吴笃贵-配电设备局状态检修技术的理论与实践(中国电科院)课件.ppt

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1、2011年年11月月01日日0 0吴笃贵厦门红相电力设备股份有限公司研发总监，研发中心主任；厦门红相电力设备股份有限公司研发总监，研发中心主任；研究方向：研究方向：电力系统保护及自动化技术电力系统保护及自动化技术;电力设备在线监测和故障诊断技术电力设备在线监测和故障诊断技术;FACTS、定制电力技术以及、定制电力技术以及HVDC技术技术;电能质量监测和治理技术电能质量监测和治理技术;联系方式：联系方式：、电子邮件：电子邮件：主讲人简介主讲人简介1 1第一篇、基础理论第二篇、技术释疑第三篇、案例解析第一篇、基础理论第二篇、技术释疑第三篇、案例解析2 2 设备检修体制不仅是技术问题，更是经济问题；

2、设备检修体制不仅是技术问题，更是经济问题；前言3 3分析是核心分析是核心检测是手段检测是手段应用是目的应用是目的状态检修的指导纲领：前言5 5七分靠管理七分靠管理三分靠技术三分靠技术十二分靠数据十二分靠数据状态检修的基本要义：前言6 6国内配电设备状态检修的现状：国内配电设备状态检修的现状：重输电，轻配电；重输电，轻配电；不分主次，胡子眉毛一把抓；不分主次，胡子眉毛一把抓；重设备，轻分析；重设备，轻分析；重技术，轻管理；重技术，轻管理；迷信导则，轻视方法论；迷信导则，轻视方法论；前言7 7内容内容提要提要一、高压开关柜的故障特征一、高压开关柜的故障特征;二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开

3、关柜局放实用检测技术;三、高压开关柜局放数据的分析技术三、高压开关柜局放数据的分析技术;四、高压开关柜状态检修的管理问题；四、高压开关柜状态检修的管理问题；五、结束语五、结束语;9 9内容内容提要提要一、高压开关柜的故障特征一、高压开关柜的故障特征;二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术;三、高压开关柜局放数据的分析三、高压开关柜局放数据的分析;四、高压开关柜状态检修的管理问题；四、高压开关柜状态检修的管理问题；五、结束语五、结束语;10102、状态检修是提高供电设备、状态检修是提高供电设备可靠性的重要技术手段。但是，可靠性的重要技术手段。但是，开关柜不可能采取像高压变压

4、开关柜不可能采取像高压变压器、器、GIS设备那样的在线监测设备那样的在线监测技术路线，实现全面、实时的技术路线，实现全面、实时的在线监测。在线监测。n 高压开关柜数量众多高压开关柜数量众多;n 开关柜的设备造价低开关柜的设备造价低;n 监测设备的成本很高监测设备的成本很高;一、高压开关柜的故障特征12124、开关柜故障已经导致严重后果、开关柜故障已经导致严重后果。n 开关柜爆炸导致供电中断开关柜爆炸导致供电中断;n 引发火灾事故引发火灾事故;一、高压开关柜的故障特征14145、电力企业肩负的社会责任要求其必须重点预防非计划停电事故、电力企业肩负的社会责任要求其必须重点预防非计划停电事故的发生：

5、的发生：n 设备损失：可能仅有数十万元；设备损失：可能仅有数十万元；n 生产企业的损失如何评价？电力企业如何适应经济转型？生产企业的损失如何评价？电力企业如何适应经济转型？n 伴随着中国国际化水平的提高，电力企业如何脚色转型伴随着中国国际化水平的提高，电力企业如何脚色转型？北京奥运保供电；北京奥运保供电；上海世博保供电；上海世博保供电；广州亚运保供电；广州亚运保供电；一、高压开关柜的故障特征1515一、高压开关柜的故障特征一、高压开关柜的故障特征开关柜究竟有哪些类型的故障？开关柜的主要故障形式又是什么？17176、开关柜的故障类型及统计结果、开关柜的故障类型及统计结果。n 拒动故障，主要是机构

6、等机械原因拒动故障，主要是机构等机械原因;n 误动故障，主要是二次控制回路原误动故障，主要是二次控制回路原因因;n 绝缘故障，主要是缺陷、爬电、闪绝缘故障，主要是缺陷、爬电、闪络等；络等；n 开断与关合故障，多种原因；开断与关合故障，多种原因；n 载流故障，主要是接触不良、插件载流故障，主要是接触不良、插件偏心；偏心；n 外力或其它故障，如加工工艺不良外力或其它故障，如加工工艺不良等；等；一、高压开关柜的故障特征根据中国电科院开关设备故障统计结果分析得出，不含40.5kV以上。绝缘与载流故障约占绝缘与载流故障约占3040%！18187、1992年年2002年广东电网开关设备故障统计结果年广东电

