升压站变电站设备检测管理规定 第2分册 特高频局部放电检测细则.pdf

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1、国家电网公司变电检测管理规定（试行）第 2 分册特高频局部放电检测细则国家电网公司二一七年三月I目录前前言言.II1 检测条件检测条件.11.1 环境要求.11.2 待测设备要求.11.3 人员要求.11.4 安全要求.11.5 仪器要求.22 检测准备检测准备.23 检测方法检测方法.23.1 检测原理图.33.2 检测步骤.33.3 检测验收.34 检测数据分析与处理检测数据分析与处理.45 检测原始数据和报告检测原始数据和报告.45.1 原始数据.45.2 检测记录.4附附录录A（规范性附录）（规范性附录）特高频局部放电检测特高频局部放电检测报告报告.5附附录录B（资料性附录）（资料性附

2、录）特高频局部放电传感器放置方法特高频局部放电传感器放置方法.6附附录录C（资料性附录）（资料性附录）干扰信号的典型图谱干扰信号的典型图谱.7附附录录D（资料性附录）（资料性附录）GIS 局部放电的典型图谱局部放电的典型图谱.8II前言为进一步提升公司变电运检管理水平，实现变电管理全公司、全过程、全方位标准化，国网运检部组织 26 家省公司及中国电科院全面总结公司系统多年来变电设备运维检修管理经验，对现行各项管理规定进行提炼、整合、优化和标准化，以各环节工作和专业分工为对象，编制了国家电网公司变电验收、运维、检测、评价、检修管理规定和反事故措施（以下简称“五通一措”）。经反复征求意见，于201

3、7 年 3 月正式发布，用于替代国网总部及省、市公司原有相关变电运检管理规定，适用于公司系统各级单位。本规定是依据国家电网公司变电检测管理规定（试行）编制的第 2 分册特高频局部放电检测细则，适用于 35kV 及以上变电站的气体绝缘全封闭组合电器(以下简称 GIS)。本规定由国家电网公司运维检修部负责归口管理和解释。本规定起草单位：国网北京电力。本规定主要起草人：郑秀玉、陶诗洋、马锋、李伟、刘弘景、赵静、韩晓昆、张华。1特高频局部放电检测细则1检测条件1.1环境要求除非另有规定，检测均在当地大气条件下进行，且检测期间，大气环境条件应相对稳定。a)环境温度不宜低于 5C。b)环境相对湿度不宜大于

4、 80%，若在室外不应在有雷、雨、雾、雪的环境下进行检测。c)在检测时应避免手机、雷达、电动马达、照相机闪光灯等无线信号的干扰。d)室内检测避免气体放电灯、电子捕鼠器等对检测数据的影响。e)进行检测时应避免大型设备振动源等带来的影响。1.2待测设备要求a)设备处于运行状态（或加压到额定运行电压）。b)设备外壳清洁、无覆冰。c)绝缘盆子为非金属封闭或者有金属屏蔽但有浇注口或内置有 UHF 传感器，并具备检测条件。d)设备上无各种外部作业。e)气体绝缘设备应处于额定气体压力状态。1.3人员要求进行电力设备特高频局部放电带电检测的人员应具备如下条件:a)熟悉特高频局部放电检测技术的基本原理、诊断分析

5、方法。b)了解特高频局部放电检测仪的工作原理、技术参数和性能。c)掌握特高频局部放电检测仪的操作方法。d)了解被测设备的结构特点、工作原理、运行状况和导致设备故障的基本因素。e)具有一定的现场工作经验，熟悉并能严格遵守电力生产和工作现场的相关安全管理规定。f)经过上岗培训并考试合格。1.4安全要求a)应严格执行国家电网公司电力安全工作规程（变电部分）的相关要求。b)带电检测工作不得少于两人。检测负责人应由有经验的人员担任，开始检测前，检测负责人应向全体检测人员详细布置安全注意事项。c)应在良好的天气下进行，户外作业如遇雷、雨、雪、雾不得进行该项工作，风力大于 5 级时，不宜进行该项工作。d)检

6、测时应与设备带电部位保持足够的安全距离，并避开设备防爆口或压力释放口。e)在进行检测时，要防止误碰误动设备。f)行走中注意脚下，防止踩踏设备管道。g)防止传感器坠落而误碰运行设备和试验设备。2h)保证被测设备绝缘良好，防止低压触电。i)在使用传感器进行检测时，应戴绝缘手套，避免手部直接接触传感器金属部件。j)测试现场出现明显异常情况时（如异音、电压波动、系统接地等），应立即停止测试工作并撤离现场。k)使用同轴电缆的检测仪器在检测中应保持同轴电缆完全展开，并避免同轴电缆外皮受到刮蹭。1.5仪器要求特高频局部放电检测系统一般由内置式或外置式特高频传感器、数据采集单元、信号放大器（可选）、数据处理单

