如何进行GIS运行中局部放电测试

1、. 本课程所依据的制度规范本课程所依据的制度规范 制度或规范编号制度或规范名称备注 Q/CSG114002-2011 电力设备预防性试验规程 GB 50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 DL/T 555-2004 气体绝缘金属封闭开关设备现场耐压及绝缘试 验导则 DL/T 618-1997 气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程 . 应当具备该技能的岗位人员应当具备该技能的岗位人员 年限年限 岗位岗位 新员工新员工 1-21-2年工作经验年工作经验 员工员工 2 2年以上工作经年以上工作经 验员工验员工 电气试验工电气试验工 注释：一颗星“”表示最好掌握；两颗星“”表示

2、必须掌握 . 培训对象的知识技能基础要求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/T 555-2004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/T 618-1997气体绝缘金属 封闭开关设备现场交接试验规程； 熟悉GB 50150-2006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。 . 相关的作业人员、工器具及作业材料相关的作业人员、工器具及作业材料 试验人员 3人 超声

3、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 . 目录目录 第一部分第一部分 基础介绍基础介绍 第二部分第二部分 主体内容讲解主体内容讲解 第三部分第三部分 回顾与练习回顾与练习 . 目录目录 第一部分第一部分 基础介绍基础介绍 第二部分第二部分 主体内容讲解主体内容讲解 第三部分第三部分 回顾与练习回顾与练习 . 技能意义技能意义 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

4、方式正在向状态 维修CBM（condition based maintenance）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。 . 基本概念基本概念 1 1、GISGIS局放测试：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

5、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。 . 基本概念基本概念 2 2、超高频耦合器：、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 3、超声波传感器：、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 4、放电信号处理单元：、放

6、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。 . 基本概念基本概念 5 5、测量设备：、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。 . 工作原理工作原理 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

7、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。 . 作业对象作业对象 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。 . 作业现场作业现场 变电站和发电

8、厂中的GIS、HGIS、GIL等设备，设备不需要停电。 . 案例案例 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500kV GIS；b.DYWHD站400kVGIS；c.HG站220kV GIS d.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220kV GIS#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

9、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。 . 目录目录 第一部分第一部分 基础介绍基础介绍 第二部分第二部分 主体内容讲解主体内容讲解 第三部分第三部分 回顾与练习回顾与练习 . 主体内容讲解主体内容讲解 一一 准备准备 二二 测试测试 三三 分析分析 四四 判断判断 五五 定位定位 六六 收工收工 本工作步骤如下： . 一一 准备准备 1.1 1.1 看现场看现场 1.2 1.2

10、找记录找记录 1.3 1.3 定方案定方案 1.4 1.4 备仪器备仪器 1.5 1.5 保安全保安全 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 1.1 看现场看现场 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。 . 1.2 1.2 找记录找记录 根据被试GIS设备运行检修情况以及上

11、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。 . 1.2 1.2 找记录找记录 生产系统截图 . 1.3 1.3 定方案定方案 1.3.1 1.3.1 组织措施组织措施 1.3.2 1.3.2 技术措施技术措施 1.3.3 1.3.3 安全措施安全措施 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

12、产、纸上谈兵。其 主要内容应涵盖以下三个方面： . 1.3.1 1.3.1 组织措施组织措施 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。 . 1.3.1 1.3.1 组织措施组织措施 注意注意: : 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

13、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）。 . 1.3.2 1.3.2 技术措施技术措施 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。 . 1.3.3 1.3.3 安全措施安全措施 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

14、落安全控制措施； 2、人员走错工作地点措施。 . 1.4 1.4 备仪器备仪器 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。 . 1.5 1.5 保安全保安全 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。 具体说明具体说明: : 1、在试验工作地点悬挂“在此

15、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。 . 1.5 1.5 保安全保安全 现场测试图 示对全图片 . 二二 测试测试 2.1 2.1 选方法选方法 2.2 2.2 连接线连接线 2.3 2.3 取信号取信号 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 2.1 选方法选方法

16、2.1.1 2.1.1 超高频超高频 2.1.2 2.1.2 超声波超声波 2.1.3 2.1.3 脉冲电流脉冲电流 2.1.4 2.1.4 方法选择方法选择 目前国内GIS带电局放测试方法有以下几种： . 2.1.1 2.1.1 超高频超高频 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

17、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。 . 2.1.2 2.1.2 超声波超声波 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。 . 2

18、.1.3 2.1.3 脉冲电流脉冲电流 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。 . . GIS 内各类局放信号频带范围内各类局放信号频带范围 (频域频域) 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： 40 100 KHz . 2.1.4 2.1.4 方法选

19、择方法选择 2.1.4.1 2.1.4.1 类型一类型一 2.1.4.2 2.1.4.2 类型二类型二 2.1.4.3 2.1.4.3 类型三类型三 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 2.1.4.1 类型一类型一 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。 具体说明具体说明: : 采用接地刀闸盘式绝缘上超高频测试方法。 注意注意: :离测试点最远的位置为34个盘式绝缘子，该处灵敏度最高 约10005000pC左右。 . 2.1.4.2 2.1.4.2 类型二类型二 采用观察窗上超高频测试方法对金

20、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1001000pC左右。 . 2.1.4.3 2.1.4.3 类型三类型三 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。 . 2.2 2.

