QGDW 11059.1-2018 气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电测试技术现场应用导则 第1部分:超声波法_第1页
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文档简介

1、ICS 29. 240Q/GDW国家电网有限公司企业标准Q/GDW 11059. 12018Q/GDW 11059. 12013气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电测试技术现场应用导则第1部分:超声波法Field application guide for partial discharge on-site testing technology ofGas Insulated Switchgear Part 1: Ultrasonic2020 -04-03 发布2020 -04-03 实施国家电网有限公司 发布目 次tti WII1 翻12 规范性引用文件13术i吾轍5C14 辟25 翻腿26

2、检测仪器要求37 帯电检测要求58帯电检测方法5附录A (资料性附录)超声检测数据分析8附录B (资料性附录)超声测试典型图谱10附录C (资料性附录)检测数据记录表15附录D (资料性附录)典型案例16綱側21为规范气体绝缘金属封闭开关设备局部放电的检测技术现场应用方法,提高应用效果,促进超声波 检测技术在GIS类设备局部放电检测中的应用,提高GIS类设备的运行可靠性,制定本部分。 气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电测试技术现场应用导则标准分为2个部分: 第1部分:超声波法;第2部分:特高频法。本部分为气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电测试技术现场应用导则标准的第1部分。 本部分代替Q/

3、GDW 11059.12013,与Q/GDW 11059.12013相比主要技术性差异如下:一一修改了局部放电超声波检测仪的仪器构成及分类;修改了局部放电超声波检测仪的功能要求;一一修改了带电检测安全要求;一一修改了带电检测检测周期要求,增加了正常运行设备检测周期要求;一一修改了带电检测背景噪声测试方法;一一修改了带电检测测试点选取位置和测试点距离;一一修改了超声测试典型图谱,增加了典型图谱的特征描述:一一增加了检测数据记录表和典型案例。本部分由国家电网有限公司设备管理部提出并解释。本部分由国家电网有限公司科技部归口。本部分起草单位:中国电力科学研宄院有限公司,国网北京市电力公司电力科学研究院

4、,国网重庆 市电力公司电力科学研宄院,国网山西省电力公司电力科学研究院,国网安徽省电力有限公司电力科学 研宄院,国网江苏省电力有限公司电力科学研宄院,国网江西省电力有限公司电力科学研宄院,国网宁 夏电力有限公司电力科学研宄院,国网福建省电力有限公司电力科学研宄院,全球能源互联网研究院有 限公司,国网连云港供电公司,国网天津市电力公司电力科学研究院。本部分主要起草人:杨圆,弓艳朋,毕建刚,杜非,孙杨,张兴辉,于跃,廖玉详,是艳杰,郝文 魁,袁帅,杨萍,任志刚,刘弘景,周友武,贾勇勇,朱太云,陈晔,陈敏维,马波,李隆基,牛曙, 王鹏,李勇,龙英凯,郭卫,李洪涛,宋东波,阮莹,吴旭涛,郗晓光,杨罡,

5、蒋西平,赵科。 本部分2014年9月首次发布,2018年11月第一次修订。本部分在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网有限公司科技部。II库七七 标准下载气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电测试技术现场应用导则第1部分:超声波法1范围本部分规定了气体绝缘金属封闭开关设备(以下简称GIS)超声波局部放电检测原理、检测仪器要 求、帯电检测要求及方法。本部分适用于35kV及以上GIS的超声波局部放电现场检测,介于敞开式和GIS之间的成套开关设备、 GIL也可以参考本部分。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件,

6、其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。DL/T 4172006电力设备局部放电现场测量导则Q/GDW 11682013输变电设备状态检修试验规程Q/GDW 1799. 1电力安全工作规程(变电部分)3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1局咅 P 方女电 partial d i scharge设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电,这种放电可以发生在导体(电极)附近,也可发生在其他 位置。注:导体(电极)周围气体中的局部放电有时称为“电晕”,这一名词不适用于其他形式的局部放电。“游离”是 指原子与分子等形式的电离,通常不应把“游离”这一广义性名词用来表示局部放电。 DL/T 4172

