如何进行GIS运行中局部放电测试

如何进行GIS运行中局部放电测试 制作人员 张长虹评审人员 刘劲松 安宁局 郭锡元 安宁局 制作单位 检修试验中心制作日期 2012 08 09 关键词 超高频测试仪 超声波测试仪GIS局部放电测试 1 4T1 讲师介绍 讲师姓名 张长虹 检修试验中心 longrainbow 2 4T1 2 6T1 培训时间及培训组织安排 培训时间 年月日 月日上午 下午 本课程的培训时间及组织安排如下 培训组织安排 超高压输电公司 3 5T1 授课内容与授课指导安排 重点讲解GIS设备局放测试工作的四大部分 准备阶段 局放测试 波形分析 故障定位 完工清场重点介绍局放测试工作规范方面的知识点及技能要求 通过 准备 测试 分析 判断 定位 收工 六大步骤 使学员容易理解 熟悉和掌握的流程和操作要领 讲解方式 课堂讲解 图片视频演示 测试 课程目标 帮助学员懂得 1 GIS局放缺陷的类型2 GIS设备的结构原理3 超高频与超声波局放测试方法的优缺点 本课程的目标是 帮助学员掌握 1 超声波局放测试工作步骤2 超高频局放测试工作步骤3 超高频与超声波波形图分析方法4 GIS故障定位方法 3 5T1 本课程所依据的制度规范 4 3T1 应当具备该技能的岗位人员 5 3T1 培训对象的知识技能基础要求 学习者学习本课程之前 需要达到的要求 了解GIS设备的结构及局放测试的方法 DL T555 2004 气体绝缘金属封闭开关设备现场耐压及绝缘试验导则 以及DL T618 1997 气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程 熟悉GB50150 2006电气装置安装工程 电气设备交接试验标准及QCSG114002 2011电力设备预防性试验规程 掌握高电压技术相关知识 具备电气试验工资质及电力行业变电工作票 三种人 资质 7 3T1 相关的作业人员 工器具及作业材料 试验人员3人 超声波测试仪1台 超高频测试仪1台 测试探头 超高频 3个 测试探头 超声波 3个 数字示波器1个 电源线盘1个 专用信号耦合剂1瓶 BNC电缆4根 6 5T1 目录 第一部分基础介绍 第二部分主体内容讲解 8 4T51 第三部分回顾与练习 目录 第一部分基础介绍 第二部分主体内容讲解 9 4T51 第三部分回顾与练习 技能意义 为什么要进行GIS运行中局部放电测试 GIS传统的停电预试项目存在设备停电时间长以及不能发现在运行电压下的放电缺陷等不足 目前在我国 GIS维修方式正在向状态维修CBM conditionbasedmaintenance 方向发展 GIS在不停电 不脱离系统的运行状态下 利用技术手段对设备绝缘状况进行检测 有效掌握被检测设备是否处于正常运行状态 以便确定该设备是否需要停电检修 是GIS设备预试的趋势 因此需要进行GIS运行中局部放电测试 7 3T1 基本概念 1 GIS局放测试 绝缘体在局放的作用下 高温或电弧等一系列物理和化学现象 使绝缘体迅速老化直至击穿 导致局放产生的因素很多 涉及到制造过程中的设计 材料 结构 工艺流程 安装 环境清洁度等各个环节 也涉及到运行过程中的绝缘老化 过电压 过电流 过激磁等种种因素 对GIS进行局部放电检测能够有效地发现其内部早期的绝缘缺陷 以便采取措施 避免缺陷进一步扩大 提高GIS的运行可靠性 它还可以弥补耐压试验的不足 通过局部放电测试能发现GIS制造和安装的 清洁度 以及绝缘制造工艺和安装过程中的缺陷 差错 确定故障位置 从而进行有效的处理 确保设备的安全运行 7 3T1 基本概念 2 超高频耦合器 接收GIS内部局部放电产生的超高频电磁波信号 完成局部放电信号传感 3 超声波传感器 接收GIS内部局部放电产生的超声波信号 完成局部放电信号传感 4 放电信号处理单元 对耦合器输出的信号 或外部天线信号 进行放大 滤波和脉冲整形等处理 输出局部放电的特高频信号和局部放电的宽脉冲信号 7 3T1 基本概念 5 测量设备 对放电信号处理单元输出的信号进行观察 可采用示波器 