测是反映开关柜绝缘状况的有效手段,检测局部放电可以避免电力设备在运行中发生突发性绝缘损坏事故。中发生突发性绝缘损坏事故。u高压开关柜的局放检测与故障诊断,是实现设备预知性维修的前提,是保证设备安全可靠高压开关柜的局放检测与故障诊断,是实现设备预知性维修的前提,是保证设备安全可靠运行的关键。运行的关键。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的
3、主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分高压开关柜简介1开关柜局部放电类型及放电因素2超声波、暂态地电压检测技术3应用案例简介4总结5目录目录变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分01高压开关柜简介高压开关柜简介变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分开关柜定义01u 高压开关柜是用于电力系统的成套电气设备,高压开关柜是用于电力系统的成套电气设备,用于用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起电
4、力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起开合、控制或保护等作用。开合、控制或保护等作用。u 开关柜具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等开关柜具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。主要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶功能。主要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场所。筑等各种不同场所。u 高压开关柜须具备完善的高压开关柜须具备完善的“五防五防”功能,即功能,即 1 1、防、防止误分合断路器。止误分合断路器。 2 2 、防止带负荷拉合开关。、防止带负荷拉合开关。 3 3 、防止带电挂接地线
5、。防止带电挂接地线。 4 4 、防止带接地线合断路器。、防止带接地线合断路器。 5 5、防止误入带电间隔。、防止误入带电间隔。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分开关柜组成02 开关柜的生产、制造、试验都应满开关柜的生产、制造、试验都应满GB3906-2006GB3906-20063.6kV40.53.6kV40.5交流金属封闭开关设备和控制设备交流金属封闭开关设备和控制设备的的有关要求,由柜体和断路器二大部分组成,柜体由壳有关要求,由柜体和断路器二大部分组成,柜体由壳体、电气元件体、电气元件(
6、 (包括绝缘件包括绝缘件) )、各种机构、二次端子及、各种机构、二次端子及连线等组成。连线等组成。 柜内常用一次电气元件柜内常用一次电气元件( (主回路设备主回路设备) )常见的有如常见的有如下设备:电流互感器、电压互感器、接地开关、避雷下设备:电流互感器、电压互感器、接地开关、避雷器、隔离开关、断路器、接触器、高压熔断器、变压器、隔离开关、断路器、接触器、高压熔断器、变压器、带电显示器、穿墙套管、绝缘子、主母线和分支器、带电显示器、穿墙套管、绝缘子、主母线和分支母线等。二次元件主要有继电器,电度表,电流表,母线等。二次元件主要有继电器,电度表,电流表,电压表,功率表,功率因数表,频率表,熔断
7、器,空电压表,功率表,功率因数表,频率表,熔断器,空气开关,转换开关,信号灯,电阻,按钮,微机综合气开关,转换开关,信号灯,电阻,按钮,微机综合保护装置等。保护装置等。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分开关柜分类03开关柜按照不同的回路方案或不同开关柜按照不同的回路方案或不同的功能进行划分,一般分为进线柜、的功能进行划分,一般分为进线柜、出线柜、出线柜、TVTV柜、计量柜、分段联络柜、计量柜、分段联络柜、站用变柜、电容器柜等,不同柜、站用变柜、电容器柜等,不同回路的开关柜内部一次电气元件也回路
8、的开关柜内部一次电气元件也不同。不同。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分02开关柜局部放电类型及放电因素开关柜局部放电类型及放电因素变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分开关柜局部放电类型01u 内部放电 内部放电的产生放电脉冲一般发生在电源周期的第一和第三相限,且两个相位段内部放电的产生放电脉冲一般发生在电源周期的第一和第三相限,且两个相位段的放电特征比较对称。的放电特征比较对称。u 表面放电
9、这种情况可能出现在套管法兰处、电缆终端部,也可能出现在导体和介质弯角表面这种情况可能出现在套管法兰处、电缆终端部,也可能出现在导体和介质弯角表面处。处。u 电晕放电 电晕放电是在电气设备电场极不均匀的情况下,导体表面附近的电场强度达到气体的电晕放电是在电气设备电场极不均匀的情况下,导体表面附近的电场强度达到气体的击穿场强时所发生的放电。击穿场强时所发生的放电。u 悬浮放电悬浮电位放电是指高压设备中某个导体部件存在结构设计缺陷,或者其它原因导致接悬浮电位放电是指高压设备中某个导体部件存在结构设计缺陷,或者其它原因导致接触不良断开触不良断开变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统
10、相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分开关柜局部放电因素02导致设备局部放电的因素n运行状态的影响运行状态的影响 运行过电压;运行过电压; 雷电波冲击;雷电波冲击; 谐波畸变;谐波畸变;n设备本身的原因设备本身的原因 绝缘材料不均匀;绝缘材料不均匀; 内部存在空洞和杂质;内部存在空洞和杂质; 导体表面存在凸出部;导体表面存在凸出部; 绝缘强度的不足;绝缘强度的不足;n环境因素的影响:潮湿、过热环境因素的影响:潮湿、过热变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分0