7、006,定义3. 13. 2超声波 u I trason i c频率高于20kHz的声波信号。3. 3超声波传感器 u I trason i c sensor局部放电超声波信号传感单元,用于接收电力设备局部放电所激发的超声波信号并转变为可采集的 电压信号。3. 4局部放电的超声波检测ultrasonic det ect i on of part i a I d i scharge对因局部放电而产生的频率介于20kHz200kHz区间的声信号进行采集、分析、判断的一种检测方3. 5带电检测 energ i zed test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

8、式为带电短时 间内检测,有别于长期连续的在线监测。Q/GDW 11682013,定义3. 13. 6例行试验regular test为获取设备状态量,评估设备状态,及时发现事故隐患,定期进行的各种带电检测和停电试验。 Q/GDW 11682013,定义3. 1. 73. 7诊断性试验d i agnost i c test巡检、在线监测、例行试验等发现设备状态不良,或经受了不良工况,或受家族缺陷警示,或连续 运行了较长时间,为进一步评估设备状态进行的试验。Q/GDW 11682013,定义3. 1. 84符号下列符号适用于本文件。dB:分贝,表明局部放电信号强度的一种单位mV:毫伏,表明局部放电

9、信号强度的一种单位|iV:微伏,表明局部放电信号强度的一种单位dBmV:用于表征相对于基准值为lmV局部放电量dB量值的表示法dBiV:用于表征相对于基准值为ljiV局部放电量dB量值的表示法5检测原理GIS局部放电的超声波检测原理是通过超声波传感器检测GIS中发生局部放电时产生的超声波信号, 获得局部放电特征信息。GIS设备内部常见缺陷(如毛刺、悬浮电位和金属颗粒等)会激发超声波信号, 超声波信号在介质中传播并传导到GIS设备外壳。通过在GIS外壳放置超声波传感器,可以检测到超声波 信号,进而诊断GIS内部局部放电情况。通常用dBmV、mV等单位来表征超声波信号强度。GIS中常见几种 典型局

10、部放电故障的超声波检测示意图分别如图1图3。超声波定位方法是利用放电产生的超声波信号 和电脉冲信号之间的时差,或直接利用各超声波信号的时差、幅值变化等方法来进行定位。#库七七 标准下载Q/GDW 11059.12018传感器图1毛刺放电超声波检测示意图传感器3库七七 标准下载图2悬浮电位放电超声波检测示意图导体P金属颗粒SF6盆式备壳体传感器金属颗粒超声波检测示意图6检测仪器要求6.1仪器构成及分类一般由超声波传感器、数据采集单元和数据处理单元等组成。GIS超声波局部放电检测仪器系统示 意图如图4。超声波局部放电检测仪分为巡检型与诊断型,巡检型可用于设备例行试验检测,诊断型可 用于例行试验与诊

11、断性试验检测。图4超声波局部放电检测仪器系统示意图6.2功能要求6. 2. 1基本功能巡检型与诊断型检测仪应满足以下功能要求:a)实时显示信号幅值大小,单位为mV、_、dBmV或dBpV;b)报警阈值设置和告警指示;c)测试数据应存储于本机并可导出;d)可充电电池供电,充满电单次供电时间不低于4h;e)历史数据查询功能。6. 2.2高级功能诊断型检测仪应满足以下功能要求:a)图谱显示功能,如波形图谱、连续图谱、相位图谱、飞行图谱等;b)能够对常见的缺陷如毛刺、悬浮电位和金属颗粒等进行类型识别;c)工频或外施高压电源参考相位同步功能;d)局部放电源定位功能;e)抗外部干扰的能力,如检测信号的硬件

12、滤波和数字滤波等。6.3主要技术指标6. 3. 1使用条件仪器应满足以下使用条件:a)环境温度:1)传感器:-25°C75°C;2)检测主机:-10°C50°C。b)c)环境相对湿度:0%85%。 大气压力:80kPallOkPa。6. 3. 2性能要求仪器应满足以下性能要求:a)峰值检测频率在20kHz80kHz范围内;b)灵敏度:峰值灵敏度不小于60dBV/(m/s),均值灵敏度不小于40dBV/(m/s);c)线性度误差:绝对值不大于20%;d)稳定性:仪器连续工作1小时后,注入恒定幅值的脉冲信号时,其响应值的变化绝对值不大于 20%。库七七 标准

