特高頻與超聲波局放檢測技術(shù)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1特高頻與超聲波局放檢測技術(shù)特高頻與超聲波局放檢測技術(shù)GIS局部放電檢測概述局部放電檢測概述超聲波局放檢測技術(shù)超聲波局放檢測技術(shù)特高頻局放檢測技術(shù)特高頻局放檢測技術(shù)第1頁/共137頁第2頁/共137頁GIS局部放電檢測的意義1局部放電的基本概念2GIS設(shè)備局部放電的起因3GIS局部放電檢測方法4第3頁/共137頁第4頁/共137頁局部放電的基本概念局部放電的基本概念 電力設(shè)備的絕緣系統(tǒng)中，只有部分區(qū)域發(fā)生放電，而沒有貫穿電力設(shè)備的絕緣系統(tǒng)中，只有部分區(qū)域發(fā)生放電，而沒有貫穿施加電壓的導(dǎo)體之間，即尚未擊穿，這種現(xiàn)象稱之為局部放電施加電壓的導(dǎo)體之間，即尚未擊穿，這種現(xiàn)象稱之為局部放電。 它是

2、由于局部電場畸變、局部場強(qiáng)集中，從而導(dǎo)致絕緣介質(zhì)局它是由于局部電場畸變、局部場強(qiáng)集中，從而導(dǎo)致絕緣介質(zhì)局部范圍內(nèi)的氣體放電或擊穿所造成的。它可能發(fā)生在導(dǎo)體邊上部范圍內(nèi)的氣體放電或擊穿所造成的。它可能發(fā)生在導(dǎo)體邊上，也可能發(fā)生在絕緣體的表面或內(nèi)部。在絕緣體中的局部放電，也可能發(fā)生在絕緣體的表面或內(nèi)部。在絕緣體中的局部放電甚至?xí)g絕緣材料，并最后導(dǎo)致絕緣擊穿。甚至?xí)g絕緣材料，并最后導(dǎo)致絕緣擊穿。 局部放電是一種脈沖放電，它會在電力設(shè)備內(nèi)部和周圍空間產(chǎn)局部放電是一種脈沖放電，它會在電力設(shè)備內(nèi)部和周圍空間產(chǎn)生一系列的光、聲、電氣和機(jī)械的振動等物理現(xiàn)象和化學(xué)變化生一系列的光、聲、電氣和機(jī)械的振動等

3、物理現(xiàn)象和化學(xué)變化。這些伴隨局部放電而產(chǎn)生的各種物理和化學(xué)變化可以為監(jiān)測。這些伴隨局部放電而產(chǎn)生的各種物理和化學(xué)變化可以為監(jiān)測電力設(shè)備內(nèi)部絕緣狀態(tài)提供檢測信號。電力設(shè)備內(nèi)部絕緣狀態(tài)提供檢測信號。第5頁/共137頁1- 導(dǎo)體上的毛刺；3- 懸浮屏蔽(接觸不良)；5- 盆式絕緣子上的顆粒2- 殼體上的毛刺4- 自由移動的金屬顆粒6- 盆式絕緣子內(nèi)部缺陷第6頁/共137頁分類：固定間隙懸浮放電可變間隙懸浮放電特點(diǎn)：1、信號強(qiáng)，脈沖幅值穩(wěn)定，脈沖間隔穩(wěn)定，高頻含量多2、間隙對稱時，正負(fù)半波對稱，間隙不對稱，正負(fù)半波不對稱3、放電脈沖主要集中在一、三象限懸浮放電模型圖第7頁/共137頁特點(diǎn)：1、碰撞外殼

4、產(chǎn)生的機(jī)械信號強(qiáng)，電信號較弱2、無固定相位特征，幅值不穩(wěn)定3、通常電信號最大信號出現(xiàn)在電壓峰值處自由金屬顆粒模型圖第8頁/共137頁特點(diǎn)：1、脈沖幅值相對較小，幅值變化大，高頻含量少，間隔變化大2、不規(guī)則氣泡正負(fù)半波不對稱3、放電脈沖主要集中在一、三象限氣隙放電模型圖第9頁/共137頁特點(diǎn)：1、放電脈沖次數(shù)多，信號最大值通常在電壓峰值處2、正負(fù)半波嚴(yán)重不對稱3、高頻含量少金屬尖端放電模型圖分類：導(dǎo)體上的尖端殼體上的尖端第10頁/共137頁第11頁/共137頁第12頁/共137頁特高頻(UHF)及超聲波(AE)法的比較特高頻UHF超聲波AE檢測信號特高頻電磁波信號超聲波信號抗干擾對電暈放電較不敏

5、感易受懸浮放電影響對電氣干擾較不敏感易受振動噪聲影響靈敏度對各種放電缺陷均較敏感，但不能發(fā)現(xiàn)彈墊松動、粉塵飛舞等非放電性缺陷僅對部分放電缺陷敏感，能發(fā)現(xiàn)彈墊松動、粉塵飛舞等非放電性缺陷檢測范圍10米300MHz），可沿波導(dǎo)方向無衰），可沿波導(dǎo)方向無衰減地進(jìn)行轉(zhuǎn)播；減地進(jìn)行轉(zhuǎn)播； 絕緣屏障會造成絕緣屏障會造成2dB信號衰減信號衰減 轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)會造成轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)會造成6dB信號分散信號分散UHF信號在GIS中的傳播衰減第66頁/共137頁(-6dB)(-2dB)0dB-8dB特高頻電磁波傳輸與衰減示意圖特高頻電磁波傳輸與衰減示意圖第67頁/共137頁第68頁/共137頁號的幅值、相位、放電頻次等信息中的