7、网开关设备故障统计结果。一、高压开关柜的故障特征绝缘与载流故障约占绝缘与载流故障约占66！1919一、高压开关柜的故障特征绝缘与载流故障都是与放电现象密切有关的！绝缘与载流故障都是与放电现象密切有关的！绝缘与载流故障比率约在绝缘与载流故障比率约在3050之间！之间！对中压开关设备实施放电检测可显著减少故障概率！对中压开关设备实施放电检测可显著减少故障概率！20208、英国中低压真空开关故障统计结果、英国中低压真空开关故障统计结果。一、高压开关柜的故障特征30%38%26%44%2121内容提要一、高压开关柜的故障特征一、高压开关柜的故障特征;二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用

8、检测技术;三、高压开关柜局放数据的分析三、高压开关柜局放数据的分析;四、高压开关柜状态检修的管理问题；四、高压开关柜状态检修的管理问题；五、结束语五、结束语;2323二、高压开关柜局放实用检测技术 局部放电既是设备故障的征兆，也是造成绝缘劣化的重要原因。局部放电检测和监测是实现状态监测的重要技术手段。2424二、高压开关柜局放实用检测技术n局部放电产生的原因介质内部或表面的电场强度过高绝缘层绝缘层洞穴洞穴内部放电内部放电电晕放电电晕放电表面放电表面放电2525二、高压开关柜局放实用检测技术局部放电的伴生现象n 电磁波的发射：电磁波的发射：HFVHFUHFSHFn 声音信号：声音信号：可闻噪声超

9、声波（振动）可闻噪声超声波（振动）n 气体生成物：气体生成物：氮化物、碳化物、氟化物氮化物、碳化物、氟化物n 光：光：红外、紫外、可见光红外、紫外、可见光n 发热：发热：局部温度过高；局部温度过高；n 电流行波：电流行波：高频脉冲电流，高频脉冲电流，1MHz以下。以下。2727二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术开关柜局放检测实用技术n 电磁测量法；电磁测量法；n 声音测量法；声音测量法；n 气体测量法；气体测量法；n 光测量法；光测量法；n 温度测量法；温度测量法；n 脉冲电流法；脉冲电流法；2828二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术开关柜局

10、放的电磁测量法(2)n 暂态对地电压可用暂态对地电压可用TEVTEV传感器进行测量；传感器进行测量；n 其幅值与放电量和传播途径的衰减程度有关；其幅值与放电量和传播途径的衰减程度有关；n 衰减量主要取决于放电点位置、设备的内部结衰减量主要取决于放电点位置、设备的内部结构以及开口大小有关，如垫圈的厚度。构以及开口大小有关，如垫圈的厚度。n 利用装设在金属柜体外表面上的两个利用装设在金属柜体外表面上的两个TEVTEV传感传感器所测量的信号到达时差，可以实现粗略的局部器所测量的信号到达时差，可以实现粗略的局部放电定位。放电定位。3030二、高压开关柜局放实用检测技术开关柜局放的电磁测量法开关柜局放的

11、电磁测量法(3)(3)n 暂态对地电压传感器类似于暂态对地电压传感器类似于RF耦合电容器；耦合电容器；n 外壳兼作绝缘与保护的双层功效；外壳兼作绝缘与保护的双层功效；n 开关柜壳体上暂态对地电压的变化会在传感器开关柜壳体上暂态对地电压的变化会在传感器的金属极板上感应出高频电流，感应电流的大小的金属极板上感应出高频电流，感应电流的大小与放电脉冲的前沿陡峭程度有关；与放电脉冲的前沿陡峭程度有关；n 对传感器输出的高频电流进行处理，可以间接对传感器输出的高频电流进行处理，可以间接获得局部放电的强度和频度。获得局部放电的强度和频度。3131二、高压开关柜局放实用检测技术开关柜局放的声音测量法(1)n

12、局部放电前，放电点周围的电场应力、介质局部放电前，放电点周围的电场应力、介质应力、粒子力处于相对平衡状态。应力、粒子力处于相对平衡状态。n 局部放电是一种快速的电荷释放或迁移过程，局部放电是一种快速的电荷释放或迁移过程，导致放电点周围的电场应力、机械应力与粒子导致放电点周围的电场应力、机械应力与粒子力失去平衡状态而产生振荡变化过程；力失去平衡状态而产生振荡变化过程；n 机械应力与粒子力的快速振荡，导致放电点机械应力与粒子力的快速振荡，导致放电点周围介质的振动现象，从而产生声波信号；周围介质的振动现象，从而产生声波信号；3232二、高压开关柜局放实用检测技术开关柜局放的声音测量法(2)n 放电强