13、下载Q/GDW 11059.120187带电检测要求7. 1 安全要求带电检测应满足以下安全要求:a)应严格执行Q/GDW 1799. 1的相关要求;b)应严格执行发电厂、变(配)电站巡视的要求;c)检测至少由两人进行,并严格执行保证安全的组织措施和技术措施;d)对复杂的带电检测或在相距较远的几个位置进行工作时,应在工作负责人指挥下,在每一个工 作位置分别设专人监护,带电检测人员在工作中应思想集中,服从指挥;e)应确保操作人员及测试仪器与电力设备的带电部分保持足够的安全距离;f)应熟悉设备结构,检测时避开设备防爆口或压力释放口;g)GIS进行操作时,禁止检测人员在其外壳上进行工作;h)测试现场

14、出现明显异常情况时(如异音、电压波动、系统接地等),应立即停止测试工作并撤 离现场。7.2检测环境条件要求带电检测满足以下环境条件要求:a)GIS设备工作在正常气体压力下,并处于带电运行状态,在GIS设备上无各种外部作业;b)金属外壳应清洁、无覆冰等;c)进行检测时应避免干扰源和大型设备振动及人员频繁走动带来的影响;d)避免在雨、雪、雾、露天气条件下进行检测。8带电检测方法8. 1检测周期带电检测应满足以下检测周期要求:a)新安装及A、B类检修重新投运后1个月内进行一次运行电压下的超声波局部放电检测,记录 每一测试点的测试数据作为初始数据,今后运行中测试应与初始数据进行比对;b)新安装及A类检

15、修后的GIS设备,在主回路现场交接耐压试验完成后,应在1.2倍额定电压下 进行局部放电检测;GIS设备恢复电压互感器、避雷器与主回路连接后,应在运行电压下进行 电压互感器、避雷器间隔的局部放电检测;c)正常运行设备,1000kV电压等级设备1个月1次;220kV750kV设备1年一次;110 (66) kV 及以下设备2年一次;d)检测到GIS有异常信号但不能完全判定时,可根据GIS设备的运行工况,缩短检测周期,增加 检测次数,并分析信号的特点和发展趋势,必要时采用特高频法、SF6*解物检测等方法进行 综合判别;e)必要时,对重要部件(如断路器、隔离开关、母线等)进行重点检测;f)对于运行年限

16、超过15年以上的GIS设备,宜缩短检测周期。8.2检测步骤8. 2.1背景噪声测试5库七七 标准下载在传感器上均匀涂抹专用耦合剂,并置于邻近金属构架上进行测量。8. 2.2测试点选取测试点选取方法如下:a)对于GIS设备,在断路器断口处、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、 导体连接部件和盆式绝缘子两侧等处均应设置测试点。水平结构分布的气室,测点宜选择在气 室侧下方。竖直结构分布的气室,测点宜选择在靠近绝缘盆子处;b)母线气室宜每2m3m距离设置1处测试点,当发现异常时可缩短检测距离;c)宜保持每次测试点的位置一致,以便于进行比较分析;d)在检测到异常信号后,在异常信号最强处壳

17、体圆周上选取至少五个点进行比较,最终找到信号 最大点;e)气室内壁有绝缘支撑点的位置为超声波检测最佳位置,可根据气室内部结构优先选支撑点位 置。8. 2.3传感器安装在传感器与测点部位间应均匀涂抹专用耦合剂并适当施加压力,以尽可能减小检测信号的衰减。测 量时传感器应与GIS壳体保持相对静止,在诊断性检测或其它长期监测时宜采用绑定固定传感器的方式 进行。当检测部位较高时,可将传感器固定在专用检测杆上进行检测,检测过程中应保持专用检测杆稳 定,且保证传感器表面与设备壳体表面充分接触。8. 2. 4测试时间例行试验时,超声波信号稳定后测试时间不少于15s。诊断性试验时,超声波信号稳定后测试时间 不少

18、于30s。8. 2.5数据存储对测试数据应及时存储,并进行分析诊断。对无异常的测试点,至少保存一组检测数据。对异常测 试点,应在该异常点附近进行多点检测,查找信号最大点的位置并至少保存三组检测数据。8.3结果分析原则8. 3. 1 一般性原则统筹考虑测试数据的突变性、相邻测试点数据是否存在有规律的衰减性、信号传输的时延性、信号 的重复性、典型缺陷及干扰比较、横向对比结果(对比A、B、C三相相同部位的测量结果)等测试信息, 确定是否存在放电。8. 3.2缺陷部位确定利用声声定位或声电定位等方法,根据不同布置位置传感器检测信号的幅值变化规律和时延规律来 确定缺陷部位,一般先确定缺陷位于哪个隔室、再