也可采用基于便携式计算机的数据采集装置 为了进行局部放电定位 测量系统通常包含2个以上的测量通道 便于不同测点位置的信号幅值比较和信号时差测量 为了便于信号时差测量 2个测量通道使用的电缆需要相同长度 7 3T1 工作原理 此项工作的基本原理 由于GIS内部发生故障的主要形式是颗粒 电晕和局放 颗粒故障 在内部受到电场力和重力的作用 会与开关外壳发生碰撞 产生机械波在壳体传播 电晕和局部放电发生时会伴有声音信号和电信号 声音信号也会在壳体传播 通过紧贴在SF6断路器金属外壳上的超声传感器或者是环氧树脂的盆式绝缘子的超高频传感器 接受壳体内部发出的频率在10kHz 200kHz 超高频信号是0 3 3G 的信号 根据接受到的信号的幅度 相位 频率成分 原始信号特征 与背景信号的对比 以及跟工频的相关特性的分析 来进行故障类型识别 故障程度及故障位置分析 7 3T1 作业对象 此项工作主要针对110kV及以上电压等级GIS HGIS 开展 其特点是可在设备带电运行中进行局部放电测量 7 3T1 作业现场 变电站和发电厂中的GIS HGIS GIL等设备 设备不需要停电 7 3T1 案例 在应用GIS故障检测技术前 电网运行中的GIS已发生过几例绝缘事故 a JM 站500kVGIS b DYWHD站400kVGIS c HG站220kVGISd SJ电厂220kVGIS等发生过绝缘闪络事故 尤其是SJ电厂1989年7月15日220kVGIS 3主变间隔203BO地刀绝缘事故 造成全厂停电 两台20万千瓦发电机停运两天 直接损失电量达3200万千瓦时 可见 实际运行中是多么需要一种对GIS有效的检测手段 能及早的发现GIS内部绝缘故障 并能准确定位 使得GIS的检修工作能有计划地进行 缩短检修时间和节省检修费用 从而提高GIS运行可靠性 那么我们应该如何开展GIS设备局部放电测试呢 如何才能判断故障类型以及准确定位呢 补充说明 因不便于指明某变电站 故使用 JM DYWHD HG SJ 等字样变电站名称缩写作为代称 7 3T1 目录 第一部分基础介绍 第二部分主体内容讲解 10 4T51 第三部分回顾与练习 主体内容讲解 一准备 二测试 三分析 四判断 五定位 六收工 13 8T51 13 9T51 13 10T51 13 11T51 13 12T51 13 13T51 13 14T1 本工作步骤如下 一准备 1 1看现场 1 2找记录 1 3定方案 1 4备仪器 1 5保安全 13 7T51 13 8T51 13 9T51 13 10T51 13 11T51 13 12T51 13 13T51 13 14T1 准备工作是开展一切工作的前提 根据所开展的任务来准备相应的工作 确保准备工作充分 充足 以使整个工作有计划 有组织 准备工作主要包括 1 1看现场 勘察现场情况 并采集数据 以便确定试验方案以及试验方法 具体说明 1 了解GIS设备的产品型号 制造厂家 技术参数 2 明确本次工作任务的数量 3 了解GIS的盘式绝缘子是否有金属屏蔽 刀闸观察窗的大小 注意 现场采集数据务必要客观准确 19 3T1 1 2找记录 根据被试GIS设备运行检修情况以及上次预试值 如有故障嫌疑设备要特别重视 对本次局放测试工作有个大体印象 具体说明 1 从生产管理系统查找被试GIS设备运维情况 2 查找上次预试局放测试报告 注意 仔细搜集被试GIS设备信息 防止有问题设备漏查 在现场测试中巡查不细致 导致缺陷被忽略 19 3T1 1 2找记录 生产系统截图 7 3T1 1 3定方案 1 3 1组织措施 1 3 2技术措施 1 3 3安全措施 13 5T51 13 6T51 13 7T51 13 8T51 13 9T51 13 10T51 13 11T51 13 12T51 13 13T51 13 14T1 准备方案的目的 方案是指导工作开展 保障安全的的重要书面依据 对于方案的制定 必须符合生产实际 切勿脱离生产 纸上谈兵 其主要内容应涵盖以下三个方面 1 3 1组织措施 完善组织措施 使组织完善 分工明确 职责清晰 具体说明 1 确定工作人员的分工 