6、一種或幾種，并可采用PRPS、PRPD等常用譜圖進(jìn)行展示。第69頁/共137頁第70頁/共137頁特高頻局放測試儀組成示意特高頻局放測試儀組成示意圖圖第71頁/共137頁3 3、特高頻局放檢測其它常用工具、特高頻局放檢測其它常用工具 高速示波器：可對特高頻原始信號進(jìn)行觀察，并利用各高速示波器：可對特高頻原始信號進(jìn)行觀察，并利用各個通道采集信號的時間差來進(jìn)行定位；個通道采集信號的時間差來進(jìn)行定位； 頻譜儀：根據(jù)頻譜特性進(jìn)一步確認(rèn)是放電還是干擾，如頻譜儀：根據(jù)頻譜特性進(jìn)一步確認(rèn)是放電還是干擾，如果是干擾可分析干擾信號頻段，通過使用濾波器來過濾果是干擾可分析干擾信號頻段，通過使用濾波器來過濾掉干擾信

7、號；掉干擾信號； 屏蔽帶：屏蔽外部干擾最基本的工具，一般用金屬布制屏蔽帶：屏蔽外部干擾最基本的工具，一般用金屬布制成，同時能起到增強(qiáng)檢測信號及固定傳感器的作用。成，同時能起到增強(qiáng)檢測信號及固定傳感器的作用。第72頁/共137頁4、GIS特高頻局放特高頻局放儀兩種常用譜圖儀兩種常用譜圖PRPS（脈沖序列相位分布）譜圖（脈沖序列相位分布）譜圖第73頁/共137頁P(yáng)RPD（局部放電相位分解）譜圖（局部放電相位分解）譜圖第74頁/共137頁第75頁/共137頁進(jìn)行室外檢測避免雨、雪、霧、露等相對濕度大于80的天氣條件。第76頁/共137頁考慮縮短檢測周期，迎峰度夏（冬）、重大保電活動前應(yīng)增加檢測次數(shù)。

8、第77頁/共137頁第78頁/共137頁第79頁/共137頁特高頻局放檢測儀連接示意圖特高頻局放檢測儀連接示意圖第80頁/共137頁5、傳感器放置部位部位及要求、傳感器放置部位部位及要求 GIS內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的特高頻信號在內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的特高頻信號在GIS腔體內(nèi)以橫向電腔體內(nèi)以橫向電磁波方式傳播，只有在磁波方式傳播，只有在GIS殼的金屬非連續(xù)部位才能泄漏出殼的金屬非連續(xù)部位才能泄漏出來。在來。在GIS上只有無金屬法蘭的絕緣子、觀察窗、接地開關(guān)上只有無金屬法蘭的絕緣子、觀察窗、接地開關(guān)的外露絕緣件、的外露絕緣件、內(nèi)置式內(nèi)置式CT、PT二次接線盒二次接線盒等部位才能測量等部位才能測量到信號，特

9、高頻傳感器需安置在這些部位到信號，特高頻傳感器需安置在這些部位； 傳感器應(yīng)與盆式絕緣子緊密接觸，且應(yīng)放置于兩根禁錮盆傳感器應(yīng)與盆式絕緣子緊密接觸，且應(yīng)放置于兩根禁錮盆式絕緣子螺栓的中間，以減少螺栓對內(nèi)部電磁波的屏蔽及式絕緣子螺栓的中間，以減少螺栓對內(nèi)部電磁波的屏蔽及傳感器與螺栓產(chǎn)生的外部靜電干擾；傳感器與螺栓產(chǎn)生的外部靜電干擾； 在測量時應(yīng)盡可能保證傳感器與盆式絕緣子的接觸，不要在測量時應(yīng)盡可能保證傳感器與盆式絕緣子的接觸，不要因?yàn)閭鞲衅饕苿右鸬男盘柖蓴_正確判斷；因?yàn)閭鞲衅饕苿右鸬男盘柖蓴_正確判斷； 第81頁/共137頁在采用特高頻法檢測局部放電時，典型的操作流程如下：在采用特高頻法檢

10、測局部放電時，典型的操作流程如下：1 1）設(shè)備連接：按照設(shè)備接線圖連接測試儀各部件，將傳感器固定在）設(shè)備連接：按照設(shè)備接線圖連接測試儀各部件，將傳感器固定在盆式絕緣子上，將檢測儀主機(jī)及傳感器正確接地，電腦、檢測儀主機(jī)連盆式絕緣子上，將檢測儀主機(jī)及傳感器正確接地，電腦、檢測儀主機(jī)連接電源，開機(jī)。接電源，開機(jī)。2 2）工況檢查：開機(jī)后，運(yùn)行檢測軟件，檢查主機(jī)與電腦通信狀況、）工況檢查：開機(jī)后，運(yùn)行檢測軟件，檢查主機(jī)與電腦通信狀況、同步狀態(tài)、相位偏移等參數(shù)；進(jìn)行系統(tǒng)自檢，確認(rèn)各檢測通道工作正常同步狀態(tài)、相位偏移等參數(shù)；進(jìn)行系統(tǒng)自檢，確認(rèn)各檢測通道工作正常。3 3）設(shè)置檢測參數(shù)：設(shè)置變電站名稱、檢測位

11、置并做好標(biāo)注。根據(jù)現(xiàn)）設(shè)置檢測參數(shù)：設(shè)置變電站名稱、檢測位置并做好標(biāo)注。根據(jù)現(xiàn)場噪聲水平設(shè)定各通道信號檢測閾值。場噪聲水平設(shè)定各通道信號檢測閾值。4 4）信號檢測：打開連接傳感器的檢測通道，觀察檢測到的信號。如）信號檢測：打開連接傳感器的檢測通道，觀察檢測到的信號。如果發(fā)現(xiàn)信號無異常，保存少量數(shù)據(jù)，退出并改變檢測位置繼續(xù)下一點(diǎn)檢果發(fā)現(xiàn)信號無異常，保存少量數(shù)據(jù)，退出并改變檢測位置繼續(xù)下一點(diǎn)檢測；如果發(fā)現(xiàn)信號異常，則延長檢測時間并記錄多組數(shù)據(jù)，進(jìn)入異常診測；如果發(fā)現(xiàn)信號異常，則延長檢測時間并記錄多組數(shù)據(jù)，進(jìn)入異常診斷流程。必要的情況下，可以接入信號放大器。斷流程。必要的情況下，可以接入信號放大器。

