带电检测技术

带电检测技术电气试验班2015.01.07韩丙光主要内容带电检测概述带电检测项目带电检测案例分析一、带电检测概述带电检测定义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。根据QGDW1168-2013输变电设备状态检修试验规程RegulationsofCondition-BasedMaintenance&TestforElectricEquipment带电检测EnergizedTest带电检测设备1）油浸式变压器、换流变、并联电抗器、平波电抗器2）干式平波电抗器3）套管（直流套管）4）SF6气体绝缘变压器5）干式变压器、电抗器和消弧线圈6）电流互感器（直流互感器，含零磁通和光电式）7）电压互感器及耦合电容器（直流分压器）8）金属氧化物避雷器根据省公司【2014】108号变电设备带电检测工作指导意见，规定了17类大类变电（直流）设备：带电检测设备9）组合电器、GIL、罐式断路器10）SF6断路器（直流断路器）11）开关柜12）隔离开关（直流隔离开关、接地开关）13）串联补偿装置14）绝缘子、母线15）高压并联电容器和集合式电容器16）交、直流滤波器及并联电容器组、直流中性线母线电容器（换流站）17）晶闸管换流阀（换流站）根据省公司【2014】108号变电设备带电检测工作指导意见，规定了17类大类变电（直流）设备：二、带电检测项目带电检测项目GIS设备局部放电检测1开关柜局部放电检测2输变电设备红外测温检测4变压器铁心接地电流带电检测5避雷器运行中持续电流（阻性）检测6变压器油色谱分析3开展GIS局部放电检测的意义随着电网建设的发展，GIS变电站的数量不断增加；GIS的内部空间极为有限，工作场强很高，且绝缘裕度相对较小；GIS内部一旦出现绝缘缺陷，极易造成设备故障，引起的停电时间较长，检修费用也很高；国内已经发生了数起较为严重的GIS事故，过去那种认为GIS设备免维护的观点已不被认同；CIGRE调查表明，50％以上的GIS故障是可预先发现的；在GIS的交接试验中监视局部放电信号，对运行中的GIS进行定期监测，均是保障安全运行的有效手段。局部放电GIS设备局部放电的检测2开关柜局部放电检测方法3局部放电的基本概念1局部放电类型分类2局部放电的基本概念电力设备的绝缘系统中，只有部分区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，即尚未击穿，这种现象称之为局部放电。它是由于局部电场畸变、局部场强集中，从而导致绝缘介质局部范围内的气体放电或击穿所造成的。它可能发生在导体边上，也可能发生在绝缘体的表面或内部。在绝缘体中的局部放电甚至会腐蚀绝缘材料，并最后导致绝缘击穿。局部放电是一种脉冲放电，它会在电力设备内部和周围空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化学变化。这些伴随局部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。局部放电分类：悬浮放电高压电力设备中某一金属部件，由于结构上的原因，运输过程和运行中造成断裂，松动或者接触不良，失去接地，处于高压与低压电间，按其阻抗形成分压。而在这一金属上产生一对地电位，称之为悬浮电位。悬浮放电模型图自由金属颗粒放电自由金属颗粒模型图绝缘内部气隙放电气隙放电模型图尖端放电金属尖端放电模型图分类：导体上的尖端壳体上的尖端GIS设备局部放电的检测1-导体上的毛刺；3-悬浮屏蔽(接触不良)；5-盆式绝缘子上的颗粒2-壳体上的毛刺4-自由移动的金属颗粒6-盆式绝缘子内部缺陷GIS局部放电检测技术特高频检测法超声波检测法气体分析法局部放电，伴随有爆裂状的声发射，产生超声波，且很快向四周介质传播。通过安装在电力设备外壁上的超声波传感器，将超声波信号转换为电信号，就能对设备的局部放电水平进行测量。超声波局部放电检测的原理使用的仪器局部放电超声波检测位置示意图特高频局部放电检测的原理电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高，当局部放电在很小的范围内发生时，击穿过程很快，将产生很陡的脉冲电流，其上升时间小于1ns，并激发频率高达数GHz的电磁波。