特高频局部放电检测技术样本
第三章特高频局部放电检测技术
目录
第1节特高频局放检测技术概述 (2)
1.1 发展历程 (2)
1.2 技术特点 (6)
1.2.1 技术优势 (6)
1.2.2 局限性 (8)
1.2.3 适用范围 (8)
1.2.4 技术难点 (9)
1.3 应用情况 (11)
1.3.1 国外应用情况 (11)
1.3.2 国内应用情况 (13)
第2节特高频局放检测技术基本原理 (15)
2.1 特高频局放电磁波信号基本知识 (15)
2.1 GIS内部电磁波的传播特性 (15)
2.3 特高频局放检测技术基本原理 (18)
2.3 特高频局放检测装置组成及原理 (19)
第3节特高频局放检测及诊断方法 (24)
3.1 检测方法 (24)
3.1.1 操作流程 (24)
3.1.2 注意事项 (27)
3.2 诊断方法 (29)
3.2.1 诊断流程 (29)
3.2.2 现场常见干扰及排除方法 (30)
3.2.3 放电缺陷类型识别与诊断 (33)
3.2.4 放电源定位 (37)
3.2.5 局部放电严重程度判定 (38)
第4节典型案例分析 (40)
4.1 220kV GIS盆式绝缘子内部气隙缺陷检测 (40)
4.2 110kV电缆-GIS终端绝缘内部气隙缺陷检测 (43)
4.3 220kV GIS内部刀闸放电缺陷检测 (48)
参考文献 (55)
第1节特高频局放检测技术概述
1.1 发展历程
电力设备内发生局部放电时的电流脉冲( 上升沿为ns级) 能在内部激励频率高达数GHz的电磁波, 特高频( Ultra High Frequency, UHF) 局部放电检测技术就是经过检测这种电磁波信号实现局部放电检测的目的。
特高频法检测频段高( 一般为300M~3000MHz) , 具有抗干扰能力强、检测灵敏度高等优点, 可用于电力设备局部放电类缺陷的检测、定位和故障类型识别[1]。
特高频法过去曾被称为”超高频法”。
可是按照中华人民共和国无线电频率划分规定, 300MHz~3000MHz频带划分为特高频, 因此该检测方法的正式名称为特高频法。
特高频局部放电检测技术是20世纪80年代初期由英国中央电力局( Central Electricity Generating Board, CEGB) 首先提出来的, 该方法由Scottish Power于1986年最先引进并应用于英国的Torness 420kV的GIS设备上[2]。
Torness电站的多年运行经验验证了该方法的可行性, 并得到了人们的认可。
随后UHF法也被用于变压器等其它电力设备的局部放电检测中。
经过三十余年的发展, 该方法逐渐成熟, 相关的技术标准也相继形成。
期间英国Strathclyde大学、德国Stuttgart大学、荷兰Delft大学和日本Nagoya大学的研究工作最为突出[3]。
另外, 英国的Rolls Royce工业电力集团、QualitrolDMS, 德国的Siemens AG、Doble-Lemke, 瑞士的ABB, 荷兰的KEMA, 法国的ALSTOM T&D, 日本的Kyushu Institute of Technology、东
京电力、三菱、东芝、日立、AEPower Systems, 韩国的Power System Diagnosis Tech、HYOSUNGCorporation, 澳大利亚的New South Wales大学、Powerlink Queensland Ltd作了大量的基础理论研究与技术开发工作。
自20世纪90年代末以来, 国内的西安交通大学、清华大学、重庆大学、华北电力大学、上海交通大学等高校和公司也开展了大量的研究和推广工作, 取得了一定的研究成果。