13、度的大小决定了电场应力、机械应放电强度的大小决定了电场应力、机械应力和粒子力的振荡幅度，直接决定了振动的力和粒子力的振荡幅度，直接决定了振动的程度和声波的相度；程度和声波的相度；n 对于同种程度的放电，振动幅度与介质的对于同种程度的放电，振动幅度与介质的弹性系数有关，固体与液体振动小，气体振弹性系数有关，固体与液体振动小，气体振动大；动大；n 振动和声波的传播过程是有损耗的，传播振动和声波的传播过程是有损耗的，传播途径的差异导致超声波强度与放电强度之间途径的差异导致超声波强度与放电强度之间复杂的比例关系；复杂的比例关系；3333二、高压开关柜局放实用检测技术开关柜局放的声音测量法(3)n 电缆

14、终端、接头等部件的内部放电导致的电缆终端、接头等部件的内部放电导致的振动幅度较小，难以采用超声波方法测量；振动幅度较小，难以采用超声波方法测量；n 绝缘子、母排导致的表面放电导致的振动绝缘子、母排导致的表面放电导致的振动幅值较大，方便使用超声波方法进行测量；幅值较大，方便使用超声波方法进行测量；n 超声波传感器的类型对检测结果也有一定超声波传感器的类型对检测结果也有一定的影响，压电式与开放式各有优势；的影响，压电式与开放式各有优势；3434电磁测量与声音测量的对比电磁测量与声音测量的对比电磁测量法电磁测量法n对脉冲的变化速度比较敏感，对脉冲的变化速度比较敏感，比较适合介质内部放电；比较适合介质

15、内部放电；n对放电频谱较低的套管、终端、对放电频谱较低的套管、终端、绝缘子表面放电不敏感；绝缘子表面放电不敏感；n易受外界电磁干扰的影响；易受外界电磁干扰的影响；n能够精确定位，但分辨率不高，能够精确定位，但分辨率不高，主要是设备精度限制；主要是设备精度限制；n 传播过程衰减较小；传播过程衰减较小；声音测量法声音测量法n 对介质类型比较敏感，适合对介质类型比较敏感，适合检测空气介质放电；检测空气介质放电；n 比较适合检测套管、终端、比较适合检测套管、终端、绝缘子的表面放电；绝缘子的表面放电；n 易受现场机械振动的干扰；易受现场机械振动的干扰；n 定位精度受内部反射、折射定位精度受内部反射、折射

16、等现象的影响，但对设备精度等现象的影响，但对设备精度要求较低；要求较低；n传播过程衰减大；传播过程衰减大；二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术3535声电联合测试是开关柜局部放电检测的最佳选择！二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术2009年4月，北京供电局现场对比试验；2009年5月，福建电科院试验室物理模型测试；3636二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术沿面放电模型瓷绝缘子表面放电模型开裂瓷绝缘子内部放电模型超声波检测有效，电磁检测不敏感；超声波检测有效，电磁检测不敏感；电磁法检测有效，超声波检测基本无信号；3737内

17、容提要一、高压开关柜的故障特征一、高压开关柜的故障特征;二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术;三、高压开关柜局放数据的分析三、高压开关柜局放数据的分析;四、高压开关柜局放数据的管理；四、高压开关柜局放数据的管理；五、结束语五、结束语;3838三、高压开关柜局放数据的分析3939对对电力设备带电检测技术规范电力设备带电检测技术规范的质疑：的质疑：n 传感器参数对测试结果的影响？传感器参数对测试结果的影响？n 信号处理电路设计参数对测试结果的影响如何？信号处理电路设计参数对测试结果的影响如何？n 信号分析技术对测试结果的影响？信号分析技术对测试结果的影响？n不同年代设备制造

18、水平对放电程度的影响？不同年代设备制造水平对放电程度的影响？n不同电压等级设备放电水平的差异？不同电压等级设备放电水平的差异？n环境因素的影响：郊区和市区变电站能够采用同样的标准吗？环境因素的影响：郊区和市区变电站能够采用同样的标准吗？n不同制造商的设备制造水平一样吗？不同制造商的设备制造水平一样吗？n 不同电力公司开关设备的配备情况统一吗？不同电力公司开关设备的配备情况统一吗？三、高压开关柜局放数据的分析三、高压开关柜局放数据的分析4040 TEV测试原理：测试原理：C表示传感器参数，决定了传感表示传感器参数，决定了传感器单元检测的灵敏度；器单元检测的灵敏度；n EA：5pF；n IPEC：

19、150pF；n RedPhase：20pF R为检测设备的检测阻抗，一般为检测设备的检测阻抗，一般设定为设定为50欧姆；欧姆；不同设备信号处理电路的适用不同设备信号处理电路的适用频率范围也会造成测试结果的差频率范围也会造成测试结果的差异；异；三、高压开关柜局放数据的分析三、高压开关柜局放数据的分析4141来自不同测量仪器的检来自不同测量仪器的检测结果，能够采用统一测结果，能够采用统一的标准来衡量开关设备的标准来衡量开关设备是否异常吗？是否异常吗？三、高压开关柜局放数据的分析三、高压开关柜局放数据的分析4242简单的阈值判断是远远不简单的阈值判断是远远不够的，必须寻找更为有效够的，必须寻找更为有

