GIS局部放电测试培训
局部放电试验讲课文档
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局部放电几个主要参量：
(1)视在放电电荷q。它是指将该电荷瞬时注入试品两端时
，引起试品两端电压的瞬时变化量与局部放电本身所引起的 电压瞬时变化量相等的电荷量，视在电荷一般用pC(皮库)来 表示。
(2)局部放电的试验电压。它是指在规定的试验程序中施加的
规定电压，在此电压下，试品不呈现超过规定量值的局部放电 。
外加电压较高
特点：
（1）正负半周放电脉冲的图形基本上对称；
（2）90°和270°之后的一段相位内不会出现放电脉
冲。
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绝缘介质内部气泡放电波形
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电极与绝缘介质之间气隙放电波形
特点： （1）正负半周放电脉冲不对称； （2）高压端，正半周放电大而疏，后半周放电小而密； （3）低压端，反之。
局部放电不会引起绝缘贯穿性击穿，但可以导致电介 质的局部损坏，长期情况下导致绝缘劣化甚至击穿。
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第二节 局部放电测试方法
根据局部放电产生的各种物理、化学现象，如电荷的交 换，发射电磁波、声波、发热、光、产生分解物等，有多 种测量局部放电的方法。
局部放电测量方法：电测法、非电测法两大类。
会产生高频的电磁信号向外辐射。
局部放电电检测法即是基于电荷转移和电磁辐射这两个原 理。
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1、脉冲电流法
脉冲电流法是一种应用最为广泛的局部放电测试方法。 测量回路如图所示：
Z
CK
Cx
Zm
M A
Z
Cx
CK
Zm
M A
(a)
(b)
图4－10 测量局部放电的基本回路
电测法包括：脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分 析法等；
GIS设备局部放电试验标准作业指导书
GIS设备局部放电试验标准作业指导书一、引言近年来，随着电力行业的快速发展，GIS（气体绝缘开关设备）在电力系统中的应用越来越广泛。
然而，由于GIS设备在长期运行过程中容易浮现局部放电问题，这不仅会影响设备的正常运行，还可能导致设备的损坏和事故的发生。
因此，制定一份合理的局部放电试验标准作业指导书对于确保GIS设备的安全运行具有重要意义。
二、局部放电试验的目的局部放电试验的主要目的是检测GIS设备中可能存在的局部放电缺陷，及时发现并解决问题，确保设备的可靠性和安全性。
通过局部放电试验，可以评估设备的绝缘状态，提前预防设备故障的发生，延长设备的使用寿命。
三、试验准备1. 设备检查：在进行局部放电试验之前，必须对设备进行全面的检查，确保设备的正常运行。
包括检查设备的连接情况、绝缘件是否完好、仪器设备是否正常工作等。
2. 试验环境：试验应在干燥、无尘、无水汽的环境中进行，以保证试验结果的准确性。
3. 试验设备：选择适当的试验设备，包括高压发生器、放电检测仪、数据采集系统等。
四、试验步骤1. 试验前准备：按照设备的要求，对试验设备进行校准和调试，确保其工作正常。
2. 试验参数设定：根据设备的要求，设置试验的电压、频率、时间等参数。
3. 试验操作：将试验设备连接到GIS设备上，逐步升高试验电压，记录并监测设备的局部放电情况。
4. 数据分析：通过数据采集系统，获取试验过程中的相关数据，对数据进行分析和处理，判断设备的绝缘状态。