基本从以来, UHF局放检测技术在国家电网公司、南方电网公司等国内电力企业得到了广泛应用, 特别是在气体绝缘金属封闭开关设备( Gas Insulation Switchgear, GIS) 的绝缘缺陷检测中发挥了重要作用。
20世纪90年代, 由Judd和Hampton等人对局放电磁波的激励特性及其传播特性做了研究, 对电磁波的表示式进行了推导分析。
另外, 还提出采用分析电磁场的有限时域差分(FDTD)方法对GIS 局放的激励特性进行仿真分析。
德国Stuttgart大学的Kurrer和Feser 等研究人员采用脉冲电流法、超声波法和UHF法对GIS中局放进行检测研究, 对电磁波在GIS腔体内传播衰减情况进行了研究。
日本大阪大学的Kawada和东京电力公司的Okabe等人对GIS内电磁波的激励和传播特性以及采用UHF方法对其进行检测做了很多细致的仿真和研究工作。
荷兰Delft理工大学的Gulski和Meijer等学者采用并对比了脉冲电流法、UHF窄带以及宽带法检测局放的结果, 指出能够经过分析检测到的局放信号, 对GIS设备进行风险评估。
上世纪90年代以来, 以英国DMS公司为代表的特高频局放检
测仪器制造企业成功研制了便携式检测装置, 并得到了广泛应用。
国内的一些仪器制造企业于以来将该技术引入国内, 开始研制、开发特高频局放检测装置, 并投入商业运行, 但整体性能尚不及国外水平。
上海交通大学智能输配电研究所的江秀臣、钱勇等学者系统深入地研究了GIS设备局放的基本特征, 并结合新型传感器技术和数字信号处理技术, 开发出基于UHF和超声传感器的局放在线检测、定位和故障诊断设备。
经过大量的模拟试验和现场检测, 收集了大量的现场数据, 积累了丰富的局部放电检测经验, 在局部放电定位、局放脉冲提取、放电类型识别以及放电量估计方面逐步形成了自己独特的经验和知识, 并取得了良好的使用效果[4-7]。
西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室的邱毓昌和王建生等人对特高频传感器进行了研究, 并采用网络分析仪对其频率响应特性进行测量, 具有良好的频率响应特性, 实测带宽可达3GHz。
研制了GIS局放特高频检测系统装置, 并在实验室GIS内模拟故障缺陷, 经过对特高频局放测量系统进行试验, 表明检测效果良好[8]。
清华大学电机系刘卫东、钱家骊等学者从1986年获得机械工业部七五公关项目—GIS内部故障检测开始, 进行了GIS局放监测和诊断的技术研究。
1994年, 最早提出了基于体外特高频传感的GIS局放在线监测方法, 并于1995年开发出应用装置, 至今已在国内外数十家电力企业和电力设备制造企业得到应用, 多次发现了
放电并进行了定位[9,10]。
但该装置对采集的放电信号如何进行分析处理, 进而进行模式分类判断问题, 尚无法给出定论。
华北电力大学高电压与电磁兼容实验室李成榕等学者对UHF 传感器进行了研究, 在实验室设计了用于模拟GIS内部局放的各种绝缘缺陷模型并进行局放检测试验。
采用FDTD法对GIS 局放传播特性进行了分析, 开发出一系列在线监测装置, 既能够对GIS进行在线监测, 也能固定安装进行长期监测, 并可实现对局部放电源的定位[11]。
重庆大学高电压与电工新技术教育部重点实验室孙才新、唐炬等学者对UHF传感器模型和性能做了大量研究, 研制了圆板和圆环两种内置传感器以及用于局放在线监测的高频微电流传感器, 分析了它们的频率响应特性以及输入输出特性。