20、效的分析方法！的分析方法！三、高压开关柜局放数据的分析三、高压开关柜局放数据的分析4343 局部放电数据分析技术不是简单地回答局部放电数据分析技术不是简单地回答“Yes”Yes”与与“No”No”，其目，其目标是在海量数据中发现标是在海量数据中发现“异常者异常者”，总结出指导检修的普遍性规律；，总结出指导检修的普遍性规律；三、高压开关柜局放数据的分析三、高压开关柜局放数据的分析4444 对高压开关柜局放数据进行分析，需要遵循下列基本原则：n 基于任何检测技术的数据都是有用的；基于任何检测技术的数据都是有用的；n 基于任何检测技术的数据都有其局限性；基于任何检测技术的数据都有其局限性；n 规律隐

21、藏在长期、连续的测试数据当中；规律隐藏在长期、连续的测试数据当中；n 实施状态检修，既需要充分利用现有的规律，更实施状态检修，既需要充分利用现有的规律，更需要对现有规律的持续完善和补充；需要对现有规律的持续完善和补充；三、高压开关柜局放数据的分析三、高压开关柜局放数据的分析4545 标准导则仅是经验的总结，而非判断故障与否的唯一依据；n 指导变压器电抗器状态检修的指导变压器电抗器状态检修的DGA方法，其基本依据来源于方法，其基本依据来源于6000台服台服役变压器测试数据的统计分析：役变压器测试数据的统计分析：三、高压开关柜局放数据的分析三、高压开关柜局放数据的分析设备名称气体组分注意值（ppm

22、）所占比例变压器及电抗器总烃1505.6乙炔55.7氢1503.64646高压开关柜局放数据的常用分析方法-统计诊断技术三、高压开关柜局放数据的分析4747高压开关柜局放数据的常用分析方法-统计诊断技术：n 假设条件：假设条件：不同开关柜的局部放电水平呈正态分布；不同开关柜的局部放电水平呈正态分布；n 平均放电水平：平均放电水平：n 放电水平概率：放电水平概率：三、高压开关柜局放数据的分析4848高压开关柜局放数据的常用分析方法-统计诊断技术：n 统计诊断技术首先需要开展广泛的现场测试，以获取足够的统统计诊断技术首先需要开展广泛的现场测试，以获取足够的统计样本；计样本；n 根据企业的具体条件选

23、择合理的正常设备概率，据此可以大致根据企业的具体条件选择合理的正常设备概率，据此可以大致判断具体设备的绝缘状态；判断具体设备的绝缘状态；n 根据统计结果给出的设备状态判断分析结果并不代表设备必然根据统计结果给出的设备状态判断分析结果并不代表设备必然故障与否，仅属于一种可能性；故障与否，仅属于一种可能性；n 统计诊断技术是一种开放、循环的过程；统计诊断技术是一种开放、循环的过程；三、高压开关柜局放数据的分析4949 高压开关柜局放数据的常用分析方法-统计诊断技术n Ultra TEV采用统计诊断技术决定设备正常、预警和故障状态水平；三、高压开关柜局放数据的分析5050高压开关柜局放数据的常用分析

24、方法-趋势分析技术三、高压开关柜局放数据的分析5151高压开关柜局放数据的常用分析方法-趋势分析技术：n 假设条件：假设条件：电力设备的绝缘劣化是一种缓慢累积的过程，突发电力设备的绝缘劣化是一种缓慢累积的过程，突发性的绝缘破坏不适合趋势分析法；性的绝缘破坏不适合趋势分析法；n 绝缘裂化水平：绝缘裂化水平：n 绝缘裂化判据：绝缘裂化判据：三、高压开关柜局放数据的分析5252高压开关柜局放数据的常用分析方法-趋势分析技术三、高压开关柜局放数据的分析5353高压开关柜局放数据的常用分析方法-横向分析技术：n 假设条件：假设条件：空间邻近或设备条件相近的设备，其绝缘水平也相空间邻近或设备条件相近的设备

25、，其绝缘水平也相近，如同型、投运年限相似、同一厂家等；近，如同型、投运年限相似、同一厂家等；n 绝缘水平描述：绝缘水平描述：n 绝缘裂化判据：绝缘裂化判据：三、高压开关柜局放数据的分析5454高压开关柜局放数据的常用分析方法-横向分析技术：n 应用场合：应用场合：主要应用于主要应用于N选选1的场合；的场合；n 应用案例：应用案例：p A、B、C三相测试数据的比较；三相测试数据的比较；p 邻近开关柜测试数据的比较；邻近开关柜测试数据的比较；p 同型开关设备测试数据的比较；同型开关设备测试数据的比较；三、高压开关柜局放数据的分析5555高压开关柜局放数据的常用分析方法-横向对比分析n PDM100