5. 试验结果评估：根据试验结果，评估设备的绝缘状态是否符合要求，确定是否需要进行维修或者更换。
五、试验安全措施1. 试验人员必须具备相关的电气知识和操作技能，严格按照操作规程进行试验操作。
2. 试验设备必须符合相关的安全标准，确保试验过程中不会对人员和设备造成伤害。
3. 试验现场必须保持整洁，设备周围不得堆放杂物，以免影响试验结果和安全。
4. 在试验过程中，如发现异常情况，应即将住手试验，并采取相应的措施进行处理。
GIS局部放电 PPT课件
特点：局部放电是一种脉冲放电，它会在电力设备内部和周围 空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化 学变化。这为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。
虽然这些放电的幅度通常较小，但它们能导致逐步的劣化并最终击穿， 因此，需要通过非破坏性的测试检测到这些放电的存在。
电晕放电
电场中尖端周围的空气中，高压侧，地电位的尖锐边缘，甚至电极表面。
注：
1.高压引线及连接处 应圆滑 2.避免地电位上的突 起 3.实验室地面上的导 线或碎片应清理
结论： 1.电晕的起始放电电压是电压绝对值的函数，而不是电场强度的函数。 2.即使在很低的电压下也可能会引发电晕放电。
电树枝放电
位置进行粗略定位 ， 同时使用超声法进行精确定位，如果两者都定位 到同一个GIS腔体且表现一致，则判断该腔体内部存在放电故障，具有 绝缘缺陷，应根据具体情况进行进一步跟踪检测或采取相应措施 。
如果只测量到了超高频电磁波信号而没有超声波信号，则应通过 改变UHF传感器的位置摆放和传感器的方向性及信号的频率分布，判断 是否是周围设备发生了局部放电或者是否存在另外的干扰源，并对GIS 设备进行重点跟踪观察 。
4.1 PDS－G100型便携式GIS局部放电测试仪
产品简介
PDS－G100便携式GIS局部放电测试仪是专为GIS设备的绝缘状态 的现场巡测而设计，对于不同电压等级GIS设备使用多通道声电联合 检测技术对GIS内部的局放信号进行实时分析和诊断。
四路检测通道可以根据不同的测试方案接入超声或超高频信号单 元，检测信号经过采集、调理和放大后经过数字信号处理传输至便携 主机。安装在便携主机上的系统软件的数据分析模块自动对数据进行 滤波、计算和脉冲提取，根据数据统计和指纹库的比对后评估GIS的 绝缘状态，判断缺陷类型和缺陷的位置，并给出维护建议。为GIS设 备安全运行以及状态检修提供有力的依据。
GIS局部放电监测讲座
• 脉冲电流法经检测阻抗或电流 传感器，检测试品回路中出现 的脉冲电流（脉冲电压），并 通过注入的标准电荷标定得出 试品视在放电量（电荷）。如 图。
IEC和我国有关绝缘试验标准均 将局部放电试验提到重要地位， 作为部分设备投运前必须进行的 试验项目。对及时有效地发现设 备绝缘中存在的事故隐患、保障 电气设备乃至电力系统的安全运 行具有十分重要的意义。
• 一、定义 在电场作用下，绝缘中的部分区域 发生放电，但未贯穿加压之间的导 体。 局部放电可发生在导体边缘、绝缘 体内部或表面。
• 由屏蔽罩接触不良而产生的故障 占18%，随着运行时间延续而发 展（如短路电流或断路器操作的 振动作用），最终威胁或破坏 GIS的绝缘性能。
• 3. 潮湿的影响 由于潮湿引起的故障占7%。通常对SF6 介质性能影响最大的成分是水蒸气，如 果水蒸气过量，当温度下降时就会出现 凝露，结合其他混合物，就会影响介质 表面的导电性，促使介质老化或直接引 发故障。
• GIS设备内部的金属微粒， 具有以下几个主要特征：
• （1）自由金属微粒在电压作用下 获得电荷并发生移动，当电压超 过一定值时，这些微粒就能在气 体间隔间移动、跳跃，从而引发 局部放电。