研制出一套GIS 局放在线监测装置, 已成功运行于某220kV的GIS变电站[12]。
UHF局放检测技术下一步的研究与应用工作主要围绕以下几个方面展开:
( 1) 对新型UHF传感器的研究。
鉴于国内大量早期设计制造的GIS无法安装内置传感器, 灵敏度高、抗干扰性能好的外置传感器还有待深入研究。
( 2) 对UHF信号在GIS内外传播特性的研究。
鉴于GIS结构及UHF信号传播模式的复杂性, 研究GIS内部和外部UHF信号的传播特性对于完善UHF监测系统具有重要意义。
( 3) 对局放源的识别和定位新方法的研究。
应注意选择最优的。
GIS局部放电超高频检测技术(四川电科院丁登伟)
局放特高频检测的测试注意事项
1. 特高频局放检测仪适用于检测盆式绝缘子为非屏蔽状态的GIS 设备,若GIS的盆式绝缘子为屏蔽状态则无法检测;
2. 检测中应将同轴电缆完全展开,避免同轴电缆外皮受到刮蹭 损伤;
3. 传感器应与盆式绝缘子紧密接触,且应放置于两根禁锢盆式 绝缘子螺栓的中间,以减少螺栓对内部电磁波的屏蔽及传感 器与螺栓产生的外部静电干扰;
3.当该间隔检测出异常信号时,可检测该间隔相邻间隔的 信号。看是否也存在相近的异常信号,若没有异常信号存 在,则该间隔的异常信号可能为内部信号;
4、异常局放信号诊断注意事项
4. 检测出异常信号时,查看人工智能分析软件给出的结 论是否为放电;
5. 检测出异常信号时,查看检测出的三维图谱与典型放电 图谱是否相似;
信号处理
UHF传感的信号耦合方式
体内耦合:信号耦合器 安装在GIS体内。
UHF耦合器
体外耦合:UHF耦合器存在 GIS体外盘式绝缘子处。
局放
盘式绝缘子 屏蔽 耦合器
GIS壳体
体内和体外信号耦合的性能比较
体内耦合
体外耦合
• 放电在内,干扰在外, • 受外部干扰较多一些;
体内耦合有较好的灵敏 • 盘式绝缘子多时,也能
4. 在测量时应尽可能保证传感器与盆式绝缘子的接触,不要因 为传感器移动引起的信号而干扰正确判断;
局放特高频检测的测试注意事项
5. 在检测时应最大限度保持测试周围信号的干净,尽量减少人 为制造出的干扰信号,例如:手机信号、照相机闪光灯信号、 照明灯信号等;
6. 在检测过程中,必须要保证外接电源的频率为50Hz; 7. 对每个GIS间隔进行检测时,在无异常局放信号的情况下只需
研究背景
GIS设备特高频局放检测试验报告样例典型报告模板
综上,判断在GIS内部存在尖端放电.因盆子位置、类型及GIS结构不同,无法依靠福位进行精确定位.
4、超声检费检窗数据(9分)
超声波检《1位宣示意图:见附页
序'•;
检测位置
有效值SV或db)
0.2
0.1
0.I
9
轴向测点2
(B1.周测点1)
6.4
9.3
7.6
6.7
10
轴向测点3
6.1
6.2
•4.2
11
BII周测点2
5.4
7.5
6.3
5.7
12
W1.周测点3
4.3
6.4
5.7
4.2
13
B1.-测点4
4.7
6.9
6.3
4.8
14
B1.周测点5
6.7
9.6
8.2
7.2
15
超声波最大点
(反周测点5亚测》
【沿面】连续模式下,峰值**m%100HZ相关件大于50HZ相关性,相位模式下信号聚集为两簇,具有沿面放电特征:
t悬浮】连续模武下,tt(ft**11>V,100HZ相关性大于50HZ相关性,相位模式下信号聚集为两族•具有悬浮放电特征.
(超声波足•选舞与特育it特征一致的图谱,如果实在选不出,至少保证连续横式和相位模式有一种符合特膏频特征.例如尖*可传相位为两候财耳相位模式下正负半波明显不对云,可能100hZ大于SOhZ则只写具有明显的"W0关性.)
