201509电气绝缘在线检测及诊断技术
高电压技术-第五章-电气设备绝缘在线检测与诊断
计 数
N
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360
,
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2T
介质损耗角正切值测量——事例
某变电站电容式套管的在线检测和停电预防性检测结果对比 存在一处绝缘缺陷
在线加工作电压（110kV）可发现，预防性试验加10kV不能发现
在线监测更能发现绝缘缺陷，比停电预防试验更有效和及时 绝缘良好部分：在线检测和停电检测值接近。
BP神经网络构成的一般特点
包含：输入层、输出层和隐层 隐层可以是单层，也可是多层。最基本的是单隐层。 各层可有多个神经元或节点， 输入层节点一般与输入参量数相同， 输出层节点一般与输出结果个数相同 第i层神经元只接受第（i-1）层神经元给出的信号，无反馈
BP神经网络的实际建立过程
确定参与诊断的参量（输入量）的类型和数量
加窗傅里叶变换：时域窗口与频率无关 小波分析的特点：
时域、频域同时具有局部分辨率 有效处理突变信号 继承和发展了加窗傅里叶变换，革命性的变化
第五章 电气设备绝缘在线检测与诊断
主要内容
状态检修的一般性知识 两类设备在线检测的具体技术：
电容型设备 MOA
分析方法在绝缘监测与诊断中的应用：
神经网络 小波分析 专家系统
5.1 电气设备绝缘的状态检修
电气设备绝缘维护
绝缘性能是决定电气设备寿命的关键。
绝缘事故是电力系统事故的主要原因。 绝缘年龄：电气设备的寿命不决定于运行的年数，而由 其绝缘状况决定。
MOA的泄露电流测量——全电流法
全电流法：测量总泄漏电流是否增加， 以及增加的程度
容性电流不变，全电流的增加即是阻性 电流的增加。
电气绝缘在线检测及诊断技术
电气绝缘在线检测及诊断技术》在线作业一试卷总分：100 测试时间：--•单选题一、单选题（共 20 道试题，共 100 分。
）V1. 电磁干扰最基本、最有效的抑制方式是（）。
A. 接地B. 屏蔽C. 滤波D. 保护满分：5 分2. 电阻式传感器的命名是按照（）给传感器分类命名的。
A. 传感器的构成B. 传感器的输入量C. 传感器的工作原理D. 传感器的基本效应满分：5 分3. 介质损耗角受绝缘结构形状及尺寸的影响，并取决于介质的损耗特性。
A. 对B. 错满分：5 分4. 串联电介质在交变电压下介质的场强分布与介电常数成反比。
A. 对B. 错满分：5 分5. 下列措施中，不属于减小分流器测量系统误差的措施是（）。
A. 尽量提高分流器本身的自感B. 采用电动稳定性较高的分流器C. 对外界磁场有良好的屏蔽能力D. 测量系统的信号引线应采用屏蔽线满分：5 分6. 下列不属于定期维修弊端的是（）。
A. 维修周期频繁B. 经济性差C. 检修项目不足D. 易发生人身和设备安全事故满分：5 分7. 下列特性中，不属于传感器静态特性的是（）。
A. 阶跃响应特性B. 迟滞C. 重复性D. 线性度满分：5 分8. 直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件是（）。
A. 敏感元件B. 转换元件C. 放大元件D. 测量元件满分：5 分9. 频率高于（）的机械波，称为超声波。
A. 2kHzB. 200kHzC. 2MHzD. 20kHz满分：5 分10. 接地就是在电气设备和大地之间实现确实的电气连接。
A. 对B. 错满分：5 分11. 传感器是一种以一定精确度把被测量转换为之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。
A. 对B. 错满分：5 分12. 采用HC等级表征绝缘材料表面憎水性时，（）级代表憎水性完全丧失。
A. HC1B. HC3C. HC5D. HC7满分：5 分13. 下列介质击穿中，难以靠增加绝缘厚度以提高击穿电压的是（）。
电气绝缘在线检测及诊断技术天津大学网考复习题库及答案
电气绝缘在线检测及诊断技术天津大学网考复习题库及答案电气绝缘在线检测及诊断技术复题一、单项选择题1．下列不是电介质在强电场作用下呈现的现象是（B）。