12、第82頁/共137頁1 1、在檢測過程中，在檢測過程中，必須保證電源零線火線的正確性。通常要求插座必須保證電源零線火線的正確性。通常要求插座為左側(cè)零線，右側(cè)火線；為左側(cè)零線，右側(cè)火線；2 2、使用內(nèi)同步時，、使用內(nèi)同步時，必須要必須要從現(xiàn)場檢修電源箱或室內(nèi)墻上插座去電，從現(xiàn)場檢修電源箱或室內(nèi)墻上插座去電，不能使用逆變電源或發(fā)電機(jī)供電不能使用逆變電源或發(fā)電機(jī)供電；3 3、對每個對每個GISGIS間隔進(jìn)行檢測時，在無異常局放信號的情況下只需存儲間隔進(jìn)行檢測時，在無異常局放信號的情況下只需存儲斷路器倉盆式絕緣子的三維信號，其它盆式絕緣子必須檢測但可斷路器倉盆式絕緣子的三維信號，其它盆式絕緣子必須檢測

13、但可不用存儲數(shù)據(jù)。在檢測到異常信號時，必須對該間隔每個絕緣盆不用存儲數(shù)據(jù)。在檢測到異常信號時，必須對該間隔每個絕緣盆子進(jìn)行檢測并存儲相應(yīng)的數(shù)據(jù)；子進(jìn)行檢測并存儲相應(yīng)的數(shù)據(jù)；4 4、在開始檢測時，不需要加裝放大器進(jìn)行測量。若發(fā)現(xiàn)有微弱的異在開始檢測時，不需要加裝放大器進(jìn)行測量。若發(fā)現(xiàn)有微弱的異常信號時，可接入放大器將信號放大以方便判斷。常信號時，可接入放大器將信號放大以方便判斷。5、絕緣缺陷并非一定導(dǎo)致局部放電或持續(xù)的局部放電。局部放電經(jīng)常是斷續(xù)發(fā)生的。投運(yùn)前和檢修后的GIS交接試驗(yàn)中進(jìn)行局部放電帶電檢測時，建議用橡膠錘敲擊GIS殼體，激發(fā)懸浮電位局部放電以增加檢測的有效性。6、局部放電類型識別

14、的準(zhǔn)確程度取決于經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)的不斷積累，檢、局部放電類型識別的準(zhǔn)確程度取決于經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)的不斷積累，檢測結(jié)果和檢修結(jié)果確定以后，應(yīng)保留波形和譜圖數(shù)據(jù)，作為今后測結(jié)果和檢修結(jié)果確定以后，應(yīng)保留波形和譜圖數(shù)據(jù)，作為今后局部放電類型識別的依據(jù)。局部放電類型識別的依據(jù)。7、常見注意事項(xiàng)、常見注意事項(xiàng)第83頁/共137頁第84頁/共137頁1）排除法：在開始測試前，盡可能排除干擾源的存在，）排除法：在開始測試前，盡可能排除干擾源的存在，比如關(guān)閉熒光燈和關(guān)閉手機(jī)，檢查周圍有無懸浮放比如關(guān)閉熒光燈和關(guān)閉手機(jī)，檢查周圍有無懸浮放電的金屬部件；電的金屬部件；2） 根據(jù)信號特征根據(jù)信號特征識別干擾識別干擾：現(xiàn)場最：現(xiàn)

15、場最常見的干擾信號雷達(dá)常見的干擾信號雷達(dá)噪聲，移動電話噪聲，熒光噪聲和馬達(dá)噪聲。下面噪聲，移動電話噪聲，熒光噪聲和馬達(dá)噪聲。下面簡明列舉了上述幾種信號的典型譜圖簡明列舉了上述幾種信號的典型譜圖1、識別并排除干擾的方法、識別并排除干擾的方法第85頁/共137頁類類型型PRPS譜圖譜圖峰值檢測譜圖峰值檢測譜圖PRPD譜圖譜圖熒熒光光干干擾擾干擾信號幅值較分散，一般情況下工頻相關(guān)性弱。干擾信號幅值較分散，一般情況下工頻相關(guān)性弱。第86頁/共137頁類類型型PRPS譜圖譜圖峰值檢測譜圖峰值檢測譜圖PRPD譜圖譜圖移移動動電電話話干干擾擾干擾干擾信號工頻相關(guān)性弱，有特定的重復(fù)頻率，幅值有規(guī)律變化。信號工

16、頻相關(guān)性弱，有特定的重復(fù)頻率，幅值有規(guī)律變化。第87頁/共137頁類類型型PRPS譜圖譜圖峰值檢測譜圖峰值檢測譜圖PRPD譜圖譜圖馬馬達(dá)達(dá)干干擾擾干擾干擾信號無工頻相關(guān)性，幅值分布較為分散，重復(fù)率低。信號無工頻相關(guān)性，幅值分布較為分散，重復(fù)率低。第88頁/共137頁類類型型PRPS譜圖譜圖峰值檢測譜圖峰值檢測譜圖PRPD譜圖譜圖雷雷達(dá)達(dá)干干擾擾干擾干擾信號有規(guī)律重復(fù)產(chǎn)生但無工頻相關(guān)性，幅值有規(guī)律變化。信號有規(guī)律重復(fù)產(chǎn)生但無工頻相關(guān)性，幅值有規(guī)律變化。第89頁/共137頁3）根據(jù)信號位置識別）根據(jù)信號位置識別干擾干擾-平面分法平面分法P傳感器A傳感器B傳感器B傳感器A傳感器AP傳感器B第90頁/