（2）金属微粒移动靠近而未接 触高压导体时，如果距离小于 某一极限值，在强电场力作用 下，也容易引起局部放电。
支撑绝缘子表面闪络
盆式绝缘子表面闪络
（二）绝缘故障分布情况
缺陷类型 微粒及异物 主接触头接触不良 屏蔽罩接触不良
绝缘故障比率（%） 20 11 18
GIS 设备局部放电检测技术
GIS 设备局部放电检测技术返回技术文献首页一、概述：GIS 、GCB 及GIT 等SF6 电气设备没有外部露出的带电部分，采用SF6 气体绝缘，可靠性较高，检修工作量小，但通过发展外部诊断、监视法可减小不必要的拆卸检修工作量。
即一种不解体设备而用确切简易的办法从外部进行各种（在线的、离线的、带电的、停电）测量，监视、诊断设备内部状态及性能的好坏，包括故障定位。
GIS 、GCB 及GIT 等SF6 电气设备的绝缘性能是确保其安全运行的重要条件。
设备内部中的金属微粒、粉末和水分等导电性杂质是引发GIS 等设备故障的原因。
设备存在导电性杂质时，因局部放电而发出不正常声音、振动、产生放电电荷、发光、产生分解气体等异常现象。
因此局部放电是GIS 、GCB 及GIT 等设备状态监测重要对象之一。
二、主要监测方法：1. 电磁波检测法：局放产生在GIS 室内传播的电磁波。
选择电磁波拾取天线来检测从GIS 腔体盆式绝缘子处泄漏出来的电磁波，来判断局放和故障定位。
2. 特高频检测法：GIS 放电引起的脉冲电信号上升，频谱中高频分量可达GHz 数量级。
可选择特高频段进行局部放电的检测和定位。
3. 高频接地电流法：高频电流被局放激励，而电流流入地线，通过测量接地电流值，评判GIS 安全状况。
4. 声发射/ 振动法：局部放电会发生声波，监测由此引起的腔体振动，判断局放情况。
5. SF6 气体的监测：SF6 电气设备是采用SF6 气体绝缘和灭弧的，其性能状态将是影响设备的重要参数，因此其将是GIS 等设备状态监测重要对象之一。
通过对SF6 气体特性的监测，判断设备的健康状况，主要包括：①气体压力监视：GIS 局放会引起该区域温度升高，表现为该腔体的压力值陡升，通过监视SF6 气体的压力变化，来判断局放和故障定位。
②气体泄漏监测：用检漏仪监测SF6 气体的泄漏量或监测气室压力下降量判断泄漏。
③气体湿度监测：根据露点法等原理，用微水仪监测SF6 气体的微水含量。
PD208讲稿 GIS局放检测技术ppt课件
GIS中的颗粒类缺陷分析导体壳体 Nhomakorabea颗粒
电场力 F=QE 重力 F=mg
导体
电场
颗粒撞击壳体 壳体
传感器
颗粒在电场力与重力的作用下,上下跳动。颗粒每碰撞 设备一次，就发射一个宽带瞬态声脉冲，它在壳体内来回 传播。来自这种颗粒的声信号一般是颗粒端部的局放和颗 粒碰撞壳体的混合信号。
颗粒类缺陷信号特点
超声信号特点：
注：接特高频传感器时仅应用原始波形界面。
参数整定； 数据存储与通讯。
PD208的测量方式----连续测量
本界面测量四项数据： ➢有效值和周期峰值(衡量信号强弱;峰值与有效 值的比值以及其波动范围可参考来进行故障类 型识别); ➢频率成分1(衡量信号与工频的相关性强弱) ➢频率成分2(衡量信号与2倍工频的相关性强弱)
超声法+特高频原理； 符合IEC和CIGRE标准； 高灵敏度,可达1pc； 超声定位准确度可达10cm； 特高频可达1m； 独有的原始波形界面使缺陷 查找更直观,查找概率大大提高； 真彩触摸液晶屏； 最小最轻,仅2kg；
PD208仪器介绍
前面板： ➢液晶触摸显示屏； ➢超声传感探头或特高频 传感器接入端; ➢耳机插口； ➢电源开关；
PD208仪器介绍
后面板： ➢RS232串口(与电脑通讯); ➢充电端口(3针)； ➢同步端口(4针)； ➢同步选择开关(CT和市电)； ➢BNC端口(外接放大器)； ➢铭牌。
