2021电力设备带电检测仪器技术规范第 8 部分:特高频法局部放电带电检测仪技术规范.docx
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1、电力设备带电检测仪器技术规范第 8 部分:特高频法局部放电带电检测仪技术规范目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 检测原理35 结构组成36 巡检仪分类37 技术要求38 试验项目及要求59 检测规则610 标志、包装、运输、贮存9附录 A(规范性附录)特高频法局部放电带电检测仪图谱数据格式规范11附录 B(资料性附录)特高频传感器平均有效高度测试方法14附录 C(资料性附录)检测灵敏度与动态范围试验方法17附录 D(资料性附录)SF6 气体绝缘电力设备特高频局部放电缺陷模型18编制说明20电力设备带电检测仪器技术规范标准分为二十一个部分:第 1 部分:带电检测仪器通用
2、技术规范;第 2 部分:红外热像仪技术规范;第 3 部分:紫外成像仪技术规范;第 4-1 部分:油中溶解气体分析带电检测仪器技术规范(气相色谱法);第 4-2 部分:油中溶解气体分析带电检测仪器技术规范(光声光谱法);第 5 部分:高频法局部放电带电检测仪器技术规范;第 6 部分:电力设备接地电流带电检测仪器技术规范;第 7 部分:电容型设备绝缘带电检测仪器技术规范;第 8 部分:特高频法局部放电带电检测仪器技术规范;第 9 部分:超声波法带电检测仪器技术规范;第 10 部分:支柱瓷绝缘子带电探伤测试仪器技术规范;第 11 部分:SF6 气体湿度带电检测仪器技术规范;第 12 部分:SF6 气
3、体纯度带电检测仪器技术规范;第 13 部分:SF6 气体分解物带电检测仪器技术规范;第 14 部分:SF6 气体泄漏激光成像法带电检测仪器技术规范;第 15 部分:SF6 气体泄漏红外成像法带电检测仪器技术规范;第 16 部分:暂态地电压法带电检测仪器技术规范;第 17 部分:开关设备机械特性带电检测仪器技术规范;第 18 部分:开关设备分合闸电流参数带电检测仪器技术规范;第 19 部分:变压器有载分接开关声学指纹带电检测仪器技术规范;第 20 部分:电抗器振动测试仪技术规范;第 21 部分:X 射线成像检测仪技术规范。电力设备带电检测仪器技术规范第 8 部分:特高频法局部放电带电检测仪技术规
4、范1 范围本部分规定了特高频局部放电带电检测仪的组成部分、产品分类、技术要求、试验项目及要求、检验规则、标志、包装、运输、贮存要求等。本部分适用于特高频局部放电带电检测仪的设计、生产、采购和检验。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本部分。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本部分。DL/T 4172006电力设备局部放电现场测量导则Q/GDW 11682013输变电设备状态检修试验规程Q/GDW XXX电力设备带电检测仪器技术规范 第1部分:带电检测仪器通用技术规范Q/GDW 11059.22013气体绝缘
5、金属封闭开关设备局部放电带电测试技术现场应用导则 第2部分:特高频法3 术语和定义下列术语和定义适用于本部分。3.1 3.1局部放电partial discharge指设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电,这种放电可以发生在导体(电极)附近,也可发生在其他位置。DL/T 4172006,术语和定义3.13.2 3.2带电检测energized test一般采用便携式检测设备,在运行状态下,对设备状态量进行的现场检测,其检测方式为带电短时间内检测,有别于长期连续的在线监测。Q/GDW 11682013,术语和定义3.13.3 3.3特高频(UHF)ultra high frequency 指频率为
6、300MHz3000MHz的频段。13.4 3.4特高频局部放电带电检测仪ultra high frequency energized test partial discharge detector 在运行状态下,对电力设备局部放电产生的特高频电磁波信号进行检测的仪器。按照仪器检测功能可以分为巡检型和诊断型。3.5 3.5吉赫兹横向电磁场室(GTEM)gigahertz transverse electro-magnetic cell由三角形带状金属隔板为内导体和矩形截面喇叭状外导体构成的锥形同轴传输线,在直流到数GHz 频率范围内,可用于对电子装置进行辐射电磁场发射测量和抗扰性试验。3.6
