高压开关柜非嵌入式局部放电检测技术ppt课件

本片仅供公司内部使用，未经红相电力书面许可，其他任何机构不得擅自传阅、引用或复制。,厦门红相电力设备股份有限公司XIAMENREDPHASEINSTRUMENTSINC.,高压开关柜非嵌入式局部放电检测技术研究介绍,1,一、引言,3-35KV电网的供电可靠性，直接关系到供电质量和供电可靠程度，而变电站内3-35KV的开关柜等现场设备在配电网中占有举足轻重的地位。电气设备在长期运行中必然存在电的、热的、化学的及异常状况下形成的绝缘劣化，导致电气绝缘强度降低，甚至发生故障，影响供电质量和供电可靠性。,2,二、局部放电,1、内部放电2、表面放电3、电晕放电,Conductor,Corona,3,三、开关柜绝缘事故原因分析,1、爬距及空气间隙不够2、制造质量及工艺不良3、接点容量不足或接触不良4、环境条件的影响5、雷电过电压造成开关柜闪络,4,四、局部放电的能量形式,电磁形式电磁波光热,声波形式声音超声波,气体形式臭氧一氧化二氮,5,六、为什么要进行局部放电检测,局部放电会引起高压电气设备的损坏；绝缘故障、缺陷是破坏性的；绝缘系统故障很难在例行维护中被发现；确定局部放电现象是否存在；避免供电损失；减少人力、物力的投入、增加经济效益和社会效益；对设备状态进行评估；提高安全性。,6,七、现状,现阶段主要是按照电力设备预防性试验规程的要求对配网中的开关设备按照一定的时间周期进行预防性试验。目前国内对运行中的电气设备局部放电状况的研究虽接近国际水平，但带电检测及监测方面还存在许多薄弱环节，自行设计制造的在线检测设备还处在研究探索阶段,且存在测量精度低，不能准确定位等缺点。,7,八、传统检测方法的局限性,1、主要在于离线和停电检测，检测时间不灵活；必须停电，影响电力供应。2、设备笨重，无法适应现场；设备包含：波形发生器，功率放大器，示波器，信号衰减仪，波谱分析仪器等多种设备。3、检测方法单一；主要对于发射已知电量的监测，必须知道各个设备电阻，电抗，电容等特性，才能够通过计算信号的衰减，以达到监测已知电量的目的。,8,九、新的在线检测技术,为了更好的了解电力设备在运行过程中的局部放电状态，确保现场操作安全可靠，保障设备及人身安全，厦门红相电力设备公司提供了发现、定位、测量各种现场运行的电力设备局部放电的系列仪器，体现了设备的运行状况及所需采取的预防措施。此系列产品包括四种设备，涵盖了从简单检测到持续在线监测的全过程，检测各种可能的局部放电。,9,十、工作原理,10.1暂态对地电压（TEV）：当开关设备内部发生局部放电时，将产生电磁波，这些电磁波通过开关柜金属外壳间的通道传播出去，这些通道可能是金属外壳间的间隔、衬垫或其它绝缘部件，当电磁波传出金属箱体时，同时在开关柜的金属箱体上产生一个暂态对地电压（TEV），暂态对地电压（TEV）一般在几十毫伏几伏之间且只能维持几纳秒（ns）。这些电压脉冲是于1974年由DrJohnReeves首先发现。,10,我们可以使用一个电容耦合传感器将放电产生的TEV信号检测出来。,11,12,通过研究发现，这种TEV信号与不同电压等级、放电剧烈程度、不同测量位置的设备的绝缘体的绝缘状况有关。通常,局部放电是用皮库（PC）来表示，为了使用直观方便，此系列测试仪器用相对的读数（dB）。,13,10.2超声波（Ultrasonic）超声波是指振动频率大于20KHz以上的，人在自然环境下无法听到和感受到的声波。从能量的角度来看，放电是能量的一个瞬时的爆发，是电能以声能、光能、热能、电磁能等形式释放出去的一个过程。声能与放电释放的能量之间是成比例的，虽然在实际中，各种因素的影响会使这个比例不确定，但从统计的角度来看，二者之间的比例关系是确定的。