仪器型号(1分)
上海格鲁布<SDMT)PD74i,编号:10137
局部放电标准图谱
局部放电标准图谱附录一高频局部放电检测标准高频局部放电测试结果图谱特征放电幅值说明缺陷具有典型局部放电的检测图谱且放电幅值较大放电相位图谱具有明显180度特征,且幅值正负分明大于500mV,并参考放电频率。
缺陷应密切监视,观察其发展情况,必要时停电检修。
通常频率越低,缺陷越严重。
异常具有局部放电特征且放电幅值较小放电相位图谱180度分布特征不明显,幅值正负模糊小于500mV大于100mV,并参考放电频率。
异常情况缩短检测周期。
正常无典型放电图谱没有放电特征没有放电波形按正常周期进行附录二高频局部放电检测典型图谱放电类型图谱类型图谱特征电晕放电相位图谱分类图谱单个脉冲时域波形单个脉冲频域波形内部放电相位图谱分类图谱单个脉冲时域波形单个脉冲频域波形沿面放电相位图谱分类图谱附录三GIS超高频局部放电检测典型图谱定义:1、单周期检测数据:检测一个50Hz周期局部放电的峰值与相位角。
2、峰值检测数据:检测50Hz周期的相位角与局部放电信号的峰值和放电速率的关系。
3、PRPD检测数据获取局部放电信号峰值时,数据显示不同大小峰值的局部放电信号个数与50Hz周期相位角的关系。
GIS超高频局部放电典型图谱:电晕放电单周期检测图谱峰值检测图谱PRPD检测图谱自由金属颗粒放电单周期检测图谱峰值检测图谱PRPD检测图谱空隙(空穴、气隙)放电单周期检测图谱峰值检测图谱PRPD检测图谱移动电极局部放电(悬浮放电)单周期检测图谱峰值检测图谱PRPD检测图谱GIS超高频典型干扰图谱:雷达噪音单周期检测图谱峰值检测图谱PRPD检测图谱横轴是幅值,纵轴是相位马达噪音单周期检测图谱峰值检测图谱PRPD检测图谱闪光噪音单周期检测图谱峰值检测图谱PRPD检测图谱移动电话噪音单周期检测图谱峰值检测图谱PRPD检测图谱附录四高压电缆局部放电典型图谱及检测标准序号项目周期标准说明高压电缆局部放电电缆本体及接头局部放电试验1)2年2)必要时正常:无典型放电图谱。
特高频检测技术发现GIS设备内部局部放电故障
特高频检测技术发现GIS设备内部局部放电故障特高频法(Ultra High Frequency,简称UHF),是近年发展起来的一种新的GIS设备局部放电的检测技术。
设备的故障排查关系到电网运行的稳定。
运用不同的方法对设备内部放电进行检测判别才能更高效的对故障进行有针对性的故障处理。
标签:特高频法(Ultra High Frequency)检测;特高频(UHF)故障定位引言随着GIS在特高压电网及其电力相关系统中的广泛应用,GIS设备的稳定安全运行成为了电网维护的重要环节。
其中,断路器内部局部放电故障是常见的GIS设备内部局部放电案例,检测GIS设备内部局部放电的方法有很多种,包括了化学检测法、振动测量法、电气检测法和特高频法(UHF)。
1 特高频检测技术(UHF)1.1 特高频检测原理电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高,当局部放电在很小的范围内发生时,击穿过程很快,将产生很陡的脉冲电流,其上升时间小于1ns,并激发频率高达数GHz的电磁波。
应用宽带高频天线(300MHz-1.5GHz传感器)检测GIS内部局放电流激发的电磁波信号,从而反应GIS内部局部放电的类型及大体位置。
根据传感器安装位置不同,该方法分为内置法与外置法两种。
由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下,因此特高频法能有效地避开现场的电晕等干扰,具有较高的灵敏度和抗干扰能力,可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。
2 利用特高频检测技术(UHF)检测GIS设备内部局部放电案例2.1 案例经过国网新疆电力有限公司检修公司750kV五家渠变电站2018年11月13日,五家渠750千伏Ⅱ母带电后,运维人员巡视时发现750千伏Ⅱ母避雷器B、C相有异常声响。
检修公司试验人员随即开展了特高频局放测试等测试工作。
经测试发现750千伏Ⅱ母避雷器B、C相存在疑似悬浮放电局放信号,且SO2组份含量超过规程注意值;A相无异常。