19、精确定位到高压导体或壳体等部位,具体分析方法参 见附录A。8. 3.3缺陷类型识别结合超声波检测信号的50Hz和100Hz频率相关性、信号幅值水平以及信号的相位关系,进行缺陷类型 识别,具体分析方法参见附录A。库七七 标准下载Q/GDW 11059.120188.3.4辅助数据分析建议8. 3. 4. 1无异常数据特征无异常的GIS测量结果应该与背景噪声一致,50Hz/100Hz相关性(一个工频周期出现1次/2次放 电的概率)信号为零或与背景噪声一致;对正常数据进行统计学分析,分析信号分布规律。8. 3. 4. 2异常信号处理若检测到异常信号,可借助其它检测仪器(如特高频局放检测仪、示波器、频

20、谱分析仪以及SF6* 解物检测分析仪),对异常信号进行综合分析,根据不同的判据对GIS进行风险评估。8. 3. 4. 3典型局部放电图谱及数据记录超声波局部放电测试典型图谱参见附录B。检测数据记录表格式参见附录C。检测数据分析诊断方 法案例参见附录D。附录A(资料性附录)超声检测数据分析A. 1缺陷部位判断依据A. 1. 1多传感器定位法利用时延方法实现空间定位。在疑似故障部位利用多个传感器同时测量,并以信号首先到达的传感 器作为触发信号源,就可以得到超声波从放电源至各个传感器的传播时间。或使用特高频传感器与超声 波传感器获取信号的传播时延,根据超声波在GIS媒质中的传播速度和方向,就可以确定

21、放电源的空间 位置。A. 1.2单传感器定位法移动传感器,测试气室不同的部位,找到信号的最大点,对应的位置即为缺陷点。并通过以下两种 方法判断缺陷在罐体或中心导体上:a) 方法一:通过调整测量频带的方法,将带通滤波器测量频率从100kHz减小到50kHz,如果信 号幅值明显减小,则缺陷应在壳体上;信号水平基本不变,则缺陷位置应在中心导体上。b) 方法二:如果信号水平的最大值在GIS罐体表面圆周方向的较大范围出现,则缺陷位置应在中 心导体上。如果最大值在一个特定点出现,则缺陷应在壳体上。A.2缺陷类型判断依据A.2. 1判断依据缺陷类型判断依据参见表A. 1。表A. 1缺陷类型判断依据判断依据缺

22、陷类型自由颗粒缺陷电晕放电悬浮电位机械振动信号水平高低高高峰值/有效值高低高高50Hz频率相关性无高低有1Hz频率相关性无低高高相位关系无有有有注:局部放电信号50Hz相关性(50Hz correlation of partial discharge signal)指局部放电在一个电源周期内 只发生一次放电的几率。几率越大,50Hz相关性越强。局部放电信号100Hz相关性100Hz (100Hz correlation of partial discharge signal)指局部放电在一个电源周期内发生2次放电的几率。几率越大,100Hz相关性 越强。A. 2. 2自由金属颗粒对于运行中的G

23、IS设备,颗粒信号的幅值:背景噪声匕ak 1. 78mV可不进行处理,1. 78mV< cak <3. 16mV应缩短检测周期,监测运行;D3. 16mV应进行检查。注:这里的推荐参考值,各地因设备状况、运行条件和检测仪器等因素的不同,推荐参考值可能不同。各地可根据 当地的历史检测数据、自身所能承受的系统风险进行统计分析,定期修订完善推荐参考值。A.2.3 电晕放电毛刺一般在壳体上,但导体上的毛刺危害更大。只要信号高于背景值,都是有害的,应根据工况酌 情处理。在耐压过程中发现毛刺放电现象,即便低于标准值,也应进行处理。A. 2. 4悬浮电位电位悬浮一般由断路器气室的屏蔽松动、PT/