21、2 连接线连接线 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； 超高频连接线 超声波连接线 . 2.2 2.2 连接线连接线 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。 注意注意: :连接线前对BNC电缆进行测试，保证不断线。 GI S UHF耦合器 放大 器 电 缆 1 测试 仪

22、 电 缆 2 . 2.3 2.3 取信号取信号 2.3.1 2.3.1 开始采集开始采集 2.3.2 2.3.2 停止采集停止采集 2.3.3 2.3.3 保存数据保存数据 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 2.3.1 开始采集开始采集 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

23、； 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。 . 2.3.1 2.3.1 开始采集开始采集 注意注意: : 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。 . 2.3.2 2.3.2 停止采集停止采集 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

24、信号的采集工作。 注意注意: : 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。 . 2.3.3 2.3.3 保存数据保存数据 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。 . 过关测试一过关测试一 1.【单选题】采用声测法对运行设备内部的

25、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 . 过关测试一过关测试一 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 . 过关测试一过关测试一 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 . 三三 分析分析 3.1 3.1 抗干扰抗干扰 3.2 3.2 识波形识波形 3

26、.3 3.3 避噪音避噪音 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 3.1 抗干扰抗干扰 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

27、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。 . 3.1 3.1 抗干扰抗干扰 . 3.1 3.1 抗干扰抗干扰 . 3.2 3.2 识波形识波形 3.2.1 3.2.1 浮电位金属颗粒（不跳动）和金属部件浮电位金属颗粒（不跳动）和金属部件 3.2.2 3.2.2 跳动金属颗粒跳动金属颗粒 3.2.3 SF63.2.3 SF6中尖端放电中尖端放电 3.2.4 3.2.4 绝缘子表面金属颗粒放电绝缘子表面金属颗粒放电 通过对各局放波形的识别，帮组试验人员更好的进

28、行分析。 . 3.2.1 3.2.1 浮电位金属颗粒（不跳动）和金属部件浮电位金属颗粒（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）。 . 3.2.1 3.2.1 浮电位金属颗粒（不跳动）和金属部件浮电位金属颗粒（不跳动）和金属部件 具体说明:右图所示是典型浮电位 缺

29、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）。 . 3.2.2 3.2.2 跳动金属颗粒跳动金属颗粒 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。 . 3.2.3 SF63.2.3 SF6中尖端放电中尖端放电

30、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）。 . 3.2.4 3.2.4 绝缘子表面金属颗粒放电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。 . 3.2.4 3.2.4 绝缘子表面金属颗粒放电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，

31、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。 . 3.3 3.3 避噪音避噪音 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。 . 3.3 3.3 避噪音避噪音 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

32、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。 . 过关测试二过关测试二 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.1 B.2 C.3 D.4 答案:C . 过关测试二过关测试二 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

33、合传感器的信号到达的时间间隔来实现对缺陷的定位。 A.20-100kHz B.10-20kHz C.300-1000MHz D.40-300MHz 答案:C . 过关测试二过关测试二 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 . 四四 判断判断 4.1 4.1 分类型分类型 4.2 4.2 判强度判强度 4.3 4.3 判断信号类型和严重程度判断信号类型和严重程度 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 4.1 分类型分类型 GIS不同类型的局部放电

34、，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： . 4.1 4.1 分类型分类型 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。） . 4.1 4.1 分类型

35、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。 . 4.1 4.1 分类型分类型 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。 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。

36、. 4.1 4.1 分类型分类型 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。 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 4.2 判强度判强度 4.2.1 4.2.1 幅值比较法幅值比较法 4.2.2 4.2.2 时间间隔法时间间隔法 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 4.2.1 幅值比较法幅值比较法 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

37、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。 . 4.2.2 4.2.2 时间间隔法时间间隔法 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。 . 4.3 4.3 判断信号类型和严重程度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

38、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： 图1 . 4.3 4.3 判断信号类型和严重程度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： . 4.3 4.3 判断信号类型和严重程度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： . 4.3 4.3 判断信号类型和严重程度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-1

39、00k,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。 . 过关测试三过关测试三 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 . 过关测试三过关测试三 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

40、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 . 过关测试三过关测试三 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

41、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 . 五五 定位定位 5.1 5.1 选方法选方法 5.2 5.2 定故障定故障 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 5.1 选方法选方法 5.1.1 5.1.1 信号衰减定位信号衰减定位 5.1.2 5.1.2 脉冲时差定位脉冲时差定位 5.1.3 5.1.3 选频定位选频定位 5.1.4 5.1.4 剖面定位剖面定位 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.