,14,超声波传感器通过检测放电所产生的超声波信号，利用外差法将被接收的信号转换成一个人耳可判别、可听见的声音信号，并将放电所产生的超声波大小以声压（dBV）的形式显示出来，使用者通过分析耳机中传来的放电声音以及显示屏上声压的大小来判断设备是否存在放电现象。,15,十一、适用范围,监测对象：变电站、发电厂内的开关柜（包含母排、电流互感器、电压互感器等）、电缆终端头、电缆中间头、环网柜等现场设备。电压等级：3kV35kV,16,十二、主要产品,1、便携式局部放电声电波检测仪（UltraTEVPlus+）2、局部放电检测仪（MiniTEV)3、局部放电定位仪（PDL）4、局部放电在线监测仪（PDM03）,17,12.1便携式局部放电声电波检测仪（UltraTEVPlus+）,18,UltraTEVPlus+功能特点：采用TEV及超声波两种测试方法；检测各种类型放电现象；显示局部放电幅值大小、脉冲数、及放电烈度；采用彩色LCD屏幕；有自检功能；体积小、使用方便；采用长寿命的可充电锂电池；现场检测，不用停电、不用提供试验源。,19,UltraTEVPlus+技术参数：1、TEV测量传感器：容性的测量量程：060dBmV分辨率：1dB误差：1dB2、超声波测量测量量程：-7dBV68dBV分辨率：1dB误差：1dB传感器灵敏度：-65dB,20,12.2局部放电检测仪（MiniTEV),21,MiniTEV功能特点：发现局部放电的存在；测量局部放电的幅值；测量每周期（2秒）局部放电的脉冲数；适合技术员分析测量结果；自检功能；尺寸小，使用方便；特殊防撞设计，适合现场使用；可充电的内部电池。,22,MiniTEV技术参数：信号类型：局部放电电压脉冲量程：0-55dBmV精度：2dBmV脉冲极性：正极性或负极性电源：41300mAh，NiMH，可充电电池，正常工作时间10小时（13小时备用），电池电压降低时自动关闭电源尺寸：1808045mm重量：0.46Kg运行温度：1045,23,12.3局部放电定位仪(PDL),24,PDL功能特点：发现局部放电的存在；测量局部放电的放电量；对存在局部放电的具体位置定位；配备测试源；高标准、先进设计；内部的可充电电池。,25,PDL技术参数：信号类型：局部放电电压脉冲通道数：2个极性：正极性或负极性精度：2dB量程：063dB带宽（3dB）：360MHz定位分辨率：2纳秒定位等效距离:0.6米尺寸：310260145mm重量：4.4Kg,26,12.4局部放电在线监测仪（PDM03）,27,PDM03功能特点：可以连接8根传感器，4根天线、同时监测多个开关柜的放电活动；具有TEV模式和Location模式。既可以测量局部放电强度,又可以准确定位；可以用来监视一段时间期内（两个月内）的放电情况；配备专业数据分析软件，显示被监测电力设备每个时间段内的放电幅值、脉冲数、放电剧烈程度；显示因环境（如电压波动、温度湿度等）的变化而引发局部放电的变化情况；自检功能；采用外接220V电源供电。,28,PDM03技术参数：测量范围：1052dBmV分辨率：3dB精度：2dB带宽：70MHz时间分辨率：7ns处理器：IntelXScaleTMPXA255processor时间精度：1分钟/月操作系统：WindowsCE5尺寸：420400190mm重量：10kg,29,十三、使用及判断,1、横向比较法2、纵向分析法3、判据法,30,13.1横向比较法：横向比较法就是对同类设备的测试结果进行比较，当同类型的某一设备个体的测试结果比其它同类设备的测试果及现场背景值均大时，就可以此设备存在缺陷的可能性。也称为绘制曲线法，也是最常用的一种方法。,31,13.2纵向分析法：纵向分析法，就是对同一设备不同时间的测试结果进行分析，从而比较分析得出设备的运行状况。