24、CT气室以及母线气室的绝缘支撑松动或偏移、气室连 接部位接插件偏离或螺栓松动等导致。GIS内部的悬浮电位应加强监测,有条件及时处理。对于126kV GIS,如果100Hz信号幅值远大于50Hz信号幅值,且eak>10mV,应缩短检测周期并密切监测其增长量, 如果ak>20mV,应停电处理。对于363kV和550kV及以上GIS设备,应提高标准。注:这里的推荐参考值,各地因设备状况、运行条件和检测仪器等因素的不同,推荐参考值可能不同。各地可根据 当地的历史检测数据、自身所能承受的系统风险进行统计分析,定期修订完善推荐参考值。A. 2. 5机械振动电磁力、电动力、磁致伸缩引起的振动。电

25、磁力引起的振动:当铁磁共振时,3倍的磁密度的增加 将导致励磁电流电压互感器的正常值过大,正常电流可能达到数百甚至数千倍,由于过度励磁,PT会 引起不正常的嗡嗡声,从而引起GIS外壳的剧烈振动。电动力引起的振动:当电流通过母线时,在电动 力的激励下导致结构振动并产生噪音,由于管状母线套管的放大效应,便产生异常响声及振动。附录B(资料性附录)超声测试典型图谱B. 1背景噪声典型图谱在开展局部放电超声波检测时,应先测量背景噪声信号。通常背景噪声信号由频率均匀分布的白噪 声构成,各检测模式下典型谱图及特征如图B.1所示。图B. la)为超声波信号特征图、图B. lb)为超声 波信号相位图、图B. lc

26、)为超声波信号时域波形图。背景噪声仅有幅值较小的有效值及周期峰值、.无 明显相位特征、脉冲相位分布均匀、无聚集效应。0有效值0 28 / 0 282mV0阆期峰值0 88 / 0 885mV0频率成分10/00.5mV0频率成分20/00.5mV5mV0a)超声波信号特征图b)超声波信号相位图-5mVc)超声波信号时域波形图图B. 1背景噪声典型图谱B. 2电晕放电典型图谱电晕放电在各检测模式下的典型图谱如图B. 2所示。图B.2a)为超声波信号特征图、图B. 2b)为超 声波信号相位图、图B. 2c)为超声波信号时域波形图。电晕放电信号的产生与施加在其两端的电压幅值 具有明显关联性,在放电谱

27、图中则表现出典型的50Hz相关性及100Hz相关性,即存在明显的相位聚集效 应,但在一个工频周期内表现为一簇。由于电晕放电具有较明显极化效应,其正、负半周内的放电起始 电压存在一定差异。因此,电晕放电的50Hz相关性往往较100Hz相关性要大。0有效僵丨mV|13.90阑期嚴大值mV102009颖率成分l(50HzmV080tz484440363228242016090180相位门触发暢值2701284 02064605615105 lAEs频罕成分2100HzmVa)超声波信号特征图20b)超声波信号相位图一触发幅值tAE準魍2THJC)超声波信号时域波形图图B. 2电晕放电典型图谱B. 3

28、金属颗粒放电典型图谱金属微粒放电在各检测模式下的典型图谱如图B. 3所示。图B. 3a)为超声波信号特征图、图B. 3b) 为超声波信号相位图、图B. 3c)为超声波信号时域波形图。自由金属微粒产生的超声波信号主要由运动 过程中与设备外壳的碰撞引起,而与放电关联较小。由于金属微粒与外壳的碰撞取决与金属微粒的跳跃 高度,其碰撞时间具有一定随机性,因此在开展局部放电超声波检测时,该类缺陷的相位特征不是很明 显,即50Hz、100Hz频率成分较小。但是,由于自由金属微粒通过直接碰撞产生超声波信号,因此其信 号有效值及周期峰值往往较大。此外,在时域波形检测模式下,检测谱图中可见明显脉冲信号,但信号 的

29、周期性不明显。a)超声波信号特征图有效值频率成分21100Hz堝期最人佰频率成分l50Hz觥发蜴值6460565248444036322824201612840 b)超声波信号相位图5T触发幅值C)超声波信号时域波形图图B.3金属微粒放电典型图谱B. 4悬浮放电典型图谱悬浮放电在各检测模式下的典型图谱如图B. 4所示。图B.4a)为超声波信号特征图、图B. 4b)为超 声波信号相位图、图B. 4c)为超声波信号时域波形图。松动或接触不良会引起电位悬浮。悬浮金属体被 充电时,当物体与基点之间的电压超出耐受电压时就会发生大规模放电电弧。这类放电一般发生在电压 上升沿,并且产生一大的连续的100Hz

