特高频局部放电检测技术.ppt
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1、特高频局部放电检测技术特高频局部放电检测技术主主要要内内容容 特高频局部放电检测的原理特高频局部放电检测的原理1特高频局部放电检测仪器及工具特高频局部放电检测仪器及工具2特高频局部放电检测方法及注意事项特高频局部放电检测方法及注意事项3数据、图谱的分析及诊断数据、图谱的分析及诊断4典型案例分析典型案例分析5一、特高频局部放电检测的原理一、特高频局部放电检测的原理电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高,当局部放电电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高,当局部放电在很小的范围内发生时,击穿过程很快,将产生很陡的脉冲在很小的范围内发生时,击穿过程很快,将产生很陡的脉冲电流,其上升时间小于电流,其
2、上升时间小于1ns,并激发频率高达数,并激发频率高达数GHz的电磁波。的电磁波。应用宽带高频天线(应用宽带高频天线(300MHz-1.5GHz传感器)检测传感器)检测GIS内部内部局放电流激发的电磁波信号,从而反应局放电流激发的电磁波信号,从而反应GIS内部局部放电的类内部局部放电的类型及大体位置。根据传感器安装位置不同,该方法分为内置型及大体位置。根据传感器安装位置不同,该方法分为内置法与外置法两种。法与外置法两种。由于现场的晕干扰主要集中在由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下,因此特高频频段以下,因此特高频法能有效地避开现场的电晕等干扰,具有较高的灵敏度和抗法能有效地避开现场的电
3、晕等干扰,具有较高的灵敏度和抗干扰能力,可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识干扰能力,可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。别等优点。内置式特高频传感器内置式特高频传感器外置式特高频传感器外置式特高频传感器UHF信号在GIS中的传播衰减GIS的金属同轴结构可视为一个良好的电磁波导,的金属同轴结构可视为一个良好的电磁波导,放电所形成的高阶电磁波放电所形成的高阶电磁波TE和和TM(f300MHz),),可沿波导方向无衰减地进行转播;可沿波导方向无衰减地进行转播;绝缘屏障会造成绝缘屏障会造成2dB信号衰减信号衰减转角结构会造成转角结构会造成6dB信号分散信号分散(-6dB)(-2
4、dB)0dB特高频电磁波传输与衰减示意图特高频电磁波传输与衰减示意图二、特高频局部放电检测仪器及工具二、特高频局部放电检测仪器及工具特高频局部检测仪的基本要求特高频局部检测仪的基本要求特高频局放检测仪的组成特高频局放检测仪的组成特高频局放检测其它常用工具特高频局放检测其它常用工具GIS特高频局放特高频局放仪常用谱图仪常用谱图二、特高频局部放电检测仪的基本要求二、特高频局部放电检测仪的基本要求能够有效抑制或排除干扰;能够有效抑制或排除干扰;可根据现场实际情况调整局部放电的检测周期、检出阈值可根据现场实际情况调整局部放电的检测周期、检出阈值和报警阈值等参数;和报警阈值等参数;可用外施高压电源进行同
5、步可用外施高压电源进行同步(外同步)(外同步),并可通过移相的,并可通过移相的方式,对测量信号进行观察和分析;方式,对测量信号进行观察和分析;测试线长度满足要求,且接头牢固不易损坏(最好测试线长度满足要求,且接头牢固不易损坏(最好N型接型接头)头)局部放电检测应提供局部放电信号的幅值、相位、放电频局部放电检测应提供局部放电信号的幅值、相位、放电频次等信息中的一种或几种,并可采用次等信息中的一种或几种,并可采用PRPS、PRPD等等常用常用谱图谱图进行展示进行展示。二、特高频局部放电检测仪的组成二、特高频局部放电检测仪的组成特高频传感器:耦合器,感应特高频传感器:耦合器,感应300M-1.5GH