7、元、分析诊断单元等组成。1.5.1主要技术指标a)检测频率范围：通常选用 300MHz 到 3000MHz 之间的某个子频段，典型的如 400MHz1500MHz。b)检测灵敏度：65dBmV。1.5.2功能要求a)可显示信号幅值大小。b)报警阈值可设定。c)检测仪器具备抗外部干扰的功能。d)测试数据可存储于本机并可导出。e)可用外施高压电源进行同步，并可通过移相的方式，对测量信号进行观察和分析。f)可连接 GIS 内置式特高频传感器。g)按预设程序定时采集和存储数据的功能。h)宜具备检测图谱显示。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，并可采用波形图、趋势图等谱图中的一种

8、或几种进行展示。i)宜具备放电类型识别功能。宜具备模式识别功能的仪器应能判断 GIS 中的典型局部放电类型（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），或给出各类局部放电发生的可能性，诊断结果应当简单明确。2检测准备a)检测前，应了解被检测设备数量、型号、制造厂家安装日期、内部构造等信息以及运行情况，制定相应的技术措施。b)配备与检测工作相符的图纸、上次检测的记录、标准作业卡。c)现场具备安全可靠的独立电源，禁止从运行设备上接取检测用电源。d)检查环境、人员、仪器、设备满足检测条件。e)按相关安全生产管理规定办理工作许可手续。3检测方法3.1检测原理图3图

9、 1特高频局放检测原理图3.2检测步骤a)按照设备接线图连接测试仪各部件，将传感器固定在盆式绝缘子非金属封闭处，传感器应与盆式绝缘子紧密接触并在测量过程保持相对静止，并避开紧固绝缘盆子螺栓，将检测仪相关部件正确接地，电脑、检测仪主机连接电源，开机。b)开机后，运行检测软件，检查仪器通信状况、同步状态、相位偏移等参数。c)进行系统自检，确认各检测通道工作正常。d)设置变电站名称、检测位置并做好标注。对于 GIS 设备，利用外露的盆式绝缘子处或内置式传感器，在断路器断口处、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、导体连接部件等处均应设置测试点。一般每个GIS间隔取23点，对于较长的母线

10、气室，可510米左右取一点，应保持每次测试点的位置一致，以便于进行比较分析。e)将传感器放置在空气中，检测并记录为背景噪声，根据现场噪声水平设定各通道信号检测阈值。f)打开连接传感器的检测通道，观察检测到的信号，测试时间不少于30秒。如果发现信号无异常，保存数据，退出并改变检测位置继续下一点检测。如果发现信号异常，则延长检测时间并记录多组数据，进入异常诊断流程。必要的情况下，可以接入信号放大器。测量时应尽可能保持传感器与盆式绝缘子的相对静止，避免因为传感器移动引起的信号而干扰正确判断。g)记录三维检测图谱，在必要时进行二维图谱记录。每个位置检测时间要求30s，若存在异常，应出具检测报告（格式见

11、附录A）。h)如果特高频信号较大，影响 GIS 本体的测试，则需采取干扰抑制措施，排除干扰信号，干扰信号的抑制可采用关闭干扰源、屏蔽外部干扰、软硬件滤波、避开干扰较大时间、抑制噪声、定位干扰源、比对典型干扰图谱等方法。3.3检测验收a)检查检测数据是否准确、完整。b)恢复设备到检测前状态。4检测数据分析与处理4a)首先根据相位图谱特征判断测量信号是否具备典型放电图谱特征或与背景或其他测试位置有明显不同，若具备，继续如下分析和处理：排除外界环境干扰，将传感器放置于绝缘盆子上检测信号与在空气中检测信号进行比较（对于无金属屏蔽的绝缘子应沿绝缘子外侧加装屏蔽带或采取屏蔽措施，防止设备内部信号从绝缘子传

12、出被空气中传感器接收到造成误判），若一致并且信号较小，则基本可判断为外部干扰。若不一样或变大，则需进一步检测判断。对于分相布置的设备，也可采用同位置不同相之间的比较，如果三相之间存在较大差异，则基本可判断为内部信号，如三相之间无明显差异，则需结合超声波、高频局放等检测手段进一步判断信号源位置。b)检测相邻间隔的信号，根据各检测间隔的幅值大小（即信号衰减特性）初步定位局放部位。c)必要时可使用工具把传感器绑置于绝缘盆子处进行长时间检测，时间不少于15分钟，进一步分析峰值图形、放电速率图形和三维检测图形，综合判断放电类型。d)在条件具备时，综合应用超声波局放仪、示波器等仪器进行精确的定位。5检测原