11、3超声波、暂态地电压检测技术超声波、暂态地电压检测技术变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分TEV局放检测技术原理01局部放电的伴生现象 电磁波的发射:电磁波的发射:HFHFVHFVHFUHFUHFSHFSHF; 声音信号:可闻噪声超声波;声音信号:可闻噪声超声波; 气体生成物:氮化物、碳化物、氟化物;气体生成物:氮化物、碳化物、氟化物; 光:红外、紫外;光:红外、紫外; 发热:红外;发热:红外; 电流行波:高频脉冲电流。电流行波:高频脉冲电流。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电
12、力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分TEV局放检测技术原理01n 局部放电发生时,带电粒子会快速地由局部放电发生时,带电粒子会快速地由带电体向接地的非带电体快速迁移,如带电体向接地的非带电体快速迁移,如配电设备的柜体放电点产生高频电流波,配电设备的柜体放电点产生高频电流波,并在非带电体上产生高频电流行波,且并在非带电体上产生高频电流行波,且以光速向各个方向快速传播;以光速向各个方向快速传播;n 受集肤效应的影响,电流波仅集中在金受集肤效应的影响,电流波仅集中在金属柜体内表面传播,而不会直接穿透;属柜体内表面传播,而不会直接穿透;n 在金属断开或绝
13、缘连接处,电流波转移在金属断开或绝缘连接处,电流波转移至外表面,并以电磁波形式进入自由空至外表面,并以电磁波形式进入自由空间;间;变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分TEV局放检测流程021 12 23 34 4背景检测背景检测暂态地电压检测暂态地电压检测结论结论综合分析综合分析变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分TEV局放检测数据分析03TEV TEV 读数 结论 1. 高背景读数,即大于20d
14、B。 (a) 高水平噪声可能会掩盖开关柜内的放电。 (b) 可能是由于外部的影响,可能时,应该消除外部干扰源再重新测试,或使用局部放电 监测仪以识别开关柜中的任何放电。 2. 如果开关柜和背景基准的所有读数都小于20dB。 无重大放电。每年一次重新检查。 3. 开关柜读数比背景值高 10dB 并且读数大于20dB(而不是比背景值高 20dB),脉冲计数 大于 50。 开关柜内部很有可能存在内部放电。使用局部放电定位仪器做进一步监测,定位。 4. 读数伴随着超过 1000 的脉冲计数 这表示该区域内有背景干扰电磁辐射。如果读数大于20dB建议使用PDM03以区分外部电磁活动。 表面放电会引起较高
15、的脉冲计数,在这种情况下可以使用仪器提供超声波测试方法来确认。依据依据Q/GDW 1168-2013Q/GDW 1168-2013输变电设备状态检修试验规程、输变电设备状态检修试验规程、DLT 1250-2013 DLT 1250-2013 气气体绝缘金属封闭开关设备带电超声局部放电检测应用导则,国家电网公司变电体绝缘金属封闭开关设备带电超声局部放电检测应用导则,国家电网公司变电检测管理规定(试行)检测管理规定(试行) 第第 5 5 分册分册 暂态地电压局部放电检测细则。开关柜检测项暂态地电压局部放电检测细则。开关柜检测项目、周期和标准。目、周期和标准。变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电
16、线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分AE局放检测技术原理04n局部放电产生的声波的频谱很宽,可以从局部放电产生的声波的频谱很宽,可以从几十几十 Hz Hz 到几到几 MHz MHz,其中频率低于,其中频率低于 20kHz 20kHz 的信号能够被人耳听到,而高于这一频率的信号能够被人耳听到,而高于这一频率的超声波信号必须用超声波传感器才能接的超声波信号必须用超声波传感器才能接收到。通过收到。通过 测量超声波信号的声压大小,测量超声波信号的声压大小,可以推测出放电的强弱。可以推测出放电的强弱。 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线
17、路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分AE局放检测数据分析05 依据依据Q/GDW 1168-2013Q/GDW 1168-2013输变电设备状态检修试验规程、输变电设备状态检修试验规程、Q/GDW 11060-2013Q/GDW 11060-2013交流金属封闭开关设备暂态地电压局部放电带电测试技术现场应用导则,开关柜交流金属封闭开关设备暂态地电压局部放电带电测试技术现场应用导则,开关柜检测项目、周期和标准。检测项目、周期和标准。1.声音判别技术n 在现场巡检中,进行超声波判断分析时应首先进行声音判别,再进行超声波阈值比在现场巡检中,进
18、行超声波判断分析时应首先进行声音判别,再进行超声波阈值比较分析。较分析。n 监听到放电声音,那么进行可进行超声波阈值比较,判断局部放电的严重程度;监听到放电声音,那么进行可进行超声波阈值比较,判断局部放电的严重程度;n 如果未监听到放电声音,那么无论超声波检测数据如何,均表示开关柜正常,按照如果未监听到放电声音,那么无论超声波检测数据如何,均表示开关柜正常,按照巡检周期安排再次进行巡检;巡检周期安排再次进行巡检;变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分AE局放检测数据分析05 2.阈值比较技术 当在
19、巡检中,监听到放电声音时:当在巡检中,监听到放电声音时:n 如果超声波检测值在如果超声波检测值在8dB8dB以下,应对该开关柜加强关注,缩短巡检周期,观察检测幅以下,应对该开关柜加强关注,缩短巡检周期,观察检测幅值的变化趋势;值的变化趋势;n 如果开关柜的检测值在如果开关柜的检测值在815dB815dB,则表明该开关柜存在局部放电现象,应缩短巡检周,则表明该开关柜存在局部放电现象,应缩短巡检周期,并使用定位技术对放电点进行定位,必要时停电进行检查;期,并使用定位技术对放电点进行定位,必要时停电进行检查;n 如果开关柜的检测值在如果开关柜的检测值在15dB15dB以上,则表明该开关柜存在严重局部
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