26、的测试数据分析方法的测试数据分析方法三、高压开关柜局放数据的分析5656高压开关柜局放数据的常用分析方法-横向分析技术：n MiniTEV的测试数据分析方法的测试数据分析方法三、高压开关柜局放数据的分析dB间隔号间隔号间隔间隔1间隔间隔2间隔间隔3。间隔间隔n10203040505757内容提要一、高压开关柜的故障特征一、高压开关柜的故障特征;二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术;三、高压开关柜局放数据的分析三、高压开关柜局放数据的分析;四、高压开关柜状态检修的管理问题；四、高压开关柜状态检修的管理问题；五、结束语五、结束语;5858四、高压开关柜状态检修的管理问题 状

27、态检修的基本要义：状态检修的基本要义：n 三分靠技术；三分靠技术；n 七分靠管理；七分靠管理；n 十二分靠数据；十二分靠数据；5959四、高压开关柜状态检修的管理问题四、高压开关柜状态检修的管理问题 状态检修中管理的本质内涵：状态检修中管理的本质内涵：n 对设备的管理：对设备的管理：先进性、有效性、方便性、适用性；先进性、有效性、方便性、适用性；n 对技术团队的管理：对技术团队的管理：能够胜任状态检修工作的技术团队；能够胜任状态检修工作的技术团队；n 对行为的管理：对行为的管理：遵循科学的原则、掌握科学的方法；遵循科学的原则、掌握科学的方法；n 对数据的管理：对数据的管理：收集、汇总、分析、应

28、用；收集、汇总、分析、应用；6060 数据管理的基本要求（数据管理的基本要求（1）：）：n 权限管理：权限管理：不同权限的人员赋予不同的管理职能，兼顾数据的不同权限的人员赋予不同的管理职能，兼顾数据的安全性、应用的广泛性和层次性；安全性、应用的广泛性和层次性；n 台帐管理：台帐管理：建立起数据与检测对象属性的对应关系；建立起数据与检测对象属性的对应关系；n 分析应用：分析应用：统计、趋势、横向、阈值等分析方法的程序化和数统计、趋势、横向、阈值等分析方法的程序化和数字化；字化；n 信息共享化：信息共享化：扩大检测数据的来源，保证分析结论的通用性扩大检测数据的来源，保证分析结论的通用性和特殊性。和

29、特殊性。四、高压开关柜状态检修的管理问题6161 数据管理的基本要求（数据管理的基本要求（2）：）：n 数据导入：数据导入：兼顾传统方式、不断改革创新，尽快实现数据管理兼顾传统方式、不断改革创新，尽快实现数据管理的自动化；的自动化；n 对非法数据来源的甄别能力：对非法数据来源的甄别能力：非经授权的设备检测结果不得导非经授权的设备检测结果不得导入，防止数据污染；入，防止数据污染；四、高压开关柜状态检修的管理问题6262 数据管理的现状：数据管理的现状：n 仅检测，不管理，应套国外设备的评判标准；仅检测，不管理，应套国外设备的评判标准；n 纸质文档保存，易丢失，难汇总，无法分析应用；纸质文档保存，

30、易丢失，难汇总，无法分析应用；n 电子表格保存，可永久保存，难汇总、共享和分析；电子表格保存，可永久保存，难汇总、共享和分析；n 专用管理系统，实现数据收集、存储、汇总、专用管理系统，实现数据收集、存储、汇总、共享、分析、应用的统一；共享、分析、应用的统一；四、高压开关柜状态检修的管理问题6363四、高压开关柜状态检修的管理问题 配电设备实施状态检修的技术路线：配电设备实施状态检修的技术路线：n在线式方案：在线式方案：设备投资大，自动化程度高；设备投资大，自动化程度高；n离线式方案：离线式方案：设备投入少、自动化程度低；设备投入少、自动化程度低；6464四、高压开关柜状态检修的管理问题 在线式

31、方案：在线式方案：6565四、高压开关柜状态检修的管理问题 对监测终端的要求：对监测终端的要求：n监测地电波和超声波信号，反映内部各种类型的放电现象；监测地电波和超声波信号，反映内部各种类型的放电现象；n 低造价，以便于广泛安装；低造价，以便于广泛安装；n 就地显示和自动数据传输，以利于数据汇总和巡检；就地显示和自动数据传输，以利于数据汇总和巡检；n 传感器的内嵌式安装，降低背景干扰；传感器的内嵌式安装，降低背景干扰；n 传感器安装位置的针对性选择；传感器安装位置的针对性选择；6666 离线式方案离线式方案四、高压开关柜状态检修的管理问题6767 离线式方案离线式方案四、高压开关柜状态检修的管