周期性的对开关室内开关柜进行检测，并将每次检测的结果存档备份，以便于分析不同时间内设备局部放电状态的变化，从而判断设备的运行状况。,32,13.3TEV判据法,33,十四、操作细则,工作人员使用MiniTEV或UltraTEVPlus+每月对变电站开关柜进行检测一次：1、当发现开关室内背景值与测试值都在15dB以下时，表示开关设备正常，下月再次进行巡检；2、如果开关室内背景值在15dB以下，而某几个开关柜的测试值大于背景值20dB以上，工作人员应使用局部放电定位仪（PDL）来对放电位置进行定位，并采取相应的措施；如果定位效果不理想，应使用局部放电监测仪（PDM03）在线监测。如果脉冲数在1000以上，请使用超声波检测仪对该开关柜进行检测，判断是否表面放电；,34,3、如果开关室内，测试值和背景值都在30dB以上，且并没有发现在某个开关柜上出现峰值，应使用局部放电定位仪（PDL）来判断放电信号的来源，有时，其它地方（如变压器，母排）的放电信号会经穿墙套管传进来并对开关柜的检测有影响；4、所有被清扫或被检修的开关柜，在清扫或检修完后，应再次使用MiniTEV或UltraTEVPlus+对该开关室进行检测，检测结果可以跟清扫前进行比较，衡量设备监测的准确性。并提出测试数据对未来开关柜例行维护工作的指导意义，如缩短或延长开关柜的维护周期。,35,36,十五、现场干扰类型及处理方法,干扰的类型1、无线电发射机发出的信号（当距离很近且发射功率又很大)；2、各种类型的电子装置发出的信号；3、有机械切换电流、带电刷或其它能够产生电火花的设备的信号；4、电弧焊、电弧炉、马达、发电机等；5、被测设备的相邻位置或自己本身的其它位置还有放电现发生；6、测量时探测器的抖动、静电放电。,37,排除干扰的方法1、关闭干扰源；2、采用不同的时间进行测试；3、利用MiniTEV的脉冲数（2秒钟）来判定干扰源；4、利用PDL可以很好地识别干扰源；5、通过局部放电定位仪（PDL）双探测量模式确定信号的传播方向来确定与被测设备相距较远的放电干扰源；6、结合监测仪(PDM03)天线的使用来识别和排除干扰信号。,38,十六、产品使用范围,该产品和系统成功应用于英国、美国、澳大利亚、新加坡等国家。及中国的香港大中华（CLP）电力公司，上海电力公司，北京电力公司,福建电力公司，山西电力公司、广西电网公司，云南电网公司等地区。其中，该设备也为2008年北京奥运会供电保障项目服务。,39,十七、故障实例,40,41,42,43,44,十八、检测实例,国内某变电站开关室常规巡视时发现35KVZS3.2开关柜附近有异常声响，但很难判断出具体位置及是否是放电引起。经PDL检测发现整个35千伏开关室背景分贝数较高,而柜内穿板套管处为最高，初步确定为柜内穿板套管内放电产生异声。后经检修发现的确是穿板套管内均压环弹簧因接触不良产生放电，证明了PDL检测定位的正确性。见图。,45,利用PDL1检测10KVC-GIS开关柜线路仓时发现其分贝值比相邻的开关柜大22dB，初步确定柜内电缆接头处存在局放。后经检修发现的确是电缆插拔头接触不良产生放电，再次证明了PDL1检测定位的正确性。见图。,46,国内某变电站开关室常规巡视时发现10KV主变进线柜上有异常发热现象，但很难判断出具体位置。经PDL检测发现该开关柜分贝数较高,而柜内母线处为最高，初步确定为柜内母排处有绝缘缺陷，后经检修发现的确是母排上绝缘子开裂引起的，证明了PDL检测定位的正确性。见图。,47,十九、测试方法的优点,预先发现潜在的故障点，确保现场设备持续、安全、有效地运行，提高供电可靠性；为电力设备采取预防措施提供技术依据；为更换或者维修旧的开关设备提供技术依据，从而，充分地利用现有设备，达到最佳的经济效益；不用嵌入现场设备，就