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文档简介
1、Uhf局部放电检测技术,主要内容,第一,UHF局部放电检测原理,电力设备绝缘体的绝缘强度和击穿场强都很高,如果局部放电发生在很小的范围内,破坏过程快,就会产生高陡脉冲电流,产生低于1ns的上升时间和最高GHz频率的电磁波。使用宽带高频天线(300MHz-1.5GHz传感器)检测GIS内部PD电流产生的电磁波信号,反映GIS内部局部放电的类型和正常位置。根据传感器安装位置,该方法分为内部方法和外部方法两种。现场的光晕干扰主要集中在300MHz波段下,因此UHF方法有效地避免了现场电晕等干扰,具有灵敏度和抗干扰能力强,具有局部放电充电检测、定位和故障类型识别的优点。内置UHF传感器、外部UHF传感
2、器、GIS中的电波衰减、GIS中的金属同轴结构是放电形成的高阶电磁波TE和TM(f300MHz),可以认为是在波导方向上没有衰减的良好电磁波导;绝缘屏障产生2dB信号衰减角度结构,可以有效地抑制或消除干扰,6dB信号分布、UHF电磁波传输和衰减图、2、UHF局部放电检测器和工具、UHF局部检测器的基本要求UHF PD检测器配置UHF PD检测其他常用工具GIS UHF PD通常使用频谱、2、UHF局部放电检测器的基本要求。局部放电的检测周期、检出阈值和报警阈值等参数可以根据现场实际情况进行调整。可以与外部高压电源同步(外部同步),并可以通过相移方式观察和分析测量信号。测试线长度符合要求,连接器
3、牢固且不易损坏(最佳n型连接器)局部放电检测必须提供局部放电信号的幅度、相位、放电频率等信息中的一个或多个,并且可以用PRPS、PRPD等普通频谱表示。第二,UHF局部放电检测仪配置,UHF传感器:耦合器,感应300M-1.5GHz UHF无线信号;可选信号放大器:某些PD包括从前面放大PD信号的信号放大器。可选过滤器:如果现场检测到特定频率台的碰撞,则可以使用特定过滤器进行过滤,以达到抗干扰目的。测试设备主机:接收、处理耦合器收集的UHF局部放电信号;分析主机(笔记本电脑):运行PD分析软件,处理收集的数据,确定放电类型并确定放电强度。UHF PD测试仪配置图,3,UHF PD检测其他常用工
4、具,高速示波器:通常采样率大于2G,观察UHF原始信号并使用每个通道收集信号的时间差定位;频谱分析器:根据频谱特性进一步确定是放电还是干涉,如果是干涉,则分析干涉信号波段,使用过滤器过滤干涉信号。屏蔽带:是屏蔽外部干扰的最基本的工具,通常用金属布制成,起到提高检测信号和固定传感器的作用。4,GIS UHF PD具有脉冲序列相位分布(PRPS)频谱、局部放电相位分解(PRPD)频谱、3,UHF局部放电检测方法和注意事项、测试条件要求测试周期安全注意事项检测电缆传感器布置部分和操作程序要求一般注意事项、1,测试条件要求设备是额定气体压力,设备没有各种外部操作。测试时要尽量保持周围信号的清洁,并将手
5、机信号、相机闪光信号、照明等人为制造的干扰信号最小化。雨、雪、雾、露水等相对湿度超过80的天气条件将进行室外检查。,2、检测周期、运行后及大修后1个月内对机体进行局部放电检测;正常情况下,6个月到1年测试一次。如果GIS检测到异常信号,但无法完全判断,则需要根据GIS设备的运行状况缩短检测周期,增加检测次数,分析信号的特性和发展趋势。必要时对断路器、隔离开关、总线等重要部件进行局部放电焦点检测;对于运行时间超过15年的GIS设备,建议缩短测试周期,在峰值夏季(冬季)、主要电源保护活动之前增加测试次数。3、为了确保安全注意事项,特别是人身安全,除了严格执行电力相关安全标准和安全规定外,请注意以下
6、事项:测试时不要触摸其他现场设备;防止传感器落入GIS管道,避免事故。为了防止低压触电,请确认测试设备的绝缘良好。在狭小的空间中使用传感器时,不能触摸GIS管道。走路时注意脚,不要踩设备管。执行测试时,请确保GIS的其他部分不会意外移动。使用传感器进行检测时,请戴上绝缘手套,以免直接接触传感器金属部件。4,根据用电缆检查、UHF方法检测部分放电期间使用的UHF PD检测仪操作说明,连接传感器、信号放大器、测试设备主机等部件,必要时绑带(或手动)传感器,将传感器固定在支路绝缘体上,并使其能够接近信号放大器。UHF PD探测器连接图、5、传感器放置部件和要求、GIS内部局部放电产生的UHF信号在G
7、IS室中传播为水平电磁波,并且只能在GIS壳体的金属不连续部分中泄漏。对于GIS,只有无金属法兰的绝缘体、观察窗、接地开关的裸绝缘体、内置CT、PT二次接线盒等可以测量信号,UHF传感器应放置在这些部分。传感器应放置在两个分支绝缘螺栓的中间,以减少螺栓对内部电磁波的屏蔽和传感器以及螺栓对外部静电的干扰。测量时,应尽可能保证传感器和分支绝缘体的接触,不能因为传感器移动产生的信号而妨碍正确的判断。6,UHF局部放电检测工作流,用UHF方法检测局部放电时,典型操作过程如下:1)连接设备:根据设备接线图连接试验机的部件,将传感器固定在支路绝缘体上,正确接地检测器主机和传感器,计算机、检测器主机连接电源