13、始数据和记录5.1原始数据检测工作中，应保存特高频局放检测原始数据，存放方式如下：a)建立一级文件夹，文件夹名称：变电站名检测日期（如：八里庄站 20150101）。b)建立二级文件夹，文件夹名称：调度号（如：111、14-9、224-9）。当被检测间隔三相分仓时，需分相建立文件夹，文件夹名称：调度号+相别（如 111A、111B、111C）。c)文件名：间隔绝缘盆子号按从线路到母线的顺序依次定为 1、2、3，母联间隔绝缘盆子号按母线调度号，从小到大顺序依次定为 1、2、3，PT 间隔绝缘盆子号按从 PT 到母线的顺序依次定为 1、2、3。3/2 接线方式时，中开关的绝缘盆子号按其调度号从小到

14、大依次定为 1、2、3。d)当检测到异常时，需对该间隔上的所有绝缘盆子进行检测并分别建立文件夹，文件夹名称：调度号相别（A、B、C）绝缘盆子号。每个检测部位应记录不少于 3 张三维图谱，且应尽量在减少外界干扰的情况下，在检测到最大局放信号处，存储不少于 2 组二维图谱，便于信号诊断分析。5.2检测报告检测工作完成后，应在 15 个工作日内完成检测记录整理并录入 PMS 系统，报告格式见附录 A。5附录A（规范性附录）特高频局部放电检测报告A.1特高频局部放电检测报告表A.1特高频局部放电检测报告一、基本信息一、基本信息变电站委托单位试验单位运行编号试验性质试验日期试验人员试验地点报告日期编制人

15、审核人批准人试验天气环境温度（）环境相对湿度（%）二、设备铭牌二、设备铭牌设备型号生产厂家额定电压(kV)投运日期出厂日期出厂编号三、检测数据三、检测数据序号检测位置负荷电流（A）图谱文件1图谱2图谱3图谱4图谱5图谱6图谱7图谱8图谱9图谱10图谱图谱特征分析仪器型号结论备注6附录B（资料性附录）特高频局部放电传感器放置方法将传感器依次放置在电缆接头处或GIS盆式绝缘子处，见图B.1所示，观测是否有局部放电脉冲信号。当现场存在明显的背景干扰时，应采用加装屏蔽带等措施抑制外部干扰信号的耦合，将屏蔽带固定在盘式绝缘子上,绝缘带的使用示意图如下图B.2所示。图 B.1GIS 局部放电带电测量传感位

16、置图 B.2屏蔽带的使用示意图7附录C（资料性附录）干扰信号的典型图谱C.1干扰信号的典型图谱表C.1干扰信号的典型图谱干扰类型干扰特点典型干扰波形典型干扰谱图手机信号波形相对固定，幅值稳定，没有工频相关性，不具有相位特征，有特定的重复频率雷达信号波形有明显的具有周期特征的峰值点，没有工频相关性，不具有相位特征日光灯干扰波形幅值变化较大，没有工频相关性，不具有相位特征，没有周期 重复现象发动机干扰波形没有明显的相位特征，幅值分布较广8附录D（资料性附录）GIS 局部放电的典型图谱D.1GIS局部放电的典型图谱表D.1GIS局部放电的典型图谱类型类型放电模式放电模式典型放电波形典型放电波形典型放

17、电谱图典型放电谱图自由金属颗粒放电金属颗粒和金属颗粒间的局部放电，金属颗粒和金属部件间的局部放电放电幅值分布较广，放电时间间隔不稳定，其极性效应不明显，在整个工频周期相位均有放电信号分布。悬浮电位体放电松动金属部件产生的局部放电放电脉冲幅值稳定，且相邻放电时间间隔基本一致。当悬浮金属体不对称时，正负半波检测信号有极性差异。绝缘件内部气隙放电固体绝缘内部开裂、气隙等缺陷引起的放电放电次数少，周期重复性低。放电幅值也较分散，但放电相位较稳定，无明显极性效应。沿面放电绝缘表面金属颗粒或绝缘表面脏污导致的局部放电。放电幅值分散性较大，放电时间间隔不稳定，极性效应不明显。9类型类型放电模式放电模式典型放电波形典型放电波形典型放电谱图典型放电谱图金属尖端放电处于高电位或低电位的金属毛刺或尖端，由于电场集中，产生的 SF6 电晕放电。放电次数较多，放电幅值分散性小，时间间隔均匀。放电的极性效应非常明显，通常仅在工频相位的负半周出现。