7、3.6有效高度effectiveheight表征特高频局部放电传感器将局部放电辐射的电磁波能量转换为电压信号的能力,量纲为mm。其定义为:式中:f为信号频率;H ( f ) = Uo ( f )eEi ( f )(1)Ei(f)为频率 f 时传感器入射电磁波的电场强度幅值; Uo(f)为频率f 时传感器的输出电压幅值。3.7 3.7平均有效高度average effective height特高频局部放电传感器各频率点有效高度的累计平均值。3.8 3.8局部放电相位分布图(PRPD)phase-resolved partial-discharge pattern在一段时间内统计和描述局部放电信
8、号的幅值、频次和相位关系的二维或三维图谱。3.9 3.9脉冲序列相位分布图(PRPS)phase-resolved pulse-sequence pattern 描述局部放电信号的幅值、相位和时间关系的三维图谱。3.10 3.10检测灵敏度detection sensitivityimin在实验室检定条件下1),检测装置所能分辨的最小脉冲电场强度峰值E。3.11 3.11动态范围dynamic scopei max在实验室检定条件下2),检测装置所能检测的最大可测脉冲电场强度峰值E与最小瞬态电场强度峰值E的比值,用对数方式表示为20 lg Ei max 。19iminEi min4 检测原理电
9、力设备中局部放电电流脉冲具有陡的上升前沿和短的持续时间,能够激发出特高频电磁波。电磁波在设备内部传播,或经由无屏蔽介质向外辐射,通过内置或外置特高频传感器耦合至检测仪器,实现局部放电检测。5 结构组成特高频局部放电带电检测仪一般由UHF传感单元、信号处理单元和分析诊断单元组成。5.1 UHF 传感单元用于耦合设备内部局部放电产生的电磁波信号,包括特高频传感器和射频同轴传输电缆,安装方式主要有内置式和外置式。5.2 信号处理单元对传感器的信号进行滤波、放大、检波处理及模数转换。5.3 分析诊断单元实现局部放电信号的分析、处理及数据存储,并具备人机交互功能。6 检测仪分类6.1 巡检型可用于设备例
10、行试验检测,应具备7.3.1所述的功能要求。6.2 诊断型可用于例行试验和诊断性试验检测,应具备7.3.2所述的功能要求。7 技术要求7.1 工作条件7.1.1 使用环境条件特高频法局部放电带电检测仪的使用环境要求如下:2) 参 见 8.4.3a)环境温度:-1050;b)环境相对湿度:50(590)%RH;c)大气压力:(80kPa110)kPa。7.1.2 工作电源特高频法局部放电带电检测仪的工作电源要求如下:d)直流电源:5V36V 电池;e)交流电源:220(110%)V,频率 50(15%)Hz。7.2 通用技术要求通用技术要求按照Q/GDW XXX 电力设备带电检测仪器技术规范第1
11、部分:带电检测仪器通用技术规范中的相关条目执行。7.3 功能要求7.3.1 基本功能基本功能按照Q/GDW XXX 电力设备带电检测仪器技术规范第1部分:带电检测仪器通用技术规范中的5.2.1规定执行。7.3.2 巡检型专项功能巡检型检测仪的专项功能如下:a) 应能实现局部放电的特高频检测,并具备放电信号幅值实时显示功能;b) 应具有电压相位信号内同步或外同步功能,并具备 PRPS 图谱实时显示功能;c) 检测结果图谱显示应具有一定的动态刷新速率,刷新频率不小于每秒 1 次;d) 应采用充电电池供电,充满电单次持续工作时间不低于 4 小时,充电时仪器仍可正常使用;e) 测试数据的存储和导出应包
12、括图片和数据文件方式,数据文件的格式应满足附录 A 要求。7.3.3 诊断型专项功能诊断型检测仪的专项功能如下:a) 应能实现局部放电的特高频检测,并具备放电信号幅值实时显示功能;b) 应具有电压相位信号内、外同步功能,并具备 PRPD、PRPS 谱图实时显示功能;c) 检测结果图谱显示应具有一定的动态刷新速率,刷新频率不小于每秒 1 次;d) 测试数据的存储和导出应包括图片和数据文件方式,数据文件的格式应满足附录 A 要求,并具备测试数据查看和管理功能;e) 同时检测通道数应不少于 3 个;f) 应具有放电类型识别诊断功能;g) 应具有在线监测模式功能,单次持续监测时间不小于 7 天,可根据