8、并开机。2)运行状况检查:打开电源后,运行测试软件以检查主机和计算机之间的通信状态、同步状态、相位偏移等参数。执行系统自检以验证每个测试通道是否工作正常。3)设定测试参数:设定变电站名称、测试位置和注释。根据现场噪声级别设置每个通道信号检测阈值。4)信号检测:打开连接传感器的检测通道,观察检测到的信号。如果信号异常发现,则保存少量数据并退出,更改检测位置以继续进行下一个点检测。发现信号异常时,延长检测时间,记录多组数据集,进入异常诊断过程。必要时可以访问信号放大器。7,一般注意事项,1,测试过程中必须保证电源0线火线的准确性。插座通常需要左零线,右火线。2、使用内部同步时,必须从现场电源盒或室
9、内墙上插座获取电源,不能用变频器或发电机供电;3、在检测每个GIS间隔时,应只存储断路器外壳分支绝缘子的三维信号,而不存储数据,而检测其他分支绝缘子。检测到异常信号后,必须在相应的间隔检测每个隔离盆并存储相应的数据。4、测试开始时,无需安装放大器进行测量。发现弱异常信号时,接入放大器放大信号,容易判断。5、绝缘缺陷不一定导致局部放电或持续局部放电。局部放电往往是间歇性的。在配送前和维护后的GIS收购测试中进行局部放电充电检查时,建议用橡胶锤敲打GIS外壳,产生悬浮电位的部分放电,提高测试效率。6、局部放电类型识别的准确性取决于经验和数据的持续积累,检查结果和维护结果确定后,应保留波形和频谱数据
10、作为以后局部放电类型识别的标准。干扰识别和排除放电类型识别放电信号风险评估,制定维护策略,4,数据,地图分析和诊断,1,干扰识别和消除方法,1)排除方法:在开始测试之前,尽量排除干扰源的存在,例如关闭荧光灯,关闭手机,检查周围没有悬浮放电的金属部件。2)屏蔽带抗干扰;3)信号识别干扰预防:现场最常见的干扰信号雷达噪声、手机噪声、荧光噪声和马达噪声。以下是上述几种信号的典型频谱,4)背景测量抗干扰,位置测量抗干扰-平面分割方法,6)测量频带选择和过滤抗干扰:对于固定信号强干扰,应通过频谱分析器分析干涉发生频带,并使用过滤器确定干扰发生的类型,以达到抗干扰目的,2、识别放电类型,消除干扰,确定内部
11、放电后的放电类型。GIS内部放电有四大类别:电晕放电、气穴和悬浮电位放电、自由金属颗粒放电和绝缘表面放电。下面简要列出了各信号的PRPS地图、PRPD地图、峰值检测地图等多种信号的典型频谱。3、电源位置、振幅位置、各检测部位的信号大小位置检测,虽然是最常用的定位方法,但只能粗略确定一个片段室或区域,某些检测部位的信号振幅差异很小,有时信号振幅可能比远离信号的部分大。时差位置,分辨率1纳秒,位置精度30厘米,可靠位置,需要良好的仪表和经验,4,信号风险评估和维护策略,目前不相关的基于标准,UHF不能简单地通过信号大小判断有害性。可以根据信号幅度、电源位置、放电类型预先评估危险可能性,观察信号变化
12、趋势,并采取其他手段帮助分析。从维护结果到指导维护策略,仍然存在很大差距。在局部放电带电测试中检测到放电信号时,如果结果位于断路器、电压互感器、隔离开关、接地刀闸或支路绝缘体等重要设备上,则应尽快安排停电维修。如果电源位于不重要的部分,则应缩短检测周期,注意放电信号的强度和放电模式的变化。如果检测到信号是绝缘内部放电或绝缘表面放电,则应尽快安排停电维护,刀盾悬挂放电可以观察操作后的信号趋势,决定是否进行维护。小尖峰放电可以追踪探测,集中信号强度变化,决定是否整顿,5,以上PD信号诊断注意事项,在空气中检测到异常信号的情况下,首先要分析恶带可能的干扰因素。可以消除的东西必须先消除干涉,然后检测和
13、分析。如果传感器放置在花盆绝缘体中后检测到异常信号,请取下传感器,确保在空气中检测到的地图与放置在盆绝缘体中的地图相匹配。如果一致性和信号更大,基本上可以判断为外部干扰。如果不同或变小,则需要进一步测试判断。如果在该间隔检测到异常信号,则检测该间隔的相邻间隔信号。检查是否有类似的异常信号,如果没有异常信号,则该间隔的异常信号可以是内部信号。如果检测到异常信号,就看看人工智能分析软件提出的结论是否放电,但不能完全依赖软件自动分析结果;如果检测到异常信号,如果需要,可以使用工具捆绑传感器,进行长时间的检测。分析最高监控图、放电重复率图等局分布图,预计至少需要15分钟以上。2010年3月22日,江苏省电力测试研究院使用UHF方法、超声波方法和SF6气体成分检验法,在220kVGIS带电测试中,测量了均匀间隔的b相离解线三个分支绝缘体中的强UHF PD信号,超声波方法和SF6气体成分分析都测量了可疑信号。信号逐渐增大,对有可疑信号的绝缘体进行了分解更换处理。及时正确处理,避免了重大事故的发生。1,通过UHF检测GIS花盆绝缘子内部气隙缺陷实例,通过本局发射信号传播衰减比较方法初步判断了用UHF方法测量的信号,结果表明,如图:所
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