大型電力變壓器、GIS、高壓電力電纜現(xiàn)場帶電巡回檢測

1、大型電力變壓器、GIS、高壓電力電纜現(xiàn)場帶電巡回檢測長期以來電力系統(tǒng)沿用傳統(tǒng)的定期試驗方式來檢測高壓電氣設(shè)備的絕緣。定期停電試驗費用較高也不易及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的絕緣缺陷。采用在線監(jiān)測及檢測方法，能夠?qū)Ρ粶y設(shè)備的參數(shù)隨時測量，為電力系統(tǒng)的安全運行提供可靠的保證。高壓電氣設(shè)備在線檢測的特點 無須停電，可隨時了解運行設(shè)備的絕緣狀況，局部放電變化趨勢。 可隨時確定運行設(shè)備的局部放電位置。 在線檢測的數(shù)據(jù)可以為設(shè)備的維修提供依據(jù)。 可對運行設(shè)備的故障點進行跟蹤測試。一大型電力變壓器帶電巡回檢測1在線檢測基礎(chǔ)知識1.1局部放電信號在變壓器內(nèi)的傳播途徑 脈沖電流（LC傳輸回路） 高頻電磁波 超聲波變壓器高頻信號

2、等效回路示意圖局放信號傳播途徑意圖1.2 局放信號取樣方法 寬頻電流互感器 天線（超高頻） 超聲傳感器局放信號取樣示意圖2局部放電連續(xù)在線監(jiān)測2.1多通道多傳感器后臺數(shù)據(jù)處理2.1.1 脈沖電流、超聲檢測法特點： 通道數(shù)量多，可對1臺設(shè)備進行多點監(jiān)測。 電、聲同時監(jiān)測，提高監(jiān)測結(jié)果的準確性。 線路較多，安裝復雜，適合新建電站安裝。 設(shè)備投資較大。 脈沖電流法和脈沖電流、超聲混合方法在線監(jiān)測原理框圖2.1.2 超高頻檢測法特點： 監(jiān)測信號的頻率較高，干擾信號處理簡單。 天線需要安裝在變壓器內(nèi)部，安裝復雜。 由于金屬介質(zhì)的遮擋，天線接收信號存在盲區(qū)。超高頻法局放在線監(jiān)測原理框圖2.2 智能傳感器現(xiàn)

3、場總線方式在線監(jiān)測特點： 安裝靈活方便，無需布置大量的信號線，可單獨運行。 可任意增加被測設(shè)備的監(jiān)測點數(shù)。 可電、聲同時監(jiān)測，提高監(jiān)測結(jié)果的準確性。 所有監(jiān)測儀器可通過一條總線連接到主控室。3局部放電帶電巡回檢測3.1 特點： 無須停電，可隨時了解運行設(shè)備的絕緣狀況，局部放電變化趨勢。 可隨時確定運行設(shè)備的局部放電位置。 在線檢測的數(shù)據(jù)可以為設(shè)備的維修提供依據(jù)。 可對運行設(shè)備的故障點進行跟蹤測試。 單臺巡檢儀可用于多臺被測設(shè)備，也可連續(xù)監(jiān)測運行中的可疑設(shè)備。 巡檢儀可以完成離線局部放電試驗和放電點定位試驗。3.2 帶電巡檢的檢測點 鐵心接地線利用寬頻帶電流互感器通過鐵心接地線接收信號 零線接地