PD208仪器介绍
超声传感器： ➢声发射传感器,默认接收 频段10KHz—100KHz; ➢谐振频率32KHz； ➢高灵敏度； ➢美国原装,稳定可靠。 特高频传感器： ➢接收频段0.3—3GHZ ➢高灵敏度；
① 信号峰值与有效值示数大； ② 信号幅值波动范围较大； ③ 峰值系数大(峰值与有效值之比); ④ 原始波形中信号脉冲的上升沿
GIS局部放电检测方法及原理
GIS局部放电检测方法及原理GIS（气体绝缘开关设备）是一种常用于电力系统中的高压设备，它采用气体作为绝缘介质，用于控制和隔离电力系统中的高压设备。
在GIS 设备中，局部放电（Partial Discharge，简称PD）是一种重要的故障指标，可以用于评估设备的绝缘性能是否正常。
本文将详细介绍GIS局部放电检测的方法及其原理。
1.GIS局部放电检测方法目前，常用的GIS局部放电检测方法主要包括以下几种：（1）超声波检测法：利用超声波在气体中传播的特性，通过检测局部放电产生的声波信号来实现局部放电的检测。
这种方法无需拆卸设备，能够在运行状态下进行检测，具有非侵入性和实时性的优势。
（2）电磁波检测法：利用电磁波在空气中传播的特性，通过检测局部放电产生的电磁波信号来实现局部放电的检测。
这种方法具有高灵敏度和高分辨率的优势，能够检测到较小的局部放电缺陷。
（3）紫外光检测法：利用紫外光在放电过程中产生的光辐射特性，通过检测紫外光信号来实现局部放电的检测。
这种方法具有高灵敏度和高精度的优势，可以检测到微弱的局部放电信号。
（4）红外热像检测法：利用红外热像仪检测设备在放电过程中产生的热量分布，通过检测温度异常来实现局部放电的检测。
这种方法可以实现在线、快速、大面积的局部放电检测。
（5）电流及电压检测法：通过测量设备上的电流和电压信号来检测局部放电。
这种方法可以实现实时监测，但对设备的侵入较大，需要在设备上安装传感器。
（6）脉冲幅值检测法：利用局部放电产生的脉冲信号的幅值变化来检测局部放电。
这种方法具有高灵敏度和高分辨率的优势，可以实时监测设备的绝缘状态。
2.GIS局部放电检测原理局部放电是指电气设备中的绝缘缺陷在电场作用下产生的局部放电现象。
其原理主要包括以下几个方面：（1）电压应力作用下的击穿：当GIS设备中绝缘缺陷的电场强度超过断电场强度时，就会发生击穿放电，形成局部放电。
（2）暂态电容器作用：GIS设备中存在着许多构成暂态电容器的绝缘缺陷，当电压变化时，这些暂态电容器会发生充放电过程，形成局部放电。
局部放电高试培训 PPT
次放电，各次放电的视在放电电荷为 q1 、 q2……，qm，每次放电时对应的外加电压的瞬时
值为 u1、u2，……，um，即出现 q1 放电时，对应
的电压瞬时值为 u1，则放电功率为
P 1
T
m
i1
ui qi
放电功率的单位为 W。这一参数包含有放电量、
放电次数以及放电时的外加电压等信息。
（6）起始放电电压ui
图 1-6-2 抗两端就可采集到一个脉冲电压信号，这个信号的大小，在一定的测 试回路中是正比于试样的视在放电电荷。
局部放电测试线路
脉 冲 电 流 法 的 测 试 线 路 有 直 测 法 和 平 衡 法 两 种 。
直测法的测试线路
平衡法测试线路
局部放电测量仪器设备的选择
电流互感器进行局部放电试验的基本回路有 3 种，即测量阻抗与耦合电容器串联的直接 法测量回路、测量阻抗与试品串联的直接法 测量回路回路和平衡法测量回路。使用的设 备主要有：无局放试验变压器、调压器、隔 离器、无局放标准电容器和局放测量系统。
（3）放电能量W
放 电 能 量W ： 气 隙 中 每 一 次 放 电 所 消 耗 的 能 量 称 为 放 电 能 量 ， 单 位 为 μ J.