为验证五家渠750千伏Ⅰ母避雷器是否具有同样问题,2018年11月16日,五家渠750千伏Ⅰ母母线带电后,发现750千伏Ⅰ母避雷器B相出现同样异常声响,且通过测试发现750千伏Ⅰ母避雷器B相存在疑似悬浮电位局放信号,且SO2组份含量超过规程注意值。
特高频局部放电检测技术分析
局部放电检测应提供局部放电信号的幅值、相位、放电频 次等信息中的一种或几种,并可采用PRPS、PRPD等常用 谱图进行展示。
二、特高频局部放电检测仪的组成
特高频传感器:耦合器,感应300M-1.5GHz的特高频无线 电信号;
信号放大器(可选):某些局放检测仪会包含信号放大器 ,对来自前端的局放信号做放大处理;
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
雷 达 干 扰
干扰信号有规律重复产生但无工频相关性,幅值有规律变化。
4) 背景测量抗干扰
设备传感器 测量设备
背景传感器
5)
定位测量抗干扰-平面分法
传感器A
P
传感器A’’
传感器B’
P’
传感器B
传感器A’ຫໍສະໝຸດ 6)利检测频段选择和滤波抗干扰:针对固定存在信号较 强的干扰,可通过频谱仪分析干扰存在的频段,使用 滤波器将其过滤掉达到抗干扰目的
1 )设备连接:按照设备接线图连接测试仪各部件,将传 感器固定在盆式绝缘子上,将检测仪主机及传感器正确接地, 电脑、检测仪主机连接电源,开机。 2 )工况检查:开机后,运行检测软件,检查主机与电脑 通信状况、同步状态、相位偏移等参数;进行系统自检,确 认各检测通道工作正常。
3 )设置检测参数:设置变电站名称、检测位置并做好标 注。根据现场噪声水平设定各通道信号检测阈值。
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。如果发现信号无异常,保存少量数据,退出并改变 检测位置继续下一点检测;如果发现信号异常,则延长检测 时间并记录多组数据,进入异常诊断流程。必要的情况下, 可以接入信号放大器。
7、常见注意事项
1、在检测过程中,必须保证电源零线火线的正确性。通常要求 插座为左侧零线,右侧火线; 2、使用内同步时,必须要从现场检修电源箱或室内墙上插座去 电,不能使用逆变电源或发电机供电; 3、对每个GIS间隔进行检测时,在无异常局放信号的情况下只需 存储断路器仓盆式绝缘子的三维信号,其它盆式绝缘子必须 检测但可不用存储数据。在检测到异常信号时,必须对该间 隔每个绝缘盆子进行检测并存储相应的数据; 4、在开始检测时,不需要加装放大器进行测量。若发现有微弱 的异常信号时,可接入放大器将信号放大以方便判断。 5、绝缘缺陷并非一定导致局部放电或持续的局部放电。局部放 电经常是断续发生的。投运前和检修后的GIS交接试验中进行 局部放电带电检测时,建议用橡胶锤敲击GIS壳体,激发悬浮 电位局部放电以增加检测的有效性。 6、局部放电类型识别的准确程度取决于经验和数据的不断积累,
局部放电检测方法之超高频 UHF 局部放电检测技术
局部放电检测方法之超高频UHF 局部放电检测技术电检测法包括脉冲电流法、无线电干扰电压法、超高频UHF 局部放电检测技术、介质损耗分析法。
电检测法局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷移,动每一次局部放电都伴有一定数量的电荷通过电。
介质引起试样外部电极上的电压变化另外每,次放电过程持续时间很短在气隙中一次放电过程在10ns 量级在油隙中一次放电时间也只有1ms 根据Maxwell 电磁理论如此短持续时间的放电脉,冲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这两个原理常见的检测方法有脉冲电流法无线电干扰电压法介质损耗分析法等等特别是20 世纪80 年代由S.A.Boggs 博士和G.C.Stone 博士提出的超高频检测法近年来得到广泛关注。
并逐渐有实用化的产品问世2.1.1 脉冲电流法。