42、1.1 5.1.1 信号衰减定位信号衰减定位 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。 . 5.1.1 5.1.1 信号衰减定位信号衰减定位 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

43、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。 注意注意: :测试点与点之间距离不 应太远，避免定位精度降低。 . 5.1.2 5.1.2 脉冲时差定位脉冲时差定位 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*108m/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

44、种方法超声波仅在变压器局放 定位中应用较多。 . 5.1.3 5.1.3 选频定位选频定位 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。 . 5.1.4 5.1.4 剖面定位剖面定位 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，

45、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。 . 5.2 5.2 定故障定故障 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。 . 六六 收工收工 具体说明: 1、关

46、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。 . 目录目录 第一部分第一部分 基础介绍基础介绍 第二部分第二部分 主体内容讲解主体内容讲解 第三部分第三部分 回顾与练习回顾与练习 . 复习复习 主体内容讲解主体内容讲解 准备 测试 分析 判断 定位 收工 . 复习复习 准备准备 看现场 找记录 定方案 备仪器 保安全 . 复习复习 测试测试 选方法 连接线 取信号 . 复习复习 分析分析 抗干扰 识波形 避噪音 . 复习复习 判断判断

47、分类型 判强度 判断信号类型和严重程度 . 复习复习 定位定位 选方法 定故障 . 复习复习 收工收工 . 完整操作演示回顾完整操作演示回顾 描述整体示范内容 操作步骤及注意事 项 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。 . 易犯错误二易犯错误二 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。 . 易犯错误三易犯错误三 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

48、，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。 . 异常情况一异常情况一 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。 . 异常情况二异常情况二 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。 . 异常情况三异常情况三 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 （Alt+Ctrl+Delete），关闭运用程序里面的运行任务，然后重 启程序即可。 . 课程讲

49、解部分结束，请完成总测试，谢谢！课程讲解部分结束，请完成总测试，谢谢！ . 总测试总测试 1.【单选题】以下那种说法是错误的（） A.GIS金属同轴结构是一个良好的波导体。 B.局放超高频UHF信号在GIS中有效地沿波导传播。 C.局放超声波信号在GIS中衰减比超高频信号小。 D.超高频是以横向电磁波方式传播的（即电场方向与传播方向垂 直），没有任何阻隔时，信号衰减极小，而在经过不连续部分或受 阻时，信号强度衰减大约36dB。 答案:C . 总测试总测试 2.【单选题】以下说法错误的是（） A.UHF信号频率高，具有很强的穿透性。 B.盆式绝缘子断面形成了同轴波导的开口面，电磁波可以通过绝缘

50、子与金属法兰的接缝到达GIS外部。 C.通过UHF天线可接收到从GIS设备内部传出的放电信号,特高频检 测频段（UHF）：300MHz1500MHz。 D.放电信号的上升沿及持续时间极短，一般为ms级。 答案:D . 总测试总测试 3.【多选题】产生局放原因描述准确的是（） A.断路器、接地刀闸或隔离开关等导体接触不良。 B.固体绝缘材料内部缺陷：如残存于盆式绝缘子内部或与导体交界 处的气隙。 C.设备内残留的自由导电微粒：如残留金属碎屑或金属颗粒。 D.导体表面突出物，如毛刺、尖角等。 E.在导体的屏蔽层上由各种原因：形成悬浮电极放电。 答案:ABCDE . 总测试总测试 4.【单选题】这个

51、描述“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。”是指那种局放测试方法： A.超声波 B.超高频 C.光测法 D.脉冲电流法 答案:B . 总测试总测试 5.【单选题】下面那种测试方法可对电缆出线进行测试，并进行定 量分析？ A.超高频 B.脉冲电流法 C.超声波 D.化学法 答案:B . 总测试总测试 6.【多选题】特高频UHF（天线）法的优点是（） A.具有良好的抗电磁干扰能力。 B.根据放电脉冲的波形特征和UHF信号的频谱特征，可进行故障类型诊断。 C.利用带有铁淦氧等磁芯材料的罗可夫斯基线圈作为电流传感器，来测量 接地线通过的高频电流信号，检测频率可达几十兆赫兹。 D.能够灵敏发现各种放电，可以初步定量分析。 E.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