A．放电B．极化C．闪络D．击穿2．在电力系统中电气设备的故障多为（A）故障。
A．绝缘故障B．放电故障C．击穿故障D．过电压故障3．故障诊断主次图中，主要因素是指占累计相对故障率（C）的因素。
A．～80%。
B．50～80%。
C．80～90%。
D．90～100%4．（D）构成了定期维修制的基本内容。
A．系统性试验B．定期巡检C．完善的维修计划D．预防性试验、大修和XXX5．电磁干扰最基本、最有效的抑制方式是（A）。
A．接地B．屏蔽C．滤波D．保护6．（B）是在运行电压下获取电气设备实时运行状态参数。
A．带电检测B．在线检测C．事后维修D．定期巡检7．1 MHz以下的系统接地，要尽量采用（C）方式。
A．悬浮接地B．混合接地C．单点接地D．多点接地8．对于经常使用A级绝缘，如油纸绝缘，温度每跨越（A），寿命约缩短一半。
A．6℃B．8℃C．10℃D．12℃9．下列传感器接入方式中属于磁性耦合方式的是（D）。
A．电容接入式B．电阻接入式C．阻容接入式D．普通CT10．采用HC等级表征绝缘材料表面憎水性时，（D）级代表憎水性完全丧失。
A．HC1.B．HC3.C．HC5.D．HC7 11．VLF高压实验是指交流输出频率在（B）及以下的高电压实验。
A．0.01 Hz。
B．0.1Hz。
C．1 Hz。
D．10 Hz 12．下列介质击穿中，难以靠增加绝缘厚度以提高击穿电压的是（B）。
A．电击穿B．热击穿C．化学击穿D．电化学击穿13.根据电气设备绝缘状态信息，对异常状态做出报警，对故障类型进行初步分析，以便运转人员及时了解设备事情情形的技术属于故障诊断过程中的（B）。
A．状态监测技术B．故障识别技术C．诊断推理技术D．寿命预测技术14．不同悬挂方式下电力系统外绝缘泄漏电流的对比结果正确的是（A）。
探讨电力电缆绝缘的在线监测及诊断
探讨电力电缆绝缘的在线监测及诊断电力电缆大都位于地下，造成对电力电缆绝缘检测和维修等工作难度增大，在发生故障后需要花费大量的人力物力对其进行维修。
本文主要对电力电缆绝缘的在线监测和诊断的主要方法进行了介绍，以期为日后电力电缆绝缘的在线监测发展提供理论依据。
标签：电力电缆;绝缘;诊断;在线监测1引言为保障电能安全稳定的传输，相关部门要对电力电缆的绝缘情况进行检查和维护。
我国传统的检测电力电缆绝缘情况的方式是离线检测，该检测方法需要在停电的状态下对设备进行检测。
然而随着社会发展脚步的加快，对电力的需求不断增加同时希望在减少停电的情况下对电力电缆进行检测，在线检测是一种能够在运行状态下对电力电缆的绝缘状况进行监测的方法。
2.电力电缆绝缘在线监测方法2.1直流叠加法直流叠加法指的是通过在电磁式的电压互感器中性点接地的位置添加约50V的低压直流电压源，使接地电压互感器的中性点及运行母线加到电缆的三相中。
因此同时外加有直流电压和工频交流的电缆，再使用LC滤波器，滤除测试回路中的交流成分，只检测由电源E流过电缆绝缘层微弱的直流电流或者计算出电缆中的绝缘电阻从而判定电缆的绝缘情况。
直流叠加法的基本原理图如图1所示。
运用直流叠加法测量的过程中，由于杂散电流的变化比较大，因此所得出的结果测量误差较大。
如果电缆头部位置表面泄漏电阻比较低的时候，测量误差也会增大。
当前存在的解决方法是，在叠加装置和在线检测装置距离较近的时候使用电容阻断的方法可以干扰电流通路。
除此之外还可以通过补偿电动势法避免干扰电流。
如果直流电流长期流经互感器TV，可能会造成电压互感器的磁路处于饱和状态而形成零序电压。
有报告指出，当直流叠加电压为6V时不会出现问题。
但是在实际生活中，该法对于中性点直接接地的电网并不适用。
2.2直流分量法交聯聚乙烯（XLPE）电力电缆中水树枝具备“整流作用”（如图2所示）可以使外加交流电压负半周树枝放电向的绝缘中增加许多负电荷，但是正半周树枝的正电荷比较少，所以不能完全中和负电荷。
电气绝缘在线检测与故障诊断概要
U e U 1
j A
U U 1 e j ( A B ) X jY I1 I
I e j B I 1
tg tg (90 ) X / Y
用pT法带电检测测值
Cx(pF) 6301 tgδ X(%) 0.18