放 电 量 的 大 小 不 但与 视 在 放 电 量 有 关， 而 且 还 与 放 电 起 始 电 压 有 关 。
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一、GIS设备介绍
GIS设备的优点
GIS组合电器特别适合在用地紧张的城市变电站、污秽严重的 地区使用，主要优点：
（1）小型化。采用绝缘性能较好的气体作绝缘， 缩 （小2）变可电靠站性占高地。面全积封，闭占，地受少外。部影响 较 （少3），安故全障性率能低高。。气体为惰性气体、不可燃、 无 （火4）灾环危境险影。响小。以金属外壳封闭，无噪音和 电（磁5）波安干装扰方。便。整间隔出厂运输，安装快捷 方（便6），维现护场方安便装，周检期修短周。期长，维
一、GIS设备介绍
H-GIS（Hybrid Gas Insulated Switchgear）的结构与GIS基 本相同，但不包括母线设备。母线不装于六氟化硫气室里 面，采用开敞式。目前我局500kV变电站500kV高压场地 基本上采用H-GIS型式的组合电器结构。
一、GIS设备介绍
PASS（Plug and Switch System）是指智能插接式开关， 装在一公共气罐上的断路器、隔离开关、接地开关、电 流和电压互感器以及套管组成一气体绝缘金属密封组合 体。这种组合电器多见于线变组单元接线方式的110kV 变电站。
典型图谱
三、GIS局放检测方法
特高频原理
声发射检测方 法（又称超声 方法）与超高 频检测方法均 适用于GIS局 部放电测量， 二者均具有很 好的灵敏度。
两种方法已列 入了IEC和 CIGRE的标准 局放测量方法 中
超高频原理示意图
四、DMS局放测试仪
DMS超高频检测系统
超高频特性
通道数 总增益 输入/输出端子 信号检测阀 全检测带宽 标准滤波器 PD 时间分辨率
二、GIS局部放电类型
局部放电的原因
1—导体上的颗粒或毛刺； 4—自由移动的金属颗粒； 2—壳体上的颗粒或毛刺； 5—盆式绝缘子里的杂质或空穴； 3—悬浮屏蔽（接触不良）； 6—盆式绝缘子绝缘缺陷。
二、GIS局部放电类型
局部放电的特点
局部放电的机理可理解为在电场作用下，绝缘系统中只 有部分区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间， 即尚未击穿，这种现象称为局部放电。局部放电产生于 流注起始阶段，这对于几乎所有的电压种类都是一样的， 且低于最小先导起始电压和击穿电压。局部放电可能发 生在导体上，也可能发生在绝缘体的表面或内部。
内置/外置耦合器 为外置耦合器提供瞬间过压保护器
四、DMS局放测试仪
DMS超高频检测系统
主机部分
电缆连接耦合器
同步输入端
四、DMS局放测试仪
人工智能分析软件PortSub
四、DMS局放测试仪
系统参数
四、DMS局放测试仪
典型图谱
四、DMS局放测试仪
典型图谱
四、DMS局放测试仪
典型图谱Βιβλιοθήκη 四、DMS局放测试仪GIS局部放电测试培训
目录：
1 GIS设备介绍 2 GIS设备局部放电类型 3 GIS设备局放检测方法 4 DMS局放测试仪
一、GIS设备介绍
GIS是指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝 缘开关设备”（Gas Insulated Switchgear）简称GIS，包括 断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、 避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有 机地组合成一个整体。
3 35 dB 自动 3-阶段增益控制 N-型插孔 -65Bm 100-1400 MHz 500M Hz 高通 312 microsec
工作极限
工作电压 工作电流 环境温度 相对湿度
100-230 V, 50/60 Hz 100 mA at 230 V -10 0C to +50 0C 85 % max
二、GIS局部放电类型
局部放电的类型
电晕放电 移动电极局部放电 金属颗粒放电 空隙放电
高压导线间产生的局放信号 浮动部件产生的局放信号 自由粒子产生的局放信号 绝缘材料中的空隙产生的局放信号
雷达噪声 闪光噪声
飞机雷达产生的疑似局放信号
三、GIS局放检测方法
超声法原理
电力设备中，当有 局放等缺陷发生时， 会发射声信号，采 集这些声音信号， 根据实际应用经验 加以分析，可以对 SF6电气设备的运 行状况做出某种程 度的安全评估。
四、DMS局放测试仪
DMS超高频检测系统
物理数据
外形尺寸 重量
450 x 320 x 320 mm (h x w x d ) 25 kg (包括 3 根 5 m 同轴电缆)
特点
瞬间过压可以得到充分保护
自检
外同步 3-10V rms
-
同步输出 5V+ 方波
3 - 5m 长同轴电缆，有 N-系列端子
耦合器和附件