13、现场实际情况调整设置局部放电信号的自动存储条件(如放电信号阈值、存储周期、变化率等参数)。7.4 性能特性7.4.1 传感器的平均有效高度特高频传感器检测频带至少覆盖300MHz1500MHz,在300MHz1500MHz频带内平均有效高度应不小于8mm,且最小有效高度不小于3mm。同时应提供1500MHz3000MHz的平均有效高度测试数据。7.4.2 检测灵敏度特高频局部放电带电检测仪(含传感器)在GTEM中测试的检测灵敏度不大于7mV/m(17dBmV/m)。7.4.3 动态范围特高频局部放电带电检测仪的动态范围不应小于40dB,在动态范围内检测结果应能有效反映局部放电强度的变化。7.4
14、.4 局部放电类型的正确识别率诊断型特高频局部放电带电检测仪应能正确判断GIS中典型局部放电类型,包括:自由金属颗粒放电、悬浮电位体放电、沿面放电、绝缘件内部气隙放电、金属尖端放电等,可对局部放电发生的类型进行统计,诊断结果应当简单明确,典型缺陷放电信号的正确识别率不低于80%。7.4.5 稳定性巡检型特高频局部放电带电检测仪在标定源输出50V100V范围内仪器各项功能正常,连续工作4 小时后,其GTEM检测信号幅值的变化应不超过5%。诊断型特高频局部放电带电检测仪在标定源输出50V100V范围内仪器各项功能正常,连续工作24 小时后,其GTEM检测信号幅值的变化应不超过5%。7.4.6 便携
15、性特高频局部放电带电检测仪应携带方便、操作便捷,并适用于单人独立或两人配合开展检测工作。巡检型仪器主机重量不应超过3Kg。7.4.7 其他要求带电检测仪的其它要求如下:a) 传感器特征阻抗应为 50 欧姆,传感器、射频同轴电缆、信号处理单元的连接应采用 N-50 系列射频同轴连接器;b) 射频同轴电缆应耐磨、抗弯折,具有良好的电磁屏蔽性能,诊断型检测仪每个检测通道配备的射频同轴电缆长度不小于 10m;c) 各类信号线、电源线的安装与连接应牢固、可靠;d) 特高频局部放电带电检测仪应配置专用便携式防振仪器箱,主机机箱的设计、材料、工艺应具备较高的机械强度,适合变电站、配电站室、电缆隧道等电力设备
16、检测现场环境。8 试验项目及要求8.1 试验环境除环境影响试验之外,其它试验项目应在如下试验环境中进行: a)环境温度:(15+35);b)相对湿度:(2575)%;c)大气压力:(80110)kPa。8.2 通用技术条件试验通用技术条件试验项目参照Q/GDW XXX 电力设备带电检测仪器技术规范第1部分:带电检测仪器通用技术规范中的相关条目执行。8.3 功能检查依据7.3进行逐项检查,所有功能应能正确运行。8.4 性能特性测试8.4.1 传感器平均有效高度试验采用GTEM检测传感器在300MHz1500MHz频带范围内的平均有效高度,应符合7.4.1中的要求。 具体测量方法参见附录B。8.4
17、.2 检测灵敏度试验采用GTEM检测特高频局部放电带电检测仪(含传感器)所能检测的最小瞬态电场强度峰值,应符合7.4.2中的要求。具体测量方法参见附录C。8.4.3 动态范围试验采用GTEM检测特高频局部放电带电检测仪(含传感器)所能检测的动态范围,其值应符合7.4.3 中的要求,具体测量方法参见附录C。8.4.4 局部放电类型正确识别率试验在能够稳定检测GIS内部局部放电信号的情况下,检验检测仪能够准确识别自由金属颗粒放电、悬浮电位体放电、沿面放电、绝缘件内部气隙放电、金属尖端放电等典型放电类型,应对每种模型连续进行不少于20次的局部放电类型识别试验,结果应符合7.4.4中的要求。GIS局部
18、放电典型图谱参照Q/GDW 11059.22013中相关条目,GIS局部放电典型缺陷模型参见附录D。8.4.5 稳定性试验将巡检型特高频局部放电带电检测仪开机连续工作4小时,注入标定信号,检查检测仪各项功能是否正常,并记录刚开机和连续工作4小时后的GTEM检测信号幅值,检测结果应符合7.4.5中要求。将诊断型特高频局部放电带电检测仪开机连续工作4小时,注入标定信号,检查检测仪各项功能是否正常,并记录刚开机和连续工作4小时后的GTEM检测信号幅值,检测结果应符合7.4.5中要求。8.4.6 便携性检查依据7.4.6要求进行检查。8.4.7 其他检查依据7.4.7要求进行检查。9 检测规则特高频法
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