17、共137頁4）屏蔽帶法抗干擾；）屏蔽帶法抗干擾；第91頁/共137頁5) 背景測量抗干擾背景測量抗干擾背景傳感器設(shè)備傳感器測量設(shè)備第92頁/共137頁6）利檢測頻段選擇和濾波抗干擾：針對固定存在信號較針對固定存在信號較強(qiáng)的干擾，可通過頻譜儀分析干擾存在的頻段強(qiáng)的干擾，可通過頻譜儀分析干擾存在的頻段，使用濾波器將其過濾掉達(dá)到抗干擾目的，使用濾波器將其過濾掉達(dá)到抗干擾目的第93頁/共137頁 排除掉干擾，確定為內(nèi)部放電后，需要對放電類排除掉干擾，確定為內(nèi)部放電后，需要對放電類型進(jìn)行識別。型進(jìn)行識別。GIS內(nèi)部放電主要有內(nèi)部放電主要有5類類：電暈放電，：電暈放電，空穴放電，自由金屬顆粒放電和懸浮電位

18、放電，以空穴放電，自由金屬顆粒放電和懸浮電位放電，以及及絕緣沿面放電絕緣沿面放電。下面簡明列舉了上述幾種信號的。下面簡明列舉了上述幾種信號的典型譜圖，包括各類信號的典型譜圖，包括各類信號的PRPS圖譜、圖譜、PRPD圖譜圖譜和峰值檢測圖譜和峰值檢測圖譜2、放電類型識別、放電類型識別第94頁/共137頁類類型型PRPS譜圖譜圖峰值檢測譜圖峰值檢測譜圖PRPD譜圖譜圖電電暈暈放放電電放電的極性效應(yīng)非常明顯，通常在工頻相位的負(fù)半周或正半周出現(xiàn)，放電的極性效應(yīng)非常明顯，通常在工頻相位的負(fù)半周或正半周出現(xiàn)，放電信號強(qiáng)度較弱且相位分布較寬，放電次數(shù)較多。但較高電壓等放電信號強(qiáng)度較弱且相位分布較寬，放電次數(shù)

19、較多。但較高電壓等級下另一個半周也可能出現(xiàn)放電信號，幅值更高且相位分布較窄，級下另一個半周也可能出現(xiàn)放電信號，幅值更高且相位分布較窄，放電次數(shù)較少。放電次數(shù)較少。第95頁/共137頁類類型型PRPS譜圖譜圖峰值檢測譜圖峰值檢測譜圖PRPD譜圖譜圖懸懸浮浮電電位位放放電電 放電信號通常在工頻相位的正、負(fù)半周均會出現(xiàn)，且具有一定對稱性，放電信放電信號通常在工頻相位的正、負(fù)半周均會出現(xiàn)，且具有一定對稱性，放電信號幅值很大且相鄰放電信號時間間隔基本一致，放電次數(shù)少，放電重復(fù)率較低。號幅值很大且相鄰放電信號時間間隔基本一致，放電次數(shù)少，放電重復(fù)率較低。PRPS譜圖具有譜圖具有“內(nèi)八字內(nèi)八字”或或“外八字

20、外八字”分布特征。分布特征。第96頁/共137頁類類型型PRPS譜圖譜圖峰值檢測譜圖峰值檢測譜圖PRPD譜圖譜圖自自由由金金屬屬顆顆粒粒放放電電局放信號極性效應(yīng)不明顯，任意相位上均有分布，放電次數(shù)少，放電幅值無明顯局放信號極性效應(yīng)不明顯，任意相位上均有分布，放電次數(shù)少，放電幅值無明顯規(guī)律，放電信號時間間隔不穩(wěn)定。提高電壓等級放電幅值增大但放電間隔降低。規(guī)律，放電信號時間間隔不穩(wěn)定。提高電壓等級放電幅值增大但放電間隔降低。第97頁/共137頁類類型型PRPS譜圖譜圖峰值檢測譜圖峰值檢測譜圖PRPD譜圖譜圖空空穴穴放放電電放電信號通常在工頻相位的正、負(fù)半周均會出現(xiàn)，且具有一定對稱性，放電幅放電信號

21、通常在工頻相位的正、負(fù)半周均會出現(xiàn)，且具有一定對稱性，放電幅值較分散，值較分散，放電次數(shù)較少放電次數(shù)較少。第98頁/共137頁第99頁/共137頁當(dāng)采用多個傳感器時，將一個傳感器（中心傳感器）固定在GIS上的某個檢測位置，將其他傳感器放置在此傳感器四周鄰近位置，如果中心傳感器的信號總是領(lǐng)先于四周不同位置處的傳感器的信號，則可判斷放電源靠近中心傳感器的位置。時間領(lǐng)先法確定大約位置L第100頁/共137頁xL-xS1,t1S2,t2L2xct t2 t1 Lct2x 時差定位原理L優(yōu)點(diǎn)：原理簡單、運(yùn)用方便、定位較為準(zhǔn)確。缺點(diǎn)：信號的時差在ns量級，因此不僅需要測量設(shè)備具有很高的采樣率和頻寬，還要求

22、被測信號的起始脈沖清晰，以讀取信號的起始時間。第101頁/共137頁第102頁/共137頁第103頁/共137頁4.特高頻局部放電檢測特高頻局部放電檢測110kV斷斷路器絕緣內(nèi)部缺陷路器絕緣內(nèi)部缺陷第104頁/共137頁 2014 2014年年5 5月月1414日，山東省電力科學(xué)研究院使用特日，山東省電力科學(xué)研究院使用特高頻法、超聲波法和高頻法、超聲波法和SF6SF6氣體成分檢測法在對某氣體成分檢測法在對某220kVGIS220kVGIS帶電檢測時，在某間隔母線支持絕緣子處檢帶電檢測時，在某間隔母線支持絕緣子處檢測到特高頻局放信號，測到特高頻局放信號，SF6SF6氣體成分分析法檢測到氣體氣體成