2 确定联系方式 3 明确各自的职责说明 19 3T1 1 3 1组织措施 注意 现场提问 工作负责人的职责 正确 安全组织工作 确认工作票所列安全措施正确 完备 必要时加以补充 工作前向工作班全体成员告知危险点 关键点 督促 监护工作班成员执行现场安全措施和技术措施 工作班成员职责 熟悉工作内容 工作流程 掌握安全措施 明确工作中危险点 并履行确认手续 遵守安全规章制度 技术规程和纪律 执行安全规程和现场安全措施 正确使用安全工器具和劳动防护用品 19 3T1 1 3 2技术措施 通过技术标准手段 用于指导检修工作 使其有据可依 具体说明 1 确定与设备带电部位的安全距离 2 确定采用的试验仪器 3 确定采用的试验方法 4 明确局放测试判断的标准要求 5 明确局放测试抗干扰的方法 注意 防止由于技术措施制定错误导致现场测试工作方法不符合被试设备实际情况 延误试验工期 19 3T1 1 3 3安全措施 安全措施是保障作业人员在作业过程的安全具体方法 是杜绝违章作业的具体举措 具体说明 1 人员坠落安全控制措施 2 人员走错工作地点措施 19 3T1 1 4备仪器 为工作的开展准备相应的工器具 满足现场工作要求 具体说明 1 按照工具清单内容 到库房进行工具 材料的分捡 2 所需的工器具不超过合格检验期限 需要使用相关仪器需要依据标准进行初期检测 符合要求后方可出库 3 检查电源线盘是否导通 4 检查试验仪器是否开机良好 注意 防止试验仪器在使用前已损坏或未经校验合格 导致在现场测试数据不准确 19 3T1 1 5保安全 作业现场采用必要的安全措施 以保证试验工作安全顺利的实施 具体说明 1 在试验工作地点悬挂 在此工作 标识牌 2 召开班前会 对工作班成员宣读工作任务 工作地点 人员分工 试验危险点 关键点 并进行技术 安全交底 3 对需要登高接线测试的地方应提醒工作班成员佩戴安全带 防止高出坠落 注意 1 技术 安全交底要有相应记录 2 组织要严明 交待要清楚 19 3T1 1 5保安全 现场测试图 7 3T1 示对全图片 二测试 2 1选方法 2 2连接线 2 3取信号 13 5T51 13 6T51 13 7T51 13 8T51 13 9T51 13 10T51 13 11T51 13 12T51 13 13T51 13 14T1 对GIS设备开展局放测试 为常规快速巡查 对每一个测试点要保存其波形记录 作为历史数据库积累 有助于以后的定检比较 2 1选方法 2 1 1超高频 2 1 2超声波 2 1 3脉冲电流 2 1 4方法选择 13 6T51 13 7T51 13 8T51 13 9T51 13 10T51 13 11T51 13 12T51 13 13T51 13 14T1 目前国内GIS带电局放测试方法有以下几种 2 1 1超高频 超高频适合对GIS设备进行快速巡查 由于电信号衰减比声信号小 传感器可以接收到相邻两三个气室的局放信号 因此每个GIS间隔测试的点少 工作量轻 优点 能够灵敏发现金属悬浮 针尖 表面爬电 绝缘内部缺陷 放电灵敏度高 对较大的金属颗粒放电能够发现 可定位分析 局限性 对全金属屏蔽盘式绝缘子无法测试 对观察孔或注塑孔最长直径小于40mm的灵敏度太低 注意 只能对非金属屏蔽绝缘盘子进行测试 信号衰减快 需对每个非金属屏蔽盘式绝缘子测试 无法定量分析 19 3T1 2 1 2超声波 对GIS设备故障进行精确定位 由于声信号衰减快 传感器只能测到单个气室的局放信号 因此每个GIS间隔测试的点多 工作量大 一般作为超高频法的补充方法 优点 对GIS外壳的局部放电灵敏度较高 当有较强的内部金属悬浮 针尖的局部放电时也能够测到 采用非电量测试方法 抗电场干扰能力强 定位准确 局限性 对大部分局部放电灵敏度较低 注意 对GIS内部局部放电不灵敏 容易受机械振动信号的干扰 信号衰减快 测试点多 无法定量分析 19 3T1 2 1 3脉冲电流 脉冲电流对有电缆出线的GIS设备进行测试 优点 能够灵敏发现各种放电 可以初步定量分析 局限性 对非电缆出线GIS无法测量 注意 