32、理问题任务下达任务下达开具操作票开具操作票数据分析和应用数据分析和应用数据归档数据归档下载属性参数下载属性参数现场检测并存储现场检测并存储过程管理过程管理6868 对管理系统的基本要求对管理系统的基本要求n 行为的管理：行为的管理：定期性的设备巡检任务管理，包括检测定期性的设备巡检任务管理，包括检测对象、参数和执行人员；对象、参数和执行人员；n 与操作票系统的接口：与操作票系统的接口：随巡检任务同时下达；随巡检任务同时下达；n 数据的定期上传：数据的定期上传：一般在任务下达后的一定时间窗口一般在任务下达后的一定时间窗口开放数据上传功能；开放数据上传功能；n 数据的管理：数据的管理：数据的汇总、

33、分析、共享；数据的汇总、分析、共享；n 辅助决策：辅助决策：更好地指导状态检修更好地指导状态检修四、高压开关柜状态检修的管理问题6969 对检测终端的基本要求对检测终端的基本要求n 局放检测功能：局放检测功能：声电联合检测；声电联合检测；n 数据存储功能：数据存储功能：与特定的设备属性参数和检测位置与特定的设备属性参数和检测位置建立对应关系，避免人为修改；建立对应关系，避免人为修改；n 与管理系统的信息交互功能：与管理系统的信息交互功能：接受设备属性参数和接受设备属性参数和上传检测结果；上传检测结果；四、高压开关柜状态检修的管理问题7070内容提要一、高压开关柜的故障特征一、高压开关柜的故障特

34、征;二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术;三、高压开关柜局放数据的分析三、高压开关柜局放数据的分析;四、高压开关柜局放数据的管理；四、高压开关柜局放数据的管理；五、结束语五、结束语;7171五、结束语 开关柜的状态检修对提高电力系统的供电可靠性具有重开关柜的状态检修对提高电力系统的供电可靠性具有重要的现实意义；要的现实意义；对开关柜实施在线监测，需要找出重点问题，切忌盲目对开关柜实施在线监测，需要找出重点问题，切忌盲目求全、求精、求细，应讲求实用性；求全、求精、求细，应讲求实用性；绝缘与载流故障在开关柜故障中比重较大，开展局部放绝缘与载流故障在开关柜故障中比重较大，开展

35、局部放电在线监测具有现实意义；电在线监测具有现实意义；声电联合测试是开关柜局部放电监测的最佳选择；声电联合测试是开关柜局部放电监测的最佳选择；7272五、结束语 局部放电关注的重点是强度和频度，因此检测技术应抓局部放电关注的重点是强度和频度，因此检测技术应抓住主要矛盾；住主要矛盾；检测技术仅是状态检修的技术手段，局部放电数据的分检测技术仅是状态检修的技术手段，局部放电数据的分析才是状态检修的核心；析才是状态检修的核心；状态检修分析技术回答的不是简单的状态检修分析技术回答的不是简单的“是是”与与“否否”问问题，仅是提供一系列有效的技术手段；判断为故障的设备题，仅是提供一系列有效的技术手段；判断为

36、故障的设备未必真有故障，判断为没有故障的设备也未必真的没有故未必真有故障，判断为没有故障的设备也未必真的没有故障；障；7373五、结束语 趋势分析、横向对比、统计分析等都是状态检修的重要趋势分析、横向对比、统计分析等都是状态检修的重要技术，阈值分析法需要综合各方面的信息才能应用；技术，阈值分析法需要综合各方面的信息才能应用；没有一种技术和分析手段能够没有一种技术和分析手段能够“包治百病包治百病”，应综合各，应综合各种测试数据和分析结论才能制订合理的决策，学会种测试数据和分析结论才能制订合理的决策，学会“望、望、闻、问、切闻、问、切”；7474第一篇、基础理论第二篇、技术释疑第三篇、案例解析75

37、751 1、开关柜状态检修的必要性、开关柜状态检修的必要性1.11.1开关柜的价值低，不必要实施状态检修开关柜的价值低，不必要实施状态检修n “输变电设备的状态检修输变电设备的状态检修”？配电设备呢？配电设备呢？n 设备故障波及的对象不仅仅是电力公司；设备故障波及的对象不仅仅是电力公司；n 无论电力企业的供电可靠性指标达到几个无论电力企业的供电可靠性指标达到几个9 9，遭遇，遭遇停电的客户都要蒙受损失；停电的客户都要蒙受损失；n 更多的关注电力企业承担的社会责任；更多的关注电力企业承担的社会责任；76761 1、开关柜状态检修的必要性、开关柜状态检修的必要性1.2 1.2 开关柜技术规范提高要

38、求，实现免检修；开关柜技术规范提高要求，实现免检修；n 制造材料的局部放电水平可以降低，不能避免；制造材料的局部放电水平可以降低，不能避免；n 内绝缘可以提高技术要求，外绝缘呢；内绝缘可以提高技术要求，外绝缘呢；n 设备材料老化导致的绝缘水平降低如何避免？定设备材料老化导致的绝缘水平降低如何避免？定期更换吗？期更换吗？n 接触不良、连接松动等制造工艺缺陷能够完全避接触不良、连接松动等制造工艺缺陷能够完全避免吗？免吗？77772 2、开关柜状态检修的技术规范问题、开关柜状态检修的技术规范问题2.1 2.1 开关柜的局部放电数据为什么不能采用开关柜的局部放电数据为什么不能采用pCpC；n 局部放电