23、分分析法檢測到氣體成分有變化，但超聲波法對該類型放電不靈敏。成分有變化，但超聲波法對該類型放電不靈敏。 在確認(rèn)放電氣室后，及時對該間隔進(jìn)行解體，發(fā)在確認(rèn)放電氣室后，及時對該間隔進(jìn)行解體，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)B B相支持絕緣子存在嚴(yán)重澆筑缺陷，更換后放電信號相支持絕緣子存在嚴(yán)重澆筑缺陷，更換后放電信號消失。消失。1、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子內(nèi)部缺陷支柱絕緣子內(nèi)部缺陷案件經(jīng)過案件經(jīng)過第105頁/共137頁信號發(fā)現(xiàn)和初步定位信號發(fā)現(xiàn)和初步定位1、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子內(nèi)部缺陷支柱絕緣子內(nèi)部缺陷 檢測分析方法檢測分析方法如圖如圖1所示，采用便攜式特高頻局放測試儀，將特高頻傳感器依次放置在竹

24、寧線、所示，采用便攜式特高頻局放測試儀，將特高頻傳感器依次放置在竹寧線、#1主變、竹義線等間隔主變、竹義線等間隔1母和母和2母盆式絕緣子上，進(jìn)行檢測，測得信號如圖母盆式絕緣子上，進(jìn)行檢測，測得信號如圖2所示。所示。 圖圖1 1 傳感器放置位置傳感器放置位置圖圖2 2 三個間隔特高頻信號三個間隔特高頻信號圖圖3 3 朱寧間隔朱寧間隔-1-1、-2-2刀閘與母線間盆式絕緣子信號刀閘與母線間盆式絕緣子信號第106頁/共137頁 為進(jìn)一步確認(rèn)放電氣室，對朱寧間隔刀閘和母線氣室分別進(jìn)行為進(jìn)一步確認(rèn)放電氣室，對朱寧間隔刀閘和母線氣室分別進(jìn)行氣體成分取樣分析。氣體成分分析的最終結(jié)果，如表所示。氣體成分取樣分

25、析。氣體成分分析的最終結(jié)果，如表所示。氣體成分分析結(jié)果 1母線氣室存在少量硫化物，其他氣室成分檢測正常。母線氣室存在少量硫化物，其他氣室成分檢測正常。1、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子內(nèi)部缺陷支柱絕緣子內(nèi)部缺陷 檢測分析方法檢測分析方法被測氣室SF6氣體分解物成分（ppm）SO2+SOF2H2SHFCO1母線1.5007.72母線0007.62211-1刀閘0007.62211-2刀閘0008第107頁/共137頁放電源精確定位放電源精確定位1、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子內(nèi)部缺陷支柱絕緣子內(nèi)部缺陷 檢測分析方法檢測分析方法如圖如圖1所示，將兩傳感器分別放置于所示，將兩傳感器分別

26、放置于2211-1刀閘刀閘A、C兩相盆式絕緣子處，檢測到間隔兩相盆式絕緣子處，檢測到間隔20ms的電磁波信號，最高幅值達(dá)的電磁波信號，最高幅值達(dá)1500mV，且放電重復(fù)性較好，信號幅值大小也基本一致，波形如圖，且放電重復(fù)性較好，信號幅值大小也基本一致，波形如圖2所示。所示。 圖圖1 1 傳感器放置位置傳感器放置位置圖圖2 2 特高頻信特高頻信號號第108頁/共137頁放電源精確定位放電源精確定位1、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子內(nèi)部缺陷支柱絕緣子內(nèi)部缺陷 檢測分析方法檢測分析方法采用時差定位方法，對該兩處電磁波信號進(jìn)行定位，精確查找放電源位置。兩傳感器分別放置于位置1、位置2和位置3，檢

27、測電磁波信號如圖1和圖2所示。圖1所示位置2信號（黃色）超前位置1信號（藍(lán)色）約5ns；圖2所示位置2信號（藍(lán)色）超前位置3信號（藍(lán)色）約13ns，現(xiàn)場測量位置1與位置2距離約米，位置2與位置3間距約米。經(jīng)過分析計(jì)算，信號源位于位置2和位置3之間，距離位置2（A相盆式絕緣子）約20cm處。圖圖1 1 位置位置1 1和和2 2時間差時間差圖圖2 2 位置位置2 2和和3 3時間差時間差第109頁/共137頁解體檢查情況解體檢查情況1、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子內(nèi)部缺陷支柱絕緣子內(nèi)部缺陷 檢測分析方法檢測分析方法在拆解母線支撐絕緣子時，發(fā)現(xiàn)A相支撐絕緣子表面有很多小孔，最大兩個直徑約的小

28、孔，如圖1所示，且該絕緣子位于特高頻定位的放電源處。 圖圖1 1 支持絕緣子缺陷支持絕緣子缺陷第110頁/共137頁返廠試驗(yàn)情況返廠試驗(yàn)情況1、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子內(nèi)部缺陷支柱絕緣子內(nèi)部缺陷 檢測分析方法檢測分析方法5月29日，在新東北公司對更換下的三相盆式絕緣子和7只支持絕緣子進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)項(xiàng)目包括工頻耐壓、局放測試和X光探傷。 1）工頻耐壓試驗(yàn)：氣體中，460kV/1min試驗(yàn)通過。2）局放測試：氣體中，A相支持絕緣子在175kV電壓下局放量200pC，局放超標(biāo)。其他6只局放無異常。3）X光探傷：A相支持絕緣子內(nèi)部有微小裂紋。第111頁/共137頁 1) 1)支持絕緣子內(nèi)部