只能对电缆出线进行测试 且容易受外界电场干扰影响 测试人员需要有大量的现场试验经验 定位困难 在现场快速巡查中使用的较少 19 3T1 19 3T1 19 3T1 GIS内各类局放信号频带范围 频域 UHF信号范围 500 1500MHz UHF噪声信号范围 300 3000MHz HFCT信号范围 100KHz 30MHz AE信号范围 40 100KHz 2 1 4方法选择 2 1 4 1类型一 2 1 4 2类型二 2 1 4 3类型三 13 5T51 13 6T51 13 7T51 13 8T51 13 9T51 13 10T51 13 11T51 13 12T51 13 13T51 13 14T1 针对不同的GIS设备类型选择最合适的方法 才能得到最好的测试效果 2 1 4 1类型一 对金属屏蔽盘式绝缘子 接地刀闸盘式绝缘子为非金属盘式绝缘子类型GIS设备进行局放测试 具体说明 采用接地刀闸盘式绝缘上超高频测试方法 注意 离测试点最远的位置为3 4个盘式绝缘子 该处灵敏度最高约1000 5000pC左右 19 3T1 2 1 4 2类型二 采用观察窗上超高频测试方法对金属屏蔽盘式绝缘子 有观察窗类型GIS设备进行局放测试 具体说明 采用观察窗测试的孔径在10cm以上 离测试点最远的的位置为3个盘式绝缘子 该处灵敏度最高可达约100 1000pC左右 19 3T1 2 1 4 3类型三 采用超声波测试方法对全金属屏蔽类型GIS设备进行局放测试 注意 由于测试点可以随意设置 不存在远离测试点情况 考虑测试效率问题 在较容易发生局部放电的刀闸 接头等部位布置测试点 根据新加坡新能源公司的经验是每个气室1个测试点 基本上保证大的局部放电能够发现 但由于测试原理的问题 对内部局部放电灵敏度不高 19 3T1 2 2连接线 完成仪器的简单连线 保证局放信号的正常传输 具体说明 1 将BNC电缆的一端连接至超高频 超声波 耦合器的电缆头 2 将BNC电缆的另一端连接至信号处理单元 19 3T1 超高频连接线超声波连接线 2 2连接线 完成仪器的简单连线 保证局放信号的正常传输 具体说明 1 当需要对GIS设备局放波形进行深入分析时 将信号处理单元输出端和测量设备 各厂家仪器型号不同 的输入端通过BNC电缆相连 2 用usb连接线将笔记本和测试仪器连接 打开电源 注意 连接线前对BNC电缆进行测试 保证不断线 19 3T1 2 3取信号 2 3 1开始采集 2 3 2停止采集 2 3 3保存数据 13 5T51 13 6T51 13 7T51 13 8T51 13 9T51 13 10T51 13 11T51 13 12T51 13 13T51 13 14T1 通过传感器与GIS设备外壳紧贴接触 接收其局放信号 2 3 1开始采集 基于前面对不同类型GIS设备的局放测试方法选择组合 对GIS设备进行局放信号采集 具体说明 1 当对GIS进行超高频测试时 将超高频传感器紧贴GIS盘式绝缘子或者刀闸观察窗 保持一段时间 2 当对GIS进行超声波测试时 将超声波传感器紧贴GIS外壳 除了盘式绝缘子 3 进入 采集设置 选择触发方式 采集信号的类型 4 点击 量程设置 选择通道合适的量程 5 观察测量仪器屏幕上局放波形时域图 19 3T1 2 3 1开始采集 注意 1 如果超高频测试波形干扰较大时 可在传感器外部包裹一层防辐射屏蔽布 屏蔽外界干扰信号 2 超声波测试前 要在超声波传感器接触面涂抹耦合剂 确保耦合剂充盈传感器接触面 3 测试过程中 保持传感器静止无颤动 防止引入杂散信号 19 3T1 2 3 2停止采集 结束GIS设备一个测试点局放信号的采集 具体说明 1 观察局放信号波形的规律 一般时间控制在2min左右 2 当局放幅值较小或无明显脉冲放电信号 可停止局放信号的采集工作 注意 1 需要凭借现场经验对局放信号波形进行分辨 如果有怀疑局放的地方 需要适当延长采集时间 加强观察分析 2 防止在传感器刚贴上GIS壳体后 信号波形稳定下来就停止采集 19 3T1 2 3 3保存数据 对采集到的局放波形进行存储 