2
3 4
6570
6270 6230
6550
6270 6230
0.2
0.1 0.1
6544
6221 6221
0.2
0.16 0.12
备注：实例中用的低压标准电容器CN为2000pF
4.2.3 tgδ及Cx的在线监测
1）应用硬件的方法 2）应用软件的方法
屏幕显示或打印，也可存盘待用 发现有异常，根据不同的设计可发警报或进行相应的 操作 可以与上一级检测中心相连，即形成多级的监控系统 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)
已被纳入到电力系统综合自动化系统之中
国外常用的绝缘在线监测方法举例
4电气绝缘在线检测与故障诊断
4.1 绝缘预防性试验综述 4.2 电容型试品的在线检测
4.1.1绝缘预防性试验的重要作用
高压电气设备的检验、试验制度和规范
出厂前：型式试验及例行试验 投运前：交接试验 运行中：定期进行预防性试验
预防性试验数据的分析
执行规程 纵比：与同一设备过去的测量数据作比较 横比：与同类被试品进行互相对比
高压标准电容器 电压互感器 同相之间比较CX
G
CN
B R4 C4
D
电容式套管带电检测实例
电气设备的绝缘在线监测与状态维修
电气设备的绝缘在线监测与状态维修摘要：本文简述电气设备的绝缘在线监测与状态维修的意义并分析这一新技术,指出电气设备绝缘在线监测是实现电气设备从“计划检修”过渡到“状态维修”的新技术手段,对电力行业具有广阔的发展前景。
关键词：电气设备；在线监测；计划检修；状态维修随着科学技术水平的提升，电气设备的绝缘在线监测这一新技术应用越来越广泛,随之出现的电气设备的“状态维修”概念也在电力系统中引起关注。
我国电网随着各种绝缘在线监测装置投入应用,并在电力系统实际应用中收集一些典型故障案例,为这一新技术积累着非常重要的运行数据与经验,推动其不断完善。
采用这一新技术不仅能及时地发现电气设备的早期绝缘缺陷,防止突发性事故发生,同时可以减少不必要的停电检修,且减少传统试验对电气设备检修所造成的损失,有效延长电力系统内设备的使用寿命,使设备检修实现优化。
在线监测这一新技术的日益完善为电力系统的设备检修提供了便利条件。
1 绝缘在线监测技术的发展历程绝缘在线监测技术经历三个发展阶段：（1）带电测试阶段。
这一阶段仅仅是为了不停电而对电气设备的绝缘参数，主要是对泄漏电流进行直接测量。
其结构简单测试项目极少,而且要求被试设备对地绝缘,测试的灵敏度较差,所以应用范围较小,未能得到普及应用。
（2）上世纪80年代出现了各种专用的带电测试仪器,使传统的模拟量测试走向数字化测量,摆脱将测试仪器直接接入测试回路中的传统测量模式,利用传感器将被测量转换成数字仪器可直接测量的电气信号。
同时还出现一些其他通过非电量测量来反映绝缘状况的测试仪器，例如，远红外装置、超声装置等。
（3）随着计算机技术的产生,出现以数字波形采集和处理技术为核心的微机多功能绝缘在线监测系统。
利用先进的传感器技术,计算机技术和数字波形采集与处理等高新技术,实现更多的绝缘参数在线监测。
这种监测系统可以实时连续地巡回监测各被测量项目,因此,监测内容丰富,信息量大,处理速度快,对监测结果可显示、存储、打印、远传及越限报警,实现绝缘监测的全部自动化。
电气设备绝缘的在线监测与故障诊断综述PPT70页
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布是一下子不要学很多。——洛克
电气设备绝缘的在线监 测与故障诊断综述
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
电气绝缘在线检测及诊断技术 天津大学网考复习题库及答案
电气绝缘在线检测及诊断技术复习题一、单项选择题1．下列不是电介质在强电场作用下呈现的现象是（ B ）。
A．放电 B．极化 C．闪络 D．击穿2．在电力系统中电气设备的故障多为（ A ）故障。
A．绝缘故障 B．放电故障 C．击穿故障 D．过电压故障3．故障诊断主次图中，主要因素是指占累计相对故障率（ C ）的因素。