30、为主的包络线,并且有较小的波峰因数。0有效值mV12.51016周期最大伹mV1 »,2010频率成分150HzHmV2I:5740 2频率成分2100Hz】mV90180270360相位n发幅值201510a)超声波信号特征图20b)超声波信号相位图tAEB暨2TB7I触发幅值C)超声波信号时域波形图图B. 4悬浮放电典型图谱B.5机械振动与磁致伸缩典型图谱机械振动在各检测模式下的典型图谱如图B. 5所示。图B. 5a)为超声波信号特征图、图B. 5b)为超 声波信号相位图、图B.5c)为超声波信号时域波形图。磁致伸缩在各检测模式下的典型图谱如图B. 6所 示。图B. 6a)为超声

31、波信号特征图、图B. 6b)为超声波信号相位图、图B. 6c)为超声波信号时域波形图。 互感器采用叠片铁芯,其三面的铁芯轭是用铁芯夹件并用螺栓夹紧的,而套进绕组的铁芯没有螺栓及固 定板夹紧,它是靠线圈上的绝缘筒来撑紧,在配合紧的情况一般铁芯的振动很小,在配合松的情况,铁 芯片振动声就会稍微大些。因此不同互感器振动大小会不一致,采用灵敏度高的超声波测试仪可以检测 到振动信号,异响是电磁式产品(包括变压器、互感器和整流器)共有的特性,即在工频交流电压下, 铁芯磁致伸缩而引起的振动发出的声音,声音很有规律,这是由于铁芯在加工。安装时工艺的分散性, 造成了声音有大有小。互感器由磁致伸缩引起的超声信号异

32、常,一般在互感器桶壁四周均可检出幅值基 本一致,信号特征相同的超声波信号,这与铁芯柱与线圈上的绝缘筒没有充分撑紧,从而造成铁芯振动 而产生的振动信号是有明显差别的。一般情况下互感器由磁致伸缩引起的超声信号异常属于正常信号, 不需要解体检修。151413Phase plot - LEVEUSYNCContinuous mode? 12 旦£ 108 - - - > ;' -7 1; i :6 111:0901 的270360a)超声波信号特征图b)超声波信号相位图Elevation time/Time between pulses msc)超声波信号时域波形图图B.5机械

33、振动典型图谱Particle plot - LEVEUINTERVAL - Gain=10005 1|.|.,.,.|.,4 -0200400600800100012001400160018002000Elevation time/Time between pulses msa)超声波信号特征图b)超声波信号相位图Phase angle degrees附录C(资料性附录)检测数据记录表检测数据记录表如表C. 1所示。表C. 1检测数据记录表变电站名检测曰期环境湿度环境温度检测仪器型号、编号测试结果序号测量部位背景噪声值(mV、 dB、 dBmV、 dBuV)测试值(mV、 dB、 dBmV、

34、dBuV)备注12345678910测试异常位置描述测试异常超声波图谱测试人员签名:附录D(资料性附录)典型案例D. 1异常概况2015年5月,对某变电站500kV2号主变间隔的5012 CT1 C相与50121隔离开关C相之间的盆式绝缘子 (隔断式)上方带电检测,发现超声波信号异常,信号峰值不断跳动,幅值较大,最大峰值与有效值之 比较大,信号源位置不断变化,内部存在疑似颗粒跳动。D. 2检测对象及项目D. 2. 1检测对象及设备信息500kV开关场5012 C相间隔气室及其临近间隔气室、母线气室,如图D. 1所示。图D. 1500kV 2号主变隔离开关C相气室现场实测图D. 2.2检测项目局

35、部放电超声波检测、局部放电特高频检测、3&气体微水及成分检测。D.3检测仪器及装置本次超声波局部放电检测及其他检测仪器装置如表D. 1所示。表D. 1检测仪器检测仪器主要技术特点特高频局部放电测试仪特高频检测超声波检测分析仪超声精确测量分析射频局放仪全站电磁波信号巡检局部放电综合测试仪便携式,特高频、超声、高频电流、暂态地电压等高速示波器局放定位装置可进行特高频、超声、高频电流的精确测量和定位sf6气体综合检测仪sf6微水、组分、纯度综合分析15库七七 标准下载Q/GDW 11059.212018D.4检测位置及数据记录D. 4. 1检测位置采用超声波检测分析仪开展全站普测。检测位置的