可作为下次局放测试的参考 具体说明 1 在测量仪器上输入 测试位置 测试日期 等信息 2 在局放信号波形稳定时或出现局放脉冲信号时点击 保存 注意 当局放信号波形出现杂散干扰信号时 应对干扰进行排除后 再对其进行保存 19 3T1 过关测试一 1 单选题 采用声测法对运行设备内部的局部放电进行带电检测 检测到的信号主要是频率为20 100kHz的 信号 A 超声波B 超高频信号C 甚高频信号D 振动波信号答案 A 19 3T1 过关测试一 2 多选题 现场常用 试验项目来判断设备绝缘情况 A 绝缘电阻B 直流泄电流C 交流耐压D 局部放电E 回路电阻答案 ABCD 19 3T1 过关测试一 3 单选题 电力设备的局部放电 是指设备绝缘系统中被部分击穿的电气放电 这种放电可以发生在 附近 A 外壳B 导体电极C 绝缘支柱D 绝缘介质答案 B 19 3T1 三分析 3 1抗干扰 3 2识波形 3 3避噪音 13 5T51 13 6T51 13 7T51 13 8T51 13 9T51 13 10T51 13 11T51 13 12T51 13 13T51 13 14T1 对局放测试波形进行分析时整项试验工作的关键所在 而试验人员的分析能力来源于现场测试经验的积累 3 1抗干扰 更加准确的分析局放信号波形 防止由于干扰信号的引入而导致误判断 具体说明 干扰源种类很多 如汽车打火线圈 马达转动 导线电晕 现场施工电焊机及照明光源 高压出线端部的悬浮性放电 电视 移动电话和雷达站等通讯装置所发射强烈的UHF干扰信号 在变电站构成了局部放电检测的严重干扰 这些干扰频段密集地占据着470MHz 790MHz 862MHz 962MHz和1268 1335MHz范围 且峰值高 此种类型的干扰具有集中的相位分布 可通过软件方式构建典型干扰库予以识别 注意 当对局放波形有疑问时 不能武断的下定义是否存在干扰信号 需要同有经验的技术人员进行沟通交流 方可下定论 19 3T1 3 1抗干扰 19 3T1 3 1抗干扰 19 3T1 3 2识波形 3 2 1浮电位金属颗粒 不跳动 和金属部件 3 2 2跳动金属颗粒 3 2 3SF6中尖端放电 3 2 4绝缘子表面金属颗粒放电 13 6T51 13 7T51 13 8T51 13 9T51 13 10T51 13 11T51 13 12T51 13 13T51 13 14T1 通过对各局放波形的识别 帮组试验人员更好的进行分析 3 2 1浮电位金属颗粒 不跳动 和金属部件 具体说明 右图所示是典型浮电位缺陷引起的局部放电波形图 包括可移动但不可跳动的金属颗粒 松动螺丝或屏蔽罩等 浮电位放电的波形特点是 每个工频半波或工频周波的放电脉冲比较规则 包括各个放电脉冲的幅值变化范围较小 脉冲之间的间隔比较恒定 各个工频半波或工频周波的放电次数比较一致 正负工频半波的波形可能对称或不对称 取决于放电间隙的对称性 19 3T1 3 2 1浮电位金属颗粒 不跳动 和金属部件 具体说明 右图所示是典型浮电位缺陷引起的局部放电波形图 包括可移动但不可跳动的金属颗粒 松动螺丝或屏蔽罩等 浮电位放电的波形特点是 每个工频半波或工频周波的放电脉冲比较规则 包括各个放电脉冲的幅值变化范围较小 脉冲之间的间隔比较恒定 各个工频半波或工频周波的放电次数比较一致 正负工频半波的波形可能对称或不对称 取决于放电间隙的对称性 19 3T1 3 2 2跳动金属颗粒 具体说明 右图所示是典型跳动金属颗粒放电的三维谱图 波形特点是 放电发生在金属颗粒降落到GIS外壳底部的瞬间 放电脉冲和工频相位不再有强的相关性 19 3T1 3 2 3SF6中尖端放电 具体说明 右图所示是典型SF6中尖端放电的波形图 尖端放电的波形特点是 放电脉冲密集 脉冲连成一片 如山峰状 幅值分散 正负半波严重不对称 尖端间隙不对称所致 19 3T1 3 2 4绝缘子表面金属颗粒放电 具体说明 右图所示是典型绝缘子表面金属颗粒放电的波形图 金属颗粒和绝缘表面放电 其波形特点为 放电脉冲不像尖端放电那样密集 能够分辨出单个脉冲 脉冲幅值分散 正负半波严重不对称 