A．0～80% B．50～80% C．80～90% D．90～100%4．（ D ）构成了定期维修制的基本内容。
A．系统性试验 B．定期巡检C．完善的维修计划 D．预防性试验、大修和小修5．电磁干扰最基本、最有效的抑制方式是（ A ）。
A．接地 B．屏蔽 C．滤波 D．保护6．（ B ）是在运行电压下获取电气设备实时运行状态参数。
A．带电检测 B．在线检测 C．事后维修 D．定期巡检7．1 MHz以下的系统接地，要尽量采用（ C ）方式。
A．悬浮接地 B．混合接地 C．单点接地 D．多点接地8．对于常用A级绝缘，如油纸绝缘，温度每超过（ A ），寿命约缩短一半。
A．6 ℃ B．8 ℃ C．10 ℃ D．12 ℃9．下列传感器接入方式中属于磁性耦合方式的是（ D ）。
A．电容接入式 B．电阻接入式 C．阻容接入式 D．普通CT10．采用HC等级表征绝缘材料表面憎水性时，（ D ）级代表憎水性完全丧失。
A．HC1 B．HC3 C．HC5 D．HC711．VLF高压试验是指交流输出频率在（ B ）及以下的高电压试验。
A．0.01 Hz B．0.1Hz C．1 Hz D．10 Hz12．下列介质击穿中，难以靠增加绝缘厚度以提高击穿电压的是（ B ）。
A．电击穿 B．热击穿 C．化学击穿 D．电化学击穿13.根据电气设备绝缘状态信息，对异常状态做出报警，对故障类型进行初步分析，以便运行人员及时了解设备工作情况的技术属于故障诊断过程中的（ B ）。
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一、单选题（共V
1.
2.
3.
满分：
4.
满分：
5.
B. 采用电动稳定性较高的分流器
C. 对外界磁场有良好的屏蔽能力
D. 测量系统的信号引线应采用屏蔽线
满分：5 分
6. 下列不属于定期维修弊端的是（）。
A. 维修周期频繁
B. 经济性差
C. 检修项目不足
D. 易发生人身和设备安全事故
满分：5 分
7. 下列特性中，不属于传感器静态特性的是（）。
A. 阶跃响应特性
B. 迟滞
C. 重复性
D. 线性度
满分：5 分
8. 直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件是（）。
A. 敏感元件
B. 转换元件
C. 放大元件
D. 测量元件
满分：5 分
9. 频率高于（）的机械波，称为超声波。
A. 2kHz
B. 200kHz
C. 2MHz
D. 20kHz
满分：5 分
10. 接地就是在电气设备和大地之间实现确实的电气连接。
A. 对
B. 错
满分：5 分
11. 传感器是一种以一定精确度把被测量转换为之有确定对应关系的、便于应用的某种物
理量的测量装置。
A. 对
B. 错
满分：5 分
12. 采用HC等级表征绝缘材料表面憎水性时，（）级代表憎水性完全丧失。
A. HC1
B. HC3
C. HC5
D. HC7
满分：5 分
13. 下列介质击穿中，难以靠增加绝缘厚度以提高击穿电压的是（）。
A. 电击穿
B. 热击穿
C. 化学击穿
D. 电化学击穿
满分：5 分
14. 对于大电容试样，直流耐压试验所带来的残余破坏远大于交流耐压。
A. 对
B. 错
满分：5 分
15. 下列不属于电磁干扰危害的是（）。
A. 造成测量仪器性能下降
B. 导致人员受到伤害
C. 导致元器件烧毁或击穿
D. 导致机电设备和控制装置误动作
满分：5 分
16. 电气绝缘故障诊断最基本的功能就是对设备未知故障的分类问题。
A. 对
B. 错
满分：5 分
17. 允许一定频率范围内信号通过的滤波器是（）。
A. 高通滤波器
B. 低通滤波器
C. 带阻滤波器
D. 带通滤波器
满分：5 分
18. 当干扰频谱成分不同于有用信号的频带时，可以用滤波器将干扰加以滤除。
A. 对
B. 错
满分：5 分
19. 下列传感器接入方式中属于磁性耦合方式的是（）。
A. 电容接入式
B. 电阻接入式
C. 阻容接入式
D. 普通CT
满分：5 分
20. 影响迟滞的主要因素包括传感器机械结构中的摩擦、游隙、各结构材料受力变形的滞
后现象。
ACBAA CAADA ADBBC ADADA
一、单选题（共
V
1.