6、z的特高频无线的特高频无线电信号;电信号;信号放大器(可选):某些局放检测仪会包含信号放大器,信号放大器(可选):某些局放检测仪会包含信号放大器,对来自前端的局放信号做放大处理;对来自前端的局放信号做放大处理;滤波器(可选):如果现场检测在某一频段存在较强干扰,滤波器(可选):如果现场检测在某一频段存在较强干扰,可使用特定的滤波器将其滤掉,从而达到抗干扰目的;可使用特定的滤波器将其滤掉,从而达到抗干扰目的;检测仪器主机:接收、处理耦合器采集到的特高频局部放检测仪器主机:接收、处理耦合器采集到的特高频局部放电信号;电信号;分析主机(笔记本电脑):运行局放分析软件,对采集的分析主机(笔记本电脑):
7、运行局放分析软件,对采集的数据进行处理,识别放电类型,判断放电强度;数据进行处理,识别放电类型,判断放电强度;特高频局放测试仪组成示意图特高频局放测试仪组成示意图3 3、特高频局放检测其它常用工具、特高频局放检测其它常用工具高速示波器:一般高速示波器:一般2G以上采样速率,可对特高频原始信以上采样速率,可对特高频原始信号进行观察,并利用各个通道采集信号的时间差来进行定号进行观察,并利用各个通道采集信号的时间差来进行定位;位;频谱仪:根据频谱特性进一步确认是放电还是干扰,如果频谱仪:根据频谱特性进一步确认是放电还是干扰,如果是干扰可分析干扰信号频段,通过使用滤波器来过滤掉干是干扰可分析干扰信号频
8、段,通过使用滤波器来过滤掉干扰信号;扰信号;屏蔽带:屏蔽外部干扰最基本的工具,一般用金属布制成,屏蔽带:屏蔽外部干扰最基本的工具,一般用金属布制成,同时能起到增强检测信号及固定传感器的作用。同时能起到增强检测信号及固定传感器的作用。4、GIS特高频局放特高频局放仪两种常用谱图仪两种常用谱图PRPS(脉冲序列相位分布)谱图(脉冲序列相位分布)谱图PRPD(局部放电相位分解)谱图(局部放电相位分解)谱图3 3、特高频局部放电检测方法、特高频局部放电检测方法及注意事项及注意事项检测条件要求检测条件要求检测周期检测周期安全注意事项安全注意事项检测接线检测接线传感器放置部位部位及要求传感器放置部位部位及
9、要求 操作流程操作流程常见注意事项常见注意事项1、检测条件要求被检设备是带电运行设备,绝缘盆子为非金属封闭或内置被检设备是带电运行设备,绝缘盆子为非金属封闭或内置有有 传感器;传感器;设备为额定气体压力,在设备上无各种外部设备为额定气体压力,在设备上无各种外部作业;作业;在检测时应最大限度保持测试周围信号的干净,尽量减少在检测时应最大限度保持测试周围信号的干净,尽量减少人为制造出的干扰信号,例如:手机信号、照相机闪光灯人为制造出的干扰信号,例如:手机信号、照相机闪光灯信号、照明灯信号等;信号、照明灯信号等;进行室外检测避免雨、雪、雾、露等相对湿度大于进行室外检测避免雨、雪、雾、露等相对湿度大于
10、80的的天气条件。天气条件。2、检测周期投运后及大修后投运后及大修后1个月内应对本体进行一次局部放电检测;个月内应对本体进行一次局部放电检测;正常情况下,半年正常情况下,半年至至一年一年检测检测一次;一次;检测到检测到GIS有异常信号但不能完全判定时,可根据有异常信号但不能完全判定时,可根据GIS设备设备的运行工况,应缩短检测周期,增加检测次数,应并分析的运行工况,应缩短检测周期,增加检测次数,应并分析信号的特点和发展趋势;信号的特点和发展趋势;必要时,对重要部件(如断路器、隔离开关、母线等)进必要时,对重要部件(如断路器、隔离开关、母线等)进行局部放电重点检测;行局部放电重点检测;对于运行年