19 3T1 3 2 4绝缘子表面金属颗粒放电 具体说明 右图所示是典型绝缘子表面金属颗粒放电的波形图 金属颗粒和绝缘表面放电 其波形特点为 放电脉冲不像尖端放电那样密集 能够分辨出单个脉冲 脉冲幅值分散 正负半波严重不对称 19 3T1 3 3避噪音 避开背景噪声的干扰 由于局部放电UHF现场测量环境主要有 1 背景噪声水平不高 存在窄带通讯干扰 2 背景噪声较大 存在大量放电型脉冲信号 以设备外部母线及临近设备放电干扰为主 同时存在设备内部的放电脉冲信号 3 背景噪声较大 既有窄带通讯干扰信号 又存在空间脉冲型干扰信号和设备内部的随机型脉冲干扰信号 真实放电脉冲信号多湮灭在干扰信号中 19 3T1 3 3避噪音 具体说明 1 噪声传感器与信号处理器用BNC电缆连接 信号处理器与测试仪器用BNC电缆连接 2 将噪声传感器面朝上放在在GIS设备附近 接收周边的噪声干扰信号 3 在测试仪器设置噪声的水平 以及使用背景通道 4 制定信号与噪声的比值 并进行消除噪声干扰处理 19 3T1 过关测试二 1 单选题 采用声测法对运行设备内部的局部放电进行带电检测 若要进行定位的话 至少需要 个耦合传感器 A 1B 2C 3D 4答案 C 19 3T1 过关测试二 2 单选题 特高频法 UHF法 是通过检测运行设备 电缆 GIS等 内部局部放电产生的特高频信号达到发现缺陷的目的 测量频率一般为 MHz 并可通过宽带数字存储示波器测量从相邻的耦合传感器的信号到达的时间间隔来实现对缺陷的定位 A 20 100kHzB 10 20kHzC 300 1000MHzD 40 300MHz答案 C 19 3T1 过关测试二 3 多选题 GIS局放测试方法有哪几种A 超声波B 超高频C 脉冲电流D 化学法E 光测法答案 ABCDE 19 3T1 四判断 4 1分类型 4 2判强度 4 3判断信号类型和严重程度 13 5T51 13 6T51 13 7T51 13 8T51 13 9T51 13 10T51 13 11T51 13 12T51 13 13T51 13 14T1 对局放信号波形有怀疑时 应该根据其脉冲放电的类型及幅值进行判断 确定是否GIS内部放电 4 1分类型 GIS不同类型的局部放电 其工频周期内的统计分布与电压相位具有一定的相关性 因此 可以通过试验获取的不同类型的局放谱图和统计量的对照 来达到故障识别 具体说明 1 将现场测得的局放波形图与数据库典型图谱进行比较 按其对应类型进行归类 2 常见的图谱如下 19 3T1 4 1分类型 金属尖刺类型 右图 上曲线为特高频的检波输出信号 中曲线为参考电压 下曲线为常规检测局部放电信号 该放电的特高频检波信号具有显著的不对称性 正半周的放电幅值明显的高于负半周的幅值 放电脉冲十分密集 很难相互区分 并且由于放电脉冲的相互重叠 使得特高频的检波信号波形状若山峰 19 3T1 4 1分类型 单点接触不良类 该类故障的放电波形图显示 检波信号是规则的脉冲波形 幅值和间隔均匀 随着作用电压的升高 脉冲幅值基本上稳定在0 5V 1V 放电量也基本上不变 主要是因为放电间隙固定的原因 但放电次数随着电压的升高而增多 放电相位均在工频正 负半周的上升沿 且正 负半周对称 19 3T1 4 1分类型 多点接触不良类型 该类故障的检波信号波形较单点接触不良的波形信号相类似 是规则的脉冲波形 幅值和间隔均匀 但随着作用电压的升高 放电次数明显增多 19 3T1 腔体上的金属颗粒类型 该类故障的检波信号波形呈不规则形态 随着电压升高 放电次数增加 且放电幅值变大 4 1分类型 绝缘子上自由金属颗粒群类型 该类故障的检波信号波形幅值和间隔均匀 但具有放电次数较多 且放电信号密集的特点 放电相位均在工频正 负半周的上升沿 且正 负半周对称 19 3T1 绝缘子上自由金属颗粒类型 该类故障的检波信号如图所示 放电次数较少 幅值小 检波信号波形接近于正常波形 4 2判强度 4 2 1幅值比较法 4 2 2时间间隔法 13 4T51 13 5T51 13 6T51 13 7T51 13 8T51 