满分：
2. GIS
满分：
3. 电场及磁场常会影响现场电桥法检测电容型设备
B. 采用加移相器
C. 采用45或55 Hz异频电源
D. 采用较好的接地方式
满分：5 分
4. 电力电容器的介质材料主要起到储藏能量和绝缘的双重作用。
A. 对
B. 错
满分：5 分
5. 使用0.1Hz交流耐压设备所需功率比使用工频50Hz交流耐压设备小（）。
A. 500倍
B. 50倍
C. 10倍
D. 100倍
满分：5 分
6. 阻抗电压是电力变压器的重要参数，其大小主要取决于（）。
A. 空载电流与短路电流的大小
B. 变压器的设计尺寸
C. 电压变比及其稳定性
D. 空载损耗的大小
满分：5 分
7. 下列不属于电力电缆缺点的是（）。
A. 制造工艺复杂
B. 造价高
C. 输电通道小
D. 施工维修麻烦
满分：5 分
8. （）是国内人工污秽试验中常用的污秽度参量，被作为利用人工污秽试验来确定某处
绝缘子行为的基础。
A. 等值盐密
B. 污秽度
C. 疏水性
D. 泄漏电流
满分：5 分
9. 测量绝缘电阻是检查电缆线路绝缘状态最简便的方法。
A. 对
B. 错
满分：5 分
10. 按照用途对外绝缘进行划分，下列不属于线路绝缘子的是（）。
A. 悬式绝缘子
B. 耐张绝缘子
C. 套管
D. 针式绝缘子
满分：5 分
11. 根据交联聚乙烯电缆事故原因的分析，其中主要原因是（）。
A. 水树
B. 电树
C. 外力破坏
D. 绝缘杂质
满分：5 分
12. 电缆终端是安装在电缆末端，以使电缆与其他电气设备或架空输电线相连接，并维持
绝缘直至连接点的装置。
A. 对
B. 错
满分：5 分
13. 下列检测方法中，不属于目前对油浸电力变压器比较有效的在线检测方法是（）。
A. 油中溶解气体的色谱分析
B. 微量水分的在线检测
C. 绕组直流电阻检测
D. 局部放电检测
满分：5 分
14. 下列不属于变压器常见故障的是（）。
A. 绕组故障
B. 套管故障
C. 电压分接开关故障
D. 铁芯故障
满分：5 分
15. 介质损耗表示绝缘介质的品质，仅取决于材料的特性与材料尺寸无关的物理量。
A. 对
B. 错
满分：5 分
16. 下列不属于导致复合绝缘子龟裂的原因是（）。
A. 外力破坏
B. 循环热应力
C. 机械疲劳
D. 紧固部位机械应力过大
满分：5 分
17. 下列不属于外绝缘设计试验的是（）。
A. 工频湿耐受电压试验
B. 雷电冲击耐受电压试验
C. 温度循环试验
D. 无线电干扰试验
满分：5 分
18. 污闪是指线路绝缘子表面积污，在受潮或爬电比距不足的情况下，在正常运行电压下
发生的闪络放电现象。
A. 对
B. 错
满分：5 分
19. 避雷管的保护方式是当出现较高瞬变电压时，避雷管内气体发生电离，使避雷管两端
电压迅速降到很低水平，导致大部分瞬态能量被转移掉。
A. 对
B. 错
满分：5 分
20. 局部放电引发的变压器油发生裂解，产生的气体主要是（）。
A. H2和C2H2
B. C2H4和CH4
C. H2和CH4
D. H2和C2H4
满分：5 分
DADAA BCAAC AACDB ACAAC。