29、裂紋或氣隙缺陷一般由澆注或固化過程中內(nèi)部受支持絕緣子內(nèi)部裂紋或氣隙缺陷一般由澆注或固化過程中內(nèi)部受熱不均或真空度不夠造成，該類缺陷在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生局部放電，長熱不均或真空度不夠造成，該類缺陷在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生局部放電，長期運(yùn)行下會加速絕緣件內(nèi)部老化，最終形成貫穿性放電通道，發(fā)生擊穿期運(yùn)行下會加速絕緣件內(nèi)部老化，最終形成貫穿性放電通道，發(fā)生擊穿。 2) 2)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及反措要求，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及反措要求，GIS、SF6斷路器設(shè)備內(nèi)部的絕緣操作桿斷路器設(shè)備內(nèi)部的絕緣操作桿、盆式絕緣子、支撐絕緣子等部件必須經(jīng)過局部放電試驗(yàn)方可裝配，要、盆式絕緣子、支撐絕緣子等部件必須經(jīng)過局部放電試驗(yàn)方可裝配，要求在試驗(yàn)電

30、壓下單個絕緣件的局部放電量不大于求在試驗(yàn)電壓下單個絕緣件的局部放電量不大于3pC。 3) 3)制造廠應(yīng)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)和反措的執(zhí)行力度，加強(qiáng)絕緣件等關(guān)鍵組部件制造廠應(yīng)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)和反措的執(zhí)行力度，加強(qiáng)絕緣件等關(guān)鍵組部件的產(chǎn)品質(zhì)量管控，重點(diǎn)做好絕緣操作桿、盆式絕緣子、支撐絕緣子等絕的產(chǎn)品質(zhì)量管控，重點(diǎn)做好絕緣操作桿、盆式絕緣子、支撐絕緣子等絕緣件的交流耐壓、局放測試、緣件的交流耐壓、局放測試、X光探傷等試驗(yàn)項(xiàng)目；關(guān)鍵組部件出廠時光探傷等試驗(yàn)項(xiàng)目；關(guān)鍵組部件出廠時都應(yīng)有各自生產(chǎn)編號，便于對產(chǎn)品生產(chǎn)、試驗(yàn)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)進(jìn)行追溯都應(yīng)有各自生產(chǎn)編號，便于對產(chǎn)品生產(chǎn)、試驗(yàn)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)進(jìn)行追溯。1、特高頻檢測特高頻檢測G

31、IS支柱絕緣子內(nèi)部缺陷支柱絕緣子內(nèi)部缺陷經(jīng)驗(yàn)體會經(jīng)驗(yàn)體會第112頁/共137頁 2010 2010年年3 3月月2222日，江蘇省電力試驗(yàn)研究院使用特高頻日，江蘇省電力試驗(yàn)研究院使用特高頻法、超聲波法和法、超聲波法和SF6SF6氣體成分檢測法在對某氣體成分檢測法在對某220kVGIS220kVGIS帶電帶電檢測時，在某間隔檢測時，在某間隔B B相出線的三個盆式絕緣子處均測量到相出線的三個盆式絕緣子處均測量到較強(qiáng)的特高頻局放信號，超聲波法和較強(qiáng)的特高頻局放信號，超聲波法和SF6SF6氣體成分分析法氣體成分分析法均為測量到可疑信號。均為測量到可疑信號。 隨著信號的逐步變大，對存在疑似信號的絕緣子進(jìn)

32、行隨著信號的逐步變大，對存在疑似信號的絕緣子進(jìn)行了解體更換處理。由于處理及時準(zhǔn)確，避免了重大事故的了解體更換處理。由于處理及時準(zhǔn)確，避免了重大事故的發(fā)生。發(fā)生。2、特高頻檢測特高頻檢測GIS盆式絕緣子內(nèi)部氣隙缺陷盆式絕緣子內(nèi)部氣隙缺陷案件經(jīng)過案件經(jīng)過第113頁/共137頁特高頻法測量到的信號如圖2、特高頻檢測特高頻檢測GIS盆式絕緣子內(nèi)部氣隙缺盆式絕緣子內(nèi)部氣隙缺陷陷檢測分析方法檢測分析方法第114頁/共137頁 通過對局放信號傳播衰減比較法進(jìn)行初步判斷，結(jié)果表明，位通過對局放信號傳播衰減比較法進(jìn)行初步判斷，結(jié)果表明，位置置G處的異常信號幅值最大，處的異常信號幅值最大，如圖：如圖： 然后在存在

33、疑似信號的絕緣子處安裝了局部放電特高頻在線監(jiān)然后在存在疑似信號的絕緣子處安裝了局部放電特高頻在線監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)行測系統(tǒng)，進(jìn)行24小時監(jiān)控。一直持續(xù)到小時監(jiān)控。一直持續(xù)到6月份，發(fā)現(xiàn)信號在逐步增大月份，發(fā)現(xiàn)信號在逐步增大，隨即決定解體更換存在疑似信號部位的，隨即決定解體更換存在疑似信號部位的F、G、H的盆式絕緣子。的盆式絕緣子。2、特高頻檢測特高頻檢測GIS盆式絕緣子內(nèi)部氣隙缺盆式絕緣子內(nèi)部氣隙缺陷陷檢測分析方法檢測分析方法第115頁/共137頁 對更換后的對更換后的F、G、H進(jìn)行進(jìn)行X光探傷、耐壓、局部光探傷、耐壓、局部放電試驗(yàn)，結(jié)果表明放電試驗(yàn)，結(jié)果表明F、H盆子通過盆子通過X光探傷、耐壓、光