13 9T51 13 10T51 13 11T51 13 12T51 13 13T51 13 14T1 通过对局放脉冲强度的判断 判别其内部放电的严重程度 4 2 1幅值比较法 根据在不同时间检测或持续监测到的同一点的数据在波形图谱内显示的幅值的大小变化 及趋势变化 来判断设备内部的局部放电的发展状况和严重等级 19 3T1 4 2 2时间间隔法 如果设备内存在局部放电现象 通常会在一个周波内存在两次放电现象 即有两次局部放电的起始电压点和两次局部放电的熄灭电压点 通过比较前一次放电的熄灭电压点和相邻的后一次局部放电的起始电压点之间的时间间隔来判断设备内部局部放电的严重等级 时间越短越严重 根据经验 当时间间隔小于4ms时变要引起注意 19 3T1 4 3判断信号类型和严重程度 通过对波形的分析 判断缺陷的类型和严重程度 此判断首先要了解GIS内部的结构 才能给出准确的判断 通过对时域波形的特点分析和相位分布判断缺陷类型和严重程度 具体说明 1 一个周期内放电的次数 一次 两次还是杂乱的 如右图 19 3T1 图1 4 3判断信号类型和严重程度 2 信号出现的连续性 连续出现还是间隔出现 间隔出现的有无规律 如图 19 3T1 4 3判断信号类型和严重程度 3 改变周期数和采样率 看实域波形的宽度和上升沿 下降沿等特点 如图 19 3T1 4 3判断信号类型和严重程度 4 通过改变带通滤波的参数 来看信号主要分布的频率 右上频率是10k 100k 右下频率是10k 50k 左下为20k 200k 如图 注意 所有的判断都要基于大量的现场测试经验的积累加以一定的理论作为支撑 19 3T1 过关测试三 1 单选题 尖刺模型的放电特征是 A 正半周的放电幅值明显的高于负半周的幅值 放电脉冲十分密集 B 负半周的放电幅值明显的高于正半周的幅值 放电脉冲十分密集 C 正半周的放电幅值明显的高于负半周的幅值 放电脉冲十分稀疏 D 负半周的放电幅值明显的高于正半周的幅值 放电脉冲十分稀疏 答案 A 19 3T1 过关测试三 2 单选题 高压导体单点接触不良放电特征是 A 放电相位均在工频正 负半周的上升沿 且正 负半周不对称 B 放电相位均在工频正 负半周的上升沿 且正 负半周对称 C 放电相位均在工频正 负半周的下降沿 且正 负半周对称 D 放电相位均在工频正 负半周的下降沿 且正 负半周不对称 答案 B 19 3T1 过关测试三 3 单选题 以下的说法哪个是错误的 A 尖端放电的波形特点是 放电脉冲密集 脉冲连成一片 如山峰状 幅值分散 正负半波严重不对称 尖端间隙不对称所致 B 金属颗粒和绝缘表面放电 其波形特点为 放电脉冲不像尖端放电那样密集 能够分辨出单个脉冲 脉冲幅值分散 正负半波严重不对称 C 跳动金属颗粒波形特点是 放电发生在金属颗粒降落到GIS外壳底部的瞬间 放电脉冲和工频相位不再有强的相关性 D绝缘子上自由金属颗粒群类型 其波形特点为 放电脉冲较少 且集中在负半波 答案 D 19 3T1 五定位 5 1选方法 5 2定故障 13 4T51 13 5T51 13 6T51 13 7T51 13 8T51 13 9T51 13 10T51 13 11T51 13 12T51 13 13T51 13 14T1 确定GIS设备有内部放电后 对故障进行精确定位 以便对GIS解体消除缺陷 5 1选方法 5 1 1信号衰减定位 5 1 2脉冲时差定位 5 1 3选频定位 5 1 4剖面定位 13 6T51 13 7T51 13 8T51 13 9T51 13 10T51 13 11T51 13 12T51 13 13T51 13 14T1 由于超声波法具备精确定位功能 下面将就超声波测试仪的四种定位方法进行讲解 5 1 1信号衰减定位 依据局放信号随传播距离的增加而衰减进行定位 这是最简单也最实用的一种方法 在超声波局放检测中 通过改变超声波传感器的接收位置 观察信号的周期峰值与有效值强弱变化 可逐渐逼近局放源 不同类型缺陷所伴随的声信号其衰减会有所差别 在一般情况下 定位精度可达20cm 19 3T1 5 1 