39、测量的技术路线：直接测量和间接测量局部放电测量的技术路线：直接测量和间接测量n 仅有直接测量可以采用校准程序转换为仅有直接测量可以采用校准程序转换为pCpC，对应，对应的检测传感器有检测阻抗和的检测传感器有检测阻抗和HFCTHFCT，执行的标准为，执行的标准为IEC-60270IEC-60270标准；标准；n 地电波、地电波、UHFUHF、超声波法、油色谱、超声波法、油色谱、SF6SF6分解物都分解物都属于间接测量，都不适合采用属于间接测量，都不适合采用pCpC表示放电强度；表示放电强度；78782 2、开关柜状态检修的技术规范问题、开关柜状态检修的技术规范问题2.2 2.2 间接法局部放电测

40、量为什么不能将检测结果按照函间接法局部放电测量为什么不能将检测结果按照函数关系转换为数关系转换为pCpC；n 检测对象结构的复杂性和多样性；检测对象结构的复杂性和多样性；n 电磁波与声波信号的反射、折射和相互叠加；电磁波与声波信号的反射、折射和相互叠加；n 放电位置与检测位置的不确定性；放电位置与检测位置的不确定性；n 放电类型不同导致的电磁与声波特性差异；放电类型不同导致的电磁与声波特性差异；n 检测仪器设计参数的差异性和限制因素；检测仪器设计参数的差异性和限制因素；n 环境参数与负荷水平的影响；环境参数与负荷水平的影响；79793 3、可以根据温湿度与负荷水平对检测结果进行修、可以根据温湿

41、度与负荷水平对检测结果进行修正吗？正吗？环境参数温、湿度以及负荷水平对放电强度存在一环境参数温、湿度以及负荷水平对放电强度存在一定程度的影响；定程度的影响；n温度的影响温度的影响：外部环境温度还是放电点附近温度？外部环境温度还是放电点附近温度？n湿度的影响：湿度的影响：周围环境的湿度还是柜体内部的湿度？周围环境的湿度还是柜体内部的湿度？n负荷的影响：负荷的影响：从理论上来说，重负荷并不会必然导致电压从理论上来说，重负荷并不会必然导致电压的升高，因而对放电水平影响微小。但是，假如触头接触不的升高，因而对放电水平影响微小。但是，假如触头接触不良，温升较大，有可能激发严重的放电现象。良，温升较大，有

42、可能激发严重的放电现象。80804 4、为什么运行人员透过视觉和听觉都能够发现开、为什么运行人员透过视觉和听觉都能够发现开关柜故障，但检测仪器却没有指示？关柜故障，但检测仪器却没有指示？导致电气放电的原因是复杂多变的，无法保证特定放电信号导致电气放电的原因是复杂多变的，无法保证特定放电信号的频谱范围处于检测仪器的有效范围内；的频谱范围处于检测仪器的有效范围内；表面放电通常用超声波检测比较有效；表面放电通常用超声波检测比较有效；内部放电通常用地电波检测较为有效；内部放电通常用地电波检测较为有效；轻微的接触不良导致的放电频谱可能很低，完全处于超声波轻微的接触不良导致的放电频谱可能很低，完全处于超声

43、波和地电波的检测范围内（和地电波的检测范围内（40kHz40kHz，6MHz100MHz6MHz100MHz）；）；极端的情况红外测温也许更为有效；极端的情况红外测温也许更为有效；没有一种检测手段能够包治百病；没有一种检测手段能够包治百病；81815 5、为什么运行人员用仪器检查开关设备时指示是、为什么运行人员用仪器检查开关设备时指示是正常的，但还是会出现设备突然故障？正常的，但还是会出现设备突然故障？任何检测仪器或技术都存在一定的局限性；任何检测仪器或技术都存在一定的局限性；状态检修技术要求设备故障必须是渐进性的，对于突发性故状态检修技术要求设备故障必须是渐进性的，对于突发性故障往往无能为力

44、；障往往无能为力；状态检修分析技术的指导原则是发现状态检修分析技术的指导原则是发现“异常异常”而不是确定是而不是确定是否故障。判断为异常的未必真有问题，判断为正常的，也未必否故障。判断为异常的未必真有问题，判断为正常的，也未必真的正常；真的正常；检测时的环境参数或运行条件是否变化？检测时的环境参数或运行条件是否变化？放电是否为间歇性的？放电是否为间歇性的？82826 6、为什么运行人员用仪器检查出开关设备异常，、为什么运行人员用仪器检查出开关设备异常，但停电检查但停电检查/试验却查不出问题？试验却查不出问题？试验时的环境参数或运行条件与检测时是否变化，特别是电试验时的环境参数或运行条件与检测时