36、选取依据为:在断路器断口处、隔离开关、接地 开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、导体连接部件和盆式绝缘子两侧等处均应设置测试点。水平 结构分布的气室,测点宜选择在气室侧下方、竖直结构分布的气室,测点宜选择在靠近绝缘盆子处。气 室内壁有绝缘支撑点的位置为超声波检测最佳位置,可根据气室内部结构优先选支撑点位置。最终选取 的检测位置如图D. 2所示,图D. 2a)为检测点位置示意图,图D. 2b)为位置俯视图,图D. 2c)为侧视图。a)点位设置b)俯视图c)侧面图库七七 标准下载图D. 2检测位置设置图D. 4. 2检测数据发现有检测数据异常,在图D. 2所示的处测得峰值最大。检测数据表如表D.

37、 2所示。表D.2检测数据记录表变电站名500kV某变电站检测曰期2015. 6. 5环境湿度71%环境温度28. 5°C检测仪器型号、编号特高频局部放电测试仪、超声波检测分析仪、射频局放仪、局部放电综合测试仪、高速 示波器局放定位装置、SF6气体综合检测仪测试结果序号测量部位背景噪声值 (mV)测试值(mV)备注4点0.21.3峰值较稳定5点0.21.4峰值较稳定7点0.28峰值跳动8点0.211峰值跳动表D. 2(续)序号测量部位背景噪声值 (mV)测试值(mV)备注9点0.27峰值跳动13点0.23峰值跳动14点0.27峰值跳动15点0.225峰值跳动16点0.24峰值跳动17

38、点(5012CT1 C 相)0.21.1峰值较稳定18点0.21.1峰值较稳定20点正下方法兰(盆子上)0.220峰值跳动21点正下方盆子上0.23峰值轻微跳动IK酬TIL綢匾3纖_牮湖明?醐RTBETC:娜3测试异常位置描述发现有检测数据异常,在处测得测试异常超频率1 信写LM«a( it_ L测试人员签名/D. 4.3局部放电初步定位在检测到异常信号后,在异常信号最强处壳体圆切面上选取至少五个点进行比较,最终找到信号最 大点,并采用超声波定位分析仪进行诊断。由于没有发现特高频信号,采用两个超声波传感器进行不同 位置的双通道定位测量。测量位置如图D.3a)所示,测量结果与图谱如图D

39、. 3b)所示,图中红色信号为 号位置的超声波信号,紫色信号为号位置的超声波信号。a)测试位置b)超声波波形图图D. 3局部放电初步定位测量结果D. 4. 4局部放电位置的确定从图D. 2中的点附近变化到点附近,此后的检测以点为基准并进行诊断。改变传感器检测位 置,分别测量超声波信号。精确定位结果如图D.4所示。当传感器位于与b位置时如图D.4a)所示, #库七七 标准下载检测结果如图D.4b)所示。红色信号和紫色信号存在最小时延,且幅值大小近似,说明该信号源位于 两超声传感器中间。红色信号略微超前于紫色信号,说明该信号源距离红色超声传感器较近。a)测试位置榷式手肋b)超声波波形图819?!叶

40、/ g| 100?/ I 50?/ e 43 40S20.0(K/ 停止 iXI X2图D.4局部放电精确定位结果D.5综合分析D. 5. 1气体成分分析及特高频检测结果分析为了确定该颗粒是否引起放电,进行气体成分分析及特高频检测。气体成分分析结果:H20为103.5 uL/L,S0jO2S均为0。气体成分未检出放电特征气体SO2和H2S,采用两种特高频仪器均未发现有 放电的特高频信号,说明该颗粒未引起放电。原因可能是由于该盆式绝缘子为向上凸起结构,四周边缘 位置较低,该颗粒位于近壳体的低电场区。特高频检测未发现异常。特高频检测结果如图D. 5所示,其 中D. 5a)为背景噪声,D. 5b)为

41、全通图谱,D. 5c)为高通图谱。a)背景b)全通图谱c)高通图谱图D.5特高频检测图谱D. 5. 2信号源分析从5012C相CT1的附近5012A相CT1和5012 B相CT1未测得异常信号,说明该信号不是从变压器等的振 动传来,在5012 C相CT1上方的出线处、5012C相CT2处、5012 C相CT1本体及其与断路器之间各处均未发 现异常信号,说明该信号不是由两端传来。通过在5012 C相CT1上盆式绝缘子上方各处与上方隔离开关 及接地刀闸的各处测量数据分析可知,该信号为盆式绝缘子上传来。19在电场中产生跳动,说明该异物在变化的电场中电荷集聚或迁移,形成带电体,在增大的电场中, 电荷库