11、限超过对于运行年限超过15年以上的年以上的GIS设备,宜考虑缩短检测设备,宜考虑缩短检测周期,迎峰度夏(冬)、重大保电活动前应增加检测次数。周期,迎峰度夏(冬)、重大保电活动前应增加检测次数。3、安全注意事项为为确确保保安安全全生生产产,特特别别是是确确保保人人身身安安全全,除除严严格格执执行行电电力力相关安全标准和安全规定之外相关安全标准和安全规定之外,还应注意以下几点还应注意以下几点:检测时应勿碰勿动其它带电设备;检测时应勿碰勿动其它带电设备;防止传感器坠落到防止传感器坠落到GISGIS管道上,避免发生事故;管道上,避免发生事故;保证待测设备绝缘良好,以防止低压触电;保证待测设备绝缘良好,
12、以防止低压触电;在狭小空间中使用传感器时,应尽量避免身体触碰在狭小空间中使用传感器时,应尽量避免身体触碰GISGIS管道;管道;行走中注意脚下,避免踩踏设备管道;行走中注意脚下,避免踩踏设备管道;在进行检测时,要防止误碰误动在进行检测时,要防止误碰误动GISGIS其它部件;其它部件;在在使使用用传传感感器器进进行行检检测测时时,应应戴戴绝绝缘缘手手套套,避避免免手手部部直直接接接触传感器金属部件。接触传感器金属部件。4、检查接线 在采用特高频法检测局部放电的过程中,应按在采用特高频法检测局部放电的过程中,应按照所使用的特高频局放检测仪操作说明,连接好照所使用的特高频局放检测仪操作说明,连接好传
13、感器、信号放大器、检测仪器主机等各部件,传感器、信号放大器、检测仪器主机等各部件,通过绑带(或人工)将传感器固定在盆式绝缘子通过绑带(或人工)将传感器固定在盆式绝缘子上,必要的情况下,可以接入信号放大器。上,必要的情况下,可以接入信号放大器。特高频局放检测仪连接示意图特高频局放检测仪连接示意图5、传感器放置部位部位及要求、传感器放置部位部位及要求GIS内部局部放电产生的特高频信号在内部局部放电产生的特高频信号在GIS腔体内以横向电腔体内以横向电磁波方式传播,只有在磁波方式传播,只有在GIS壳的金属非连续部位才能泄漏出壳的金属非连续部位才能泄漏出来。在来。在GIS上只有无金属法兰的绝缘子、观察窗
14、、接地开关上只有无金属法兰的绝缘子、观察窗、接地开关的外露绝缘件、的外露绝缘件、内置式内置式CT、PT二次接线盒二次接线盒等部位才能测量等部位才能测量到信号,特高频传感器需安置在这些部位到信号,特高频传感器需安置在这些部位;传感器应与盆式绝缘子紧密接触,且应放置于两根禁锢盆式传感器应与盆式绝缘子紧密接触,且应放置于两根禁锢盆式绝缘子螺栓的中间,以减少螺栓对内部电磁波的屏蔽及传感绝缘子螺栓的中间,以减少螺栓对内部电磁波的屏蔽及传感器与螺栓产生的外部静电干扰;器与螺栓产生的外部静电干扰;在测量时应尽可能保证传感器与盆式绝缘子的接触,不要因在测量时应尽可能保证传感器与盆式绝缘子的接触,不要因为传感器
15、移动引起的信号而干扰正确判断;为传感器移动引起的信号而干扰正确判断;6、特高频局部放电检测操作流程、特高频局部放电检测操作流程在采用特高频法检测局部放电时,典型的操作流程如下:在采用特高频法检测局部放电时,典型的操作流程如下:1 1)设设备备连连接接:按按照照设设备备接接线线图图连连接接测测试试仪仪各各部部件件,将将传传感感器器固固定定在在盆盆式式绝绝缘缘子子上上,将将检检测测仪仪主主机机及及传传感感器器正正确确接接地地,电脑、检测仪主机连接电源,开机。电脑、检测仪主机连接电源,开机。2 2)工工况况检检查查:开开机机后后,运运行行检检测测软软件件,检检查查主主机机与与电电脑脑通通信信状状况况
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- 关 键 词:
- 高频 局部 放电 检测 技术
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