34、探傷、耐壓、局部放電試驗(yàn)，而局部放電試驗(yàn)，而G號盆子僅通過了耐壓試驗(yàn)，在其號盆子僅通過了耐壓試驗(yàn)，在其內(nèi)部發(fā)現(xiàn)澆口下部發(fā)現(xiàn)一條長約內(nèi)部發(fā)現(xiàn)澆口下部發(fā)現(xiàn)一條長約150mm、直徑約為、直徑約為2mm的氣泡，其局部放電量為，如圖所示。的氣泡，其局部放電量為，如圖所示。2、特高頻檢測特高頻檢測GIS盆式絕緣子內(nèi)部氣隙缺盆式絕緣子內(nèi)部氣隙缺陷陷檢測分析方法檢測分析方法第116頁/共137頁對其進(jìn)行解體后可見明顯的氣泡，如圖所示：(a)(b)2、特高頻檢測特高頻檢測GIS盆式絕緣子內(nèi)部氣隙缺盆式絕緣子內(nèi)部氣隙缺陷陷檢測分析方法檢測分析方法第117頁/共137頁 1) 1) 在對在對GIS進(jìn)行帶電檢測時，應(yīng)

35、同時使用多種方法。這進(jìn)行帶電檢測時，應(yīng)同時使用多種方法。這是因?yàn)椴煌姆椒ㄓ胁煌挠行z測范圍，如絕緣子內(nèi)部氣是因?yàn)椴煌姆椒ㄓ胁煌挠行z測范圍，如絕緣子內(nèi)部氣泡缺陷，僅有特高頻法能檢測到放電信號，超聲波法、氣體泡缺陷，僅有特高頻法能檢測到放電信號，超聲波法、氣體成分未檢測到可疑信號。成分未檢測到可疑信號。 2) 2) 應(yīng)加強(qiáng)駐廠監(jiān)造和出廠試驗(yàn)見證工作，避免存在重應(yīng)加強(qiáng)駐廠監(jiān)造和出廠試驗(yàn)見證工作，避免存在重大缺陷的設(shè)備進(jìn)入電網(wǎng)。大缺陷的設(shè)備進(jìn)入電網(wǎng)。 3) 3) 應(yīng)加強(qiáng)帶電檢測技術(shù)培訓(xùn)，增加相關(guān)技術(shù)人員的現(xiàn)應(yīng)加強(qiáng)帶電檢測技術(shù)培訓(xùn)，增加相關(guān)技術(shù)人員的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，提高帶電檢測工作的有效性和效率等。

36、場經(jīng)驗(yàn)，提高帶電檢測工作的有效性和效率等。2、特高頻檢測特高頻檢測GIS盆式絕緣子內(nèi)部氣隙缺盆式絕緣子內(nèi)部氣隙缺陷陷經(jīng)驗(yàn)體會經(jīng)驗(yàn)體會第118頁/共137頁 2010年6月2日，試驗(yàn)人員在對一110kV GIS進(jìn)行局部放電檢測時，發(fā)現(xiàn)110kV#1母線上備用六間隔-1刀閘A相下方有較強(qiáng)局放信號，經(jīng)分析有較強(qiáng)的危害性。對GIS設(shè)備進(jìn)行了解體檢查，發(fā)現(xiàn)信號異常部位所對應(yīng)的支撐絕緣子內(nèi)部有一明顯裂紋，若繼續(xù)運(yùn)行，很可能導(dǎo)致絕緣子斷裂，造成母線接地、停電事故。本次GIS的隱患排查工作，不僅消除了該GIS設(shè)備的重大安全隱患，避免了重大設(shè)備事故的發(fā)生。3、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子裂紋支柱絕緣子裂

37、紋缺陷缺陷案件經(jīng)過案件經(jīng)過第119頁/共137頁使用儀器為PDM2000超聲、超高頻測試儀，特高頻測得明顯的放電信號，經(jīng)儀器自動判斷為尖端放電，但從波形來看，還具有一定的100Hz相關(guān)性，如圖1所示：3、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子裂紋支柱絕緣子裂紋缺陷缺陷檢測分析方法檢測分析方法04590135180225270315360Phase(deg)0.00.61.21.82.43.0Amplitude(mV)2%27%52%77%100%第120頁/共137頁超聲波信號圖譜的雙極性特征較明顯，但也存在兩撮不大一樣的特征，如圖2所示，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，應(yīng)為連接松動引起的懸浮放電，同時伴隨有尖端

38、放電現(xiàn)象，信號較明顯，具有一定的危害性。3、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子裂紋支柱絕緣子裂紋缺陷缺陷檢測分析方法檢測分析方法04590135180225270315360Phase(deg)0.00.61.21.82.43.0Amplitude(mV)2%27%52%77%100%第121頁/共137頁 為進(jìn)一步確保該GIS設(shè)備局部放電測試結(jié)果的正確性，并對放電點(diǎn)進(jìn)行精確定位， 2010年6月18日，使用德國DOBLE公司的超高頻局放測試儀和AIA超聲局放設(shè)備， 對GIS設(shè)備信號異常部位進(jìn)行了第二次復(fù)測。3、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子裂紋支柱絕緣子裂紋缺陷缺陷檢測分析方法檢測分

39、析方法第122頁/共137頁3、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子裂紋支柱絕緣子裂紋缺陷缺陷檢測分析方法檢測分析方法第123頁/共137頁通過對備用六間隔附近兩條母線上的6個盆式絕緣子進(jìn)行超高頻信號測量，結(jié)果顯示備用六間隔兩側(cè)#1母線上的兩個盆式絕緣子上超高頻放電信號最強(qiáng)，其他盆子上的信號稍弱，因此確定了放電氣室為這兩個盆式絕緣子之間的#1母線上備用六間隔所在氣室用AIA超聲局放檢測儀對放電氣室進(jìn)行逐點(diǎn)測試，測試結(jié)果顯示放電信號最強(qiáng)點(diǎn)出現(xiàn)在#1母線上備用六間隔-1刀閘A相下方，其信號較其他部位有明顯增長，具體位置如圖所示。所測最大超聲信號峰值達(dá)38mv，且具有較強(qiáng)的100Hz相關(guān)性，對信號進(jìn)