1信号衰减定位 根据声发射信号在GIS外壳四周的强度分布 沿着GIS外壳轴向传播情况 经过盆式绝缘子的衰减情况的研究 发现声发射信号的衰减较快 精定位建议根据声强等高线图 见图 以强度最大点定位 精度可达10cm 1 在外壳上每隔5cm一个测点 各测点的声发射信号有效值见右表 2 将有效值用等高线表示 以测点1上方5cm 左方10cm为坐标原点 绘制超声波定位等高线图 3 分析定位等高线图 注意 测试点与点之间距离不应太远 避免定位精度降低 19 3T1 5 1 2脉冲时差定位 所谓脉冲时差定位即通过放电脉冲到达不同传感器的时间差来进行定位 由于时差的读取难免有一定误差 而信号传播速度又非常快 所以此种定位方法精度略差 从理论上讲 由于声音传播速度 340m s 远小于电磁波传播速度 3 10 8m s 超声波应用脉冲时差定位更合适 但现场检测中 由于超声波传感器可随意更换位置 故此种方法超声波仅在变压器局放定位中应用较多 19 3T1 5 1 3选频定位 在超声波局放检测中有时利用此种方法来进行 它利用SF6气体的高频滤波特性 超声波信号通过SF6气体传播时高频部分比低频部分衰减更快 通过参数设置中更改接收频段后 信号幅值变化情况来定位局放源位于外壳附近还是中心区域 由于此方法操作略为繁琐 现场应用较少 19 3T1 5 1 4剖面定位 在超声波局放检测中 在已经定位出具体缺陷气室之后 进一步确定局放源位于中心导体区域还是近外壳区域 可利用本方法 具体说明 1 通过沿筒体360度测量 若所测得的信号幅值基本一致 则判定局放源位于中心区域 2 若在局部区域信号幅值偏高 则判定局放源贴近外壳 注意 1 某些放电信号可能不稳定 幅值波动很大 此时推荐主要比较有效值 或在读取多个数值后取其平均值 2 尽可能在同一量程 增益 下读数比较 3 超声波耦合剂的涂抹对信号幅值有影响 确保耦合剂充盈传感器接触面 19 3T1 5 2定故障 具体说明 1 一旦检测到和确认为GIS内部的局部放电 一定存在绝缘缺陷 2 当信号达到数百mV量级以上时 为显著的缺陷 3 如果放电信号的显著增大发生在绝缘子附近 可能是绝缘子表面或内部缺陷 需要高度关注 19 3T1 六收工 具体说明 1 关闭测试软件 电脑 2 切断电源 3 回收测试导线 4 收拾好工器具 注意 1 回收导线时防止用力扭曲造成导线内部芯线折断 2 工作负责人待全体工作组成员撤离后检查现场 确保无遗留物品 19 3T1 目录 第一部分基础介绍 第二部分主体内容讲解 12 4T51 第三部分回顾与练习 复习 主体内容讲解 准备测试分析判断定位收工 15 4T1 复习 准备 看现场找记录定方案备仪器保安全 15 4T1 复习 测试 选方法连接线取信号 15 4T1 复习 分析 抗干扰识波形避噪音 15 4T1 复习 判断 分类型判强度判断信号类型和严重程度 15 4T1 复习 定位 选方法定故障 15 4T1 复习 收工 15 3T1 15 4T1 完整操作演示回顾 描述整体示范内容操作步骤及注意事项 16 4T1 视频展示一个完整的作业过程 时间控制在5分钟以内 易犯错误一 易犯错误情形为 将传感器紧贴GIS设备时 出现颤动 正确的做法是保持静止 7 3T1 易犯错误二 易犯错误情形为 进行超声波测试时 传感器没有涂抹超声波耦合剂 正确的做法是在超声波传感器与GIS设备壳体接触面均匀涂抹超声波耦合剂 19 3T1 易犯错误三 易犯错误情形为 进行超高频或超声波测试 测试仪器波形图脉冲信号杂乱 误判断为有内部局放信号 正确的做法是多测量几次 进行抗干扰措施 确保测量结果的准确性 19 3T1 异常情况一 当出现重复点击一个按钮的时候先前的界面就会被主界面挡在后面 处理方法是把主界面最小化就会看到次界面 设置完成后在恢复就可 19 3T1 异常情况二 当出现设置参数错误时 处理方法是按照提示框 选择 停止 然后关闭程序 重新打开程序即可 19 3T1 异常情况三 当出现采集卡错误 显示对话框 信息不足 或者其他时 处理方法是重启电脑 重新运行程序解决 或则通过 任务管理器