应用宽带高频天线（300MHz-1GHz传感器）检测GIS内部局放电流激发的电磁波信号，从而反应GIS内部局部放电的类型及大体位置。根据传感器安装位置不同，该方法分为内置法与外置法两种。由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下，因此特高频法能有效地避开现场的电晕等干扰，具有较高的灵敏度和抗干扰能力，可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。UHF内置传感器UHF外置传感器导体绝缘子局部放电源UHF内置传感器法兰特高频检测法基本原理示意图特高频局放检测仪连接示意图气体分析法通过检测GIS内部气体的成分，确定内部是否具有放电。当SF6设备中发生绝缘故障时，放电产生的高温电弧使SF6气体发生分解反应，生成SF4、SF3、SF2和S2F10等多种低氟硫化物。如果是纯净的SF6气体，上述分解物将随着温度降低会很快复合，还原为SF6气体，实际上使用中的SF6气体总含有一定量的空气、水分，由于上述分解生成的多种低氟硫化物很活泼，即与SF6气体中的微量水分和氧气等发生反应。由于SF6分解物与水分结合生成的HF和H2、SO3、SO2等化合物，均对设备内其他绝缘及金属材料有强腐蚀作用，进而加速绝缘劣化，最终导致设备发生突发性故障。高压开关柜局放检测技术暂态地电压(波)TransientEarthVoltage（TEV）超声波检测法高压开关柜局放检测技术暂态地电压(波)TransientEarthVoltage（TEV）高压开关柜局放检测技术超声波（AE、Ultrasonic）20kHz接触式（压电式）超声波传感器(AE)：贴在电力设备表面，检测局放产生的超声波信号在电力设备表面金属板中传播所感应的振动现象，开放式（敞开式）超声波传感器(Ultrasonic)：检测放电产生的超声波信号在空气中传播时的振动现象高压开关柜局放检测技术便携式多功能测量仪(TEV)超声波局放检测仪1、用来初判是否存在局放；2、采用多角度和软件判断大体位置变压器油色谱分析油色谱分析主要对绝缘油进行色谱分析，检测油中溶解的氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙炔、乙烯共七种气体。当存在潜伏性过热或放电故障时就会加快这些气体的产生速度。故障气体的组成和含量与故障的类型和故障的严重程度有密切关系。变压器油色谱分析取油油色谱分析变压器油色谱分析输变电设备红外测温检测被测物体的红外辐射能量与温度成一定的函数关系，辐射能量通过仪器的透镜，滤光片，会聚到探测器，探测器将辐射能转换成电信号，经过放大器，A/D转换器的处理，最后显示出温度值。（1）红外测温仪（点温计）（2）红外热电视（3）红外热像仪（焦平面）红外成像原理输变电设备红外测温检测红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射；自然界任何温度高于绝对零度（-273.16℃）的物体都会发出红外线，辐射出的红外线带有物体的温度特征信息。红外线特性输变电设备红外测温检测现场测试变压器铁心接地电流带电检测变压器铁芯接地电流检测意义变压器铁芯正常情况下是接地的，且只能有一点接地。由于自铁芯与大地之间产生悬浮位，因此便会有接地电流，正常情况下这个电流值是非常小的。但当铁芯存在两点及以上的接地时，便会在铁芯与大地之间形成回路，这时候的接地电流便会增大很多倍。这个电流会引起铁芯局部过热，损坏绝缘。所以要定期测量变压器的接地电流。避雷器运行中持续电流检测避雷器带电检测在运行电压下，避雷器的总泄漏电流包含阻性电流和容性电流（并联）。主要检测的为泄漏电流和阻性分量阻性电流占：5%~20%。当避雷器受潮或者内部绝缘部件受损或者表面污秽时，阻性电流大大增加。三、带电检测案例分析三、带电检测案例分析三、带电检测案例分析避雷器B相出线避雷器温度高出A、C相4.68度，该避雷器为阀式结构，绝缘已损坏三、带电检测案例分析2014-2-19220kV赵苗线CTC相开关侧线夹断裂图像谢谢