超高频UHF 局部放电检测技术在20 世纪80 年代以前市场上局部放电检测仪的工作频带仅在1MHz 以下1982 年Boggs 和Stone 在他们的试验中使测试仪器的测量频带达到1GHz 成功的测试出GIS 中的初始局部放电脉冲[5]在此频带下噪声信号衰减剧烈可有效的实现噪声抑制且可以基本无损的再现局部放电脉冲从而深化对局部放电的机理性研究。
超高频检测又分为超高频窄带检测和超高频超宽频带检测前者中心频率在500MHz 以上带宽十几MHz 或几十MHz 后者带宽可达几GHz 由于超高频超宽频带检测技术有噪声抑制比高包含信息多等优点受到人们的关注通常所说的超高频检测技术即指超高频超宽频带检测,用于超高频局部放电检测的传感器主要为微带,天线传感器利用微带天线作传感器早在1980 年Kurtz 等人就提出过他们设计的传感器用于大型电机局部放电测试安装在一个或两个磁极上可探测到单根定子线棒的放电目前微带天线传感器已在检测大型电力变压器GIS 电力电缆等设备的局部放电上有相关应用对于大电机局部放电检测,H.G.Sedding 等人在1991 年提出一种定子槽耦合器。
特高频局部放电检测技术
主要内容
1 2 3 4 5 特高频局部放电检测的原理 特高频局部放电检测仪器及工具 特高频局部放电检测方法及注意事项 数据、图谱的分析及诊断 典型案例分析
一、特高频局部放电检测的原理
电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高,当局部放电 在很小的范围内发生时,击穿过程很快,将产生很陡的脉冲 电流,其上升时间小于1ns,并激发频率高达数GHz的电磁波。 应用宽带高频天线(300MHz-1.5GHz传感器)检测GIS内部 局放电流激发的电磁波信号,从而反应GIS内部局部放电的类 型及大体位置。根据传感器安装位置不同,该方法分为内置 法与外置法两种。 由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下,因此特高频 法能有效地避开现场的电晕等干扰,具有较高的灵敏度和抗 干扰能力,可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识 别等优点。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
荧 光 干 扰
干扰信号幅值较分散,一般情况下工频相关性弱。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
移 动 电 话 干 扰
干扰信号工频相关性弱,有特定的重复频率,幅值有规律变化。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
马 达 干 扰
干扰信号无工频相关性,幅值分布较为分散,重复率低。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
空 穴 放 电
放电信号通常在工频相位的正、负半周均会出现,且具有一定对称性,放电 幅值较分散,放电次数较少。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
自 由 金 属 颗 粒 放 电 局放信号极性效应不明显,任意相位上均有分布,放电次数少,放电幅值无 明显规律,放电信号时间间隔不稳定。提高电压等级放电幅值增大但放电间 隔降低。
GIS特高频局部放电检测方法总结
GIS特高频局部放电检测方法总结1.GIS局部放电检测方法概述国内专家研究结果显示1,2:光学检测法、化学检测法、声学检测法、电学检测法共四种方法可以实现GIS局部放电的检测。
但是光学检测法对未知监测点检测难度大,且其灵敏度容易受到环境影响;化学检测法检测时间较长,不能快速检测GIS中局放信号,以上原因严重限制了以上两种方法的应用和普及。
因此,下文将主要针对声学检测法和电学检测法进行对比描述,详见表1.1。
表1.1三种局放检测方法对比特高频(UHF)法检测TEV检测超声检测检测方法种类电学检测法电学检测法声学检测灵敏度0.5pC 5pC <2pC故障定位精确定位,±0.1m 不可以可以适用放电类型各种类型固定颗粒;悬浮物;气隙和裂纹自由移动微粒;悬浮物应用情况广泛早起应用较多广泛从表1.1可以看出,特高频法和超声检测法为当前主流的两种GIS局部放电检测方法。