40、行相位模式分析，信號圖譜與標(biāo)準(zhǔn)的懸浮放電圖譜較為相似，初步診斷為懸浮放電類型3、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子裂紋支柱絕緣子裂紋缺陷缺陷檢測分析方法檢測分析方法第124頁/共137頁3、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子裂紋支柱絕緣子裂紋缺陷缺陷檢測分析方法檢測分析方法第125頁/共137頁 為了進(jìn)一步確定缺陷原因，2010年7月22日，將更換的絕緣部件進(jìn)行了返廠檢測、試驗(yàn)，試驗(yàn)情況如下：A相支柱絕緣子在進(jìn)行X光探傷時，發(fā)現(xiàn)絕緣子內(nèi)部有明顯裂紋（見圖6），裂紋由嵌件與絕緣子結(jié)合處開始，自內(nèi)而外，但還未發(fā)展到絕緣子表面，因此，由外部無法觀察到裂紋。B相支柱絕緣子正常。3、特高頻檢測特高頻

41、檢測GIS支柱絕緣子裂紋支柱絕緣子裂紋缺陷缺陷檢測分析方法檢測分析方法第126頁/共137頁3、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子裂紋支柱絕緣子裂紋缺陷缺陷檢測分析方法檢測分析方法第127頁/共137頁 經(jīng)查閱相關(guān)原始資料，該產(chǎn)品在出廠前已經(jīng)過X光探傷、局放檢測等試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)絕緣子有缺陷，分析絕緣子裂紋產(chǎn)生的原因應(yīng)為安裝工藝不良，導(dǎo)致此處A相支柱絕緣子在對接過程中受力產(chǎn)生損傷，且長期處于徑向不平衡力的作用，不斷發(fā)展并導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋，引起局部放電。3、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子裂紋支柱絕緣子裂紋缺陷缺陷檢測分析方法檢測分析方法第128頁/共137頁1 1）超高頻局放檢測設(shè)備靈敏度高，能

42、夠在距離放電點(diǎn)較遠(yuǎn)的間隔檢測到異常信號，適用于整個GIS設(shè)備的快速巡檢；但所測信號強(qiáng)度與測試點(diǎn)和放電源的距離變化關(guān)系不明顯，精確定位放電源位置較困難；可采用兩個傳感器和示波器配合定位缺陷位置，但有一定誤差。2)超聲局放檢測設(shè)備所測信號在放電源位置較強(qiáng)，偏離放電位置后信號明顯減弱，適用于局放異常位置的精確定位。3、特高頻檢測特高頻檢測GIS支柱絕緣子裂紋支柱絕緣子裂紋缺陷缺陷經(jīng)驗(yàn)體會經(jīng)驗(yàn)體會第129頁/共137頁 2011年年5月月27日，上海市電力公司檢修人員發(fā)現(xiàn)日，上海市電力公司檢修人員發(fā)現(xiàn)220kV某站某站3號主變號主變110kV C相的斷路器室附近存在異常相的斷路器室附近存在異常的特高頻

43、信號。經(jīng)過特高頻時間差定位及氣體成份分析的特高頻信號。經(jīng)過特高頻時間差定位及氣體成份分析確定放電源位于確定放電源位于C相的斷路器內(nèi)部。相的斷路器內(nèi)部。 2011年年6月月10日，對日，對3號主變號主變110KV斷路器斷路器C相進(jìn)行相進(jìn)行解體維護(hù)。更換新的部件之后，站內(nèi)之前的特高頻信號解體維護(hù)。更換新的部件之后，站內(nèi)之前的特高頻信號消失。消失。 由于處理及時正確，避免了重大事故的發(fā)生。由于處理及時正確，避免了重大事故的發(fā)生。4、特高頻局部放電檢測特高頻局部放電檢測110kV斷路器絕斷路器絕緣內(nèi)部缺陷緣內(nèi)部缺陷 案件經(jīng)過案件經(jīng)過第130頁/共137頁4、特高頻局部放電檢測特高頻局部放電檢測110k

44、V斷路器絕斷路器絕緣內(nèi)部缺陷緣內(nèi)部缺陷 檢測分析方法檢測分析方法 經(jīng)特高頻時間差定位分析，發(fā)現(xiàn)在經(jīng)特高頻時間差定位分析，發(fā)現(xiàn)在3號主變號主變110kV C相的斷相的斷路器室內(nèi)部存在一個局放源，位置參見圖路器室內(nèi)部存在一個局放源，位置參見圖(a)。相比傳感器。相比傳感器1，傳，傳感器感器2檢測的信號在時間上超前，而且幅值大于前者檢測的信號在時間上超前，而且幅值大于前者,其信號參見其信號參見圖圖(b).主變110kVC相斷路器特高頻檢測傳感器2測得的特高頻信號第131頁/共137頁 為了對前面局放檢測儀檢測的結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)，為了對前面局放檢測儀檢測的結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)，110kV斷路器氣室斷路器氣室進(jìn)行了氣體成分取樣分析。進(jìn)行了氣體成分取樣分析。 由于由于3號主變號主變110KV斷路器室的三相是相互連通的，所以先分析斷路器室的三相是相互連通的，所以先分析三相氣室的成分，然后逐一分析各相氣室。氣體成分分析的最終結(jié)果三相氣室的成分，然后逐一分析各相氣室。氣體成分分析的最終結(jié)果，如