42、仑力超过重力,产生跳动,基于此特征,可以判断该异物为自由金属颗粒的可能性较大。D. 5. 3故障解体分析对50121隔离开关间隔进行开罐解体检查,开罐后发现在50121隔离开关下方盆式绝缘子处存在不 规则金属颗粒碎屑,其中较大颗粒长10mm,如图D. 6所示。图D.6开罐发现的金属碎屑和清理出的颗粒杂质D.6结论及建议D. 6. 1结论通过以上的分析,可以得出如下结论:a)5012 CT1 C相与50121隔离开关C相之间的盆式绝缘子(隔断式)上方边缘存在颗粒放电;b)该颗粒位置不固定,可能为自由金属颗粒;c)该颗粒尺寸较长,为球状的可能性较小;d)该颗粒位于低电场区,位于绝缘的盆式绝缘子上;

43、e)该颗粒为引起放电现象。D. 6. 2建议根据本次检测过程及检测结果,提出以下建议:a)加强装配环境检查及监测;b)防止运动部件装配不良产生金属异物;c)加强现场充气管的清洁和保管;d)应确保现场安装和对接环境的洁净度;e)应严格执行罐体内部清理的工艺要求;f)推行前期工作痕迹管理和责任追溯机制;g)安装过程中实行全程随工验收和标准化作业;h)试运行期间开展全面带电检测工作。库七七 标准下载Q/GDW 11059.12018气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电测试技术现场应用导则第1部分:超声波法编制说明1綱龍232编制主要原则233与其他标准文件的关系234主要工作过程235标准结构和内容

44、236紋刪24 1编制背景本部分依据关于下达2018年度国家电网公司技术标准制修订计划的通知(国家电网科2018) 23号文)的要求编写。气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电测试技术现场应用导则第1部分超声波法自2014 年发布以来,在规范有效开展局部放电超声波带电检测工作,确保电网安全运行和可靠供电等方面发挥 了重要作用。为适应局部放电超声波检测工作深入推进的新形势,提高标准的适用性和有效性,提高 GIS超声波法带电检测的效率与可靠性,迫切需要对本部分进行修订。本部分制定的目的是规范气体绝缘金属封闭开关设备超声波局部放电带电检测要求、检测周期、检 测方法和结果分析原则等。2编制主要原则本部分

45、主要根据以下原则编制:a)本部分遵循适用性原则,认真总结以往GIS设备带电检测仪器应用及检测经验,从GIS设备带 电检测要求的实际出发,制定超声波局部放电带电检测要求;b)本部分遵循可靠性原则,规范超声波法GIS设备带电检测需要满足的检测周期、检测方法和结 果分析原则。3与其他标准文件的关系本部分与相关技术领域的国家现行法律、法规和政策保持一致。本部分不涉及专利、软件著作权等知识产权使用问题。4主要工作过程2018年1月,按照公司制修订计划,成立标准起草工作组,构建组织机构,确定了编写工作总体 目标和参编人员,开展前期准备工作。2018年2月,在北京召开了编写启动会和工作组第一次会议,研宄确定

46、了编制原则、编写大纲、 工作分工、编写计划等。2018年5月,在广泛调研收资和技术交流的基础上,并结合局部放电超声波检测仪应用情况,拟 定了装置的技术要求、功能规范和试验方法,完成了标准初稿的编制。2018年7月,标准起草工作组召开标准初稿研讨会,对标准初稿的技术要求、试验项目、试验内 容、试验方法和编写格式进行了仔细修改,形成了征求意见稿,采用发函形式在国家电网有限公司范围 内广泛征求意见。2018年8月,对各单位反馈的意见进行汇总整理,修改形成了送审稿。2018年10月,公司运维检修技术标准专业工作组在北京召开送审稿审查会,对标准送审稿的内容 进一步评审讨论;经协商一致,同意修改后以技术标准形式报批。2018年11月,修改形成标准报批稿。5标准结构和内容气体绝缘金属封闭

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