4、線利用寬頻帶電流互感器通過零線接地線接收信號 經(jīng)改造后的套管末屏 油箱接地線 油箱箱壁超聲檢測3.3 巡回檢測信號的校準3.3.1 直接校準 串聯(lián)校準 并聯(lián)校準直接并聯(lián)校準示意圖3.3.2 間接校準間接校準示意圖3.3.3 相對背景校準4巡回檢測的不同階段 預防性巡檢 跟蹤巡檢 準在線監(jiān)測在線巡檢階段示意圖 在線定位5運行狀態(tài)的評估5.1 根據(jù)趨勢圖評估（縱向比較） 某電站1號主變準在線局部放電趨勢圖5.2 橫向比較（如不同相設(shè)備數(shù)據(jù)比較）某站4號主變C相油箱接地線收到的波形某站4號主變B相收到的波形5.3 直接判斷（在線定位） 在線定位的超聲波信號6現(xiàn)場干擾處理6.1 典型放電信號未經(jīng)LC回

5、路衰減的放電脈沖未經(jīng)LC回路衰減的放電脈沖的頻譜經(jīng)LC回路的放電脈沖6.2 干擾信號 1根據(jù)干擾信號的來源分類： 空間干擾天線接收到的空間信號天線接收到的空間信號展開波形天線接收到的空間信號頻譜 線路耦合的干擾 地噪聲干擾鐵芯接地線上接收到的地回路噪聲信號地回路噪聲信號頻譜2根據(jù)干擾的特點分類： （1）寬頻帶脈沖干擾，如：接觸不良，放電信號等。（2）窄頻帶脈沖干擾：一般寬頻帶脈沖干擾在空間或長距離電纜傳播后會形成窄頻帶脈沖干擾。（3）窄頻帶連續(xù)干擾：廣播電臺、無線通訊信號屬于窄頻帶連續(xù)干擾。（4）寬頻帶連續(xù)干擾：地噪聲或其他路徑傳輸?shù)臒嵩肼?6.3 干擾處理方法 對采集的信號濾波（模擬濾波、數(shù)

6、字濾波）濾波通帶避開干擾頻段示意圖 天線門控抑制干擾天線門控原理示意圖 極性判別抑制干擾極性判別原理等效簡化圖 波形識別二GIS的在線巡檢2. 1 GIS 放電信號的傳輸 脈沖電流 電磁波輻射 超聲波輻射2. 2 放電信號在GIS中傳輸?shù)奶攸c 金屬外殼屏蔽 超聲波傳輸介質(zhì)衰減率高 外殼多點接地2. 3 在線檢測方法 寬頻帶電流互感器 超聲波傳感器 超高頻接收天線GIS在線巡檢示意圖GIS典型放電波形GIS接地線背景波形三高壓電纜的在線巡檢由于制造或安裝的缺陷，會在電纜端頭（接頭）的絕緣部分發(fā)生放電，直至發(fā)生絕緣擊穿損壞，有的會發(fā)生著火或爆炸。所以，如何在事故發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)故障隱患是解決問題的關(guān)鍵

7、。這就需要我們有帶電檢測的手段。3.1 利用局放定位組合探測器進行電纜在線檢測的原理 電纜接頭帶電檢測示意圖前面已經(jīng)提到，當局部放電發(fā)生時會向周圍輻射電磁波和超聲波，利用定向天線和超聲傳感器可檢測出放電位置和放電強度。整個檢測過程無須接觸被測點，探測器與檢測儀器利用光纖隔離，使檢測過程安全方便。3.2 電纜接頭發(fā)生放電的幾個階段3.2.1 無放電信號：利用組合組合探測器接收不到任何電信號和超聲信號。說明該接頭絕緣狀況良好。 無放電信號 3.2.2 發(fā)生微弱放電：利用組合探測器可接收到微弱的電信號，但收不到超聲信號。說明該接頭已存在絕緣缺陷，但在短時間內(nèi)不會發(fā)生擊穿故障，可進行跟蹤檢測觀察。 發(fā)生微弱放電 發(fā)生較強放電 3.2.3 發(fā)生較強放電：利用組合探測器可接收到較強的電信號，但收不到超聲信號。說明該接頭已存在較嚴重絕緣缺陷，放電有可能發(fā)生在內(nèi)部，超聲波信號的衰減較嚴重，所以暫時收不到超聲信號