45、是否变化，特别是电压幅值和波形压幅值和波形；检查时是否改变了设备的状态，特别是外绝缘和电联接？检查时是否改变了设备的状态，特别是外绝缘和电联接？放电源是否可能来自于互连或邻近设备？放电源是否可能来自于互连或邻近设备？放电性质是持续性的还是间歇性的？放电性质是持续性的还是间歇性的？不能武断地判断哪种设备好，哪种设备不好不能武断地判断哪种设备好，哪种设备不好!换一台仪器再测试一下，看看结论是否一致或者互补？换一台仪器再测试一下，看看结论是否一致或者互补？83837 7、为什么制造商或检测仪不能给出一个简单的阈、为什么制造商或检测仪不能给出一个简单的阈值来确定开关设备是否正常呢？值来确定开关设备是否

46、正常呢？不同类型的配电设备，其绝缘水平存在差异不同类型的配电设备，其绝缘水平存在差异；不同类型的放电，仪器给出的结果可能差异较大？不同类型的放电，仪器给出的结果可能差异较大？背景噪声与地电波的频谱重叠，不好区分；背景噪声与地电波的频谱重叠，不好区分；检测结果与绝缘水平的关联性受到放电位置、环境参数、仪检测结果与绝缘水平的关联性受到放电位置、环境参数、仪器参数、负荷水平的影响；器参数、负荷水平的影响；状态检修需要综合考虑绝缘与人、财、物的约束；状态检修需要综合考虑绝缘与人、财、物的约束；84848 8、为什么检测仪不能直接给出开关设备是否故障、为什么检测仪不能直接给出开关设备是否故障的判断结果？

47、的判断结果？简单的阈值判据给出的结论过于偏颇，需要综合历简单的阈值判据给出的结论过于偏颇，需要综合历史和同类设备的数据进行综合判断史和同类设备的数据进行综合判断；目前的检测仪不可能剔除背景噪声的影响？目前的检测仪不可能剔除背景噪声的影响？单一的最大值无法判断放电的可重复性，而非重复单一的最大值无法判断放电的可重复性，而非重复性的放电对设备绝缘的影响是有限的；性的放电对设备绝缘的影响是有限的；检出的绝缘降低对设备性能的影响并非立即具有破检出的绝缘降低对设备性能的影响并非立即具有破坏性的；坏性的；85859 9、为什么一定需要安装专门的数据管理系统？、为什么一定需要安装专门的数据管理系统？设备的绝

48、缘失效是一种累积的过程，追溯历史有助于设备故设备的绝缘失效是一种累积的过程，追溯历史有助于设备故障性质的确定，使得决策更科学障性质的确定，使得决策更科学；纸质或电子文档难以避免人为疏失导致的检测数据失真或丢纸质或电子文档难以避免人为疏失导致的检测数据失真或丢失现象，这也属于电力企业的资产流失；失现象，这也属于电力企业的资产流失；定量化分析的计算强度较大，难以人工完成；定量化分析的计算强度较大，难以人工完成；易于实现检测数据和经验的共享；易于实现检测数据和经验的共享；样本总量的增大更容易得出具有普遍性的结论；样本总量的增大更容易得出具有普遍性的结论；定期的巡检和数据收集是必要的，管理系统可以协助

49、决策者定期的巡检和数据收集是必要的，管理系统可以协助决策者规范行为；规范行为；86861010、灵敏度越高的检测设备越好？、灵敏度越高的检测设备越好？灵敏度与抗干扰能力始终是一种矛盾；灵敏度与抗干扰能力始终是一种矛盾；对于局部放电检测来说，过小和过大的检测值都是不难确定对于局部放电检测来说，过小和过大的检测值都是不难确定设备性质：设备性质：过小肯定没有问题，过大肯定需要尽快安排检修；过小肯定没有问题，过大肯定需要尽快安排检修；实用性和技术指标孰轻孰重？实用性和技术指标孰轻孰重？-7dBuV=0.45uV；+0dBuV=1uV;放电强度为放电强度为0.5uV时，绝缘有问题吗？时，绝缘有问题吗？当

50、放电强度为负值时，人们习惯吗？当放电强度为负值时，人们习惯吗？87871111、为什么很难用超声波的检测值来确认故障？、为什么很难用超声波的检测值来确认故障？超声波信号的波长较长，比电磁波信号更容易受到柜体结构超声波信号的波长较长，比电磁波信号更容易受到柜体结构的影响，反射和折射现象更为显著；的影响，反射和折射现象更为显著；超声波信号的频谱较低且单一（超声波信号的频谱较低且单一（开关柜检测选用的超声波传开关柜检测选用的超声波传感器一般为开放式谐振型，感器一般为开放式谐振型，40kHz），更容易受到环境噪声的），更容易受到环境噪声的影响；影响；空气介质的衰减现象严重，检测值与放电强度的关联性更弱