两种方法不仅适合离线检测,也适用于在线监测系统。
2.特高频法在国内外的应用情况说明国内外有多家企业、研究机构使用特高频法检测GIS、变压器设备总局部放电信号,并完成放电信号类型聚类、分离,故障定位等内容。
其中国外比较有代表性的公司有英国DMS,PSD,omicron等,国内具有代表性的公司包括上海华乘,陕西公众智能等。
国内具有代表性的研究机构包括华北电力,西安交大,清华大学等。
3.特高频法实现方式说明特高频法使用的频段较高——300~1500MHz。
当前的采集系统(ADC)无法覆盖整个频段,从而完成对局放信号的有效采集。
即使采集系统可以对此频段进行有效的采样,但其产生的海量数据给信号处理单元带来巨大挑战。
除此之外,我们主要关心局部放电信号的峰值,放电次数和相位数据,以便完成放电量计算,放电谱图绘制,故障定位等内容。
海量数据中的其他数据都是无用的,即使采集回来也是要被丢弃的。
基于以上原因,在工程实现中,国内外的公司和研究机构通常使用两种方式完成特高频局放信号到低频信号(0~30Mhz)的转换——调频、混频方式和检波方式。
特高频局部放电检测技术解析
特高频局放测试仪组成示意图UHBiblioteka 外置传感器UHF 内置传感器
导体
局部放电源
法兰
UHF 内置传感器
绝缘子
内置式特高频传感器
外置式特高频传感器
UHF信号在GIS中的传播衰减
GIS的金属同轴结构可视为一个良好的电磁波导, 放电所形成的高阶电磁波TE和TM(f>300MHz), 可沿波导方向无衰减地进行转播; 绝缘屏障会造成2dB信号衰减 转角结构会造成6dB信号分散
传感器应与盆式绝缘子紧密接触,且应放置于两根禁锢盆式 绝缘子螺栓的中间,以减少螺栓对内部电磁波的屏蔽及传感 器与螺栓产生的外部静电干扰; 在测量时应尽可能保证传感器与盆式绝缘子的接触,不要因 为传感器移动引起的信号而干扰正确判断;
6、特高频局部放电检测操作流程
在采用特高频法检测局部放电时,典型的操作流程如下:
特高频局部放电检测技术
主要内容
1 2 3 4 5 特高频局部放电检测的原理 特高频局部放电检测仪器及工具 特高频局部放电检测方法及注意事项 数据、图谱的分析及诊断 典型案例分析
一、特高频局部放电检测的原理
电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高,当局部放电 在很小的范围内发生时,击穿过程很快,将产生很陡的脉冲 电流,其上升时间小于1ns,并激发频率高达数GHz的电磁波。 应用宽带高频天线(300MHz-1.5GHz传感器)检测GIS内部 局放电流激发的电磁波信号,从而反应GIS内部局部放电的类 型及大体位置。根据传感器安装位置不同,该方法分为内置 法与外置法两种。 由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下,因此特高频 法能有效地避开现场的电晕等干扰,具有较高的灵敏度和抗 干扰能力,可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识 别等优点。
带电检测培训(局部放电检测)
超声波测试的实质是测试振动。
二、超声波局部放电检测
巡检时,将超声波贴于GIS罐体的下部,或开关柜的前中、前下、后 上、后下、后下部,一米内一侧。
超声波检测对于开关柜或GIS内部的电晕放电、沿面放电、悬浮放电、 颗粒放电较敏感,对于内部的气隙放电不敏感(为什么),同时还可以检 测到PT磁致伸缩振动等信号。
2017
带电检测培训
一、特高频局部放电检测
电力设备内部发生局部放电时,会激发出数吉赫兹的电磁波,特 高频局部放电检测技术正是通过检测这种电磁波来实现局部放电检 测的。 高频频段:30-300MHz 特高频频段:300-3000MHz
1GHz特高频信号在GIS中传播衰减为3-5dB/km,所以特高频检测的 灵敏度较高。
特高频检测容易受到电晕放电干扰。
可以利用特高频进行定位。
可以识别故障类型。
一、特高频局部放电检测
将传感器依次放置在电缆接头处或GIS盆式绝缘子处,观测是否有 局部放电脉冲信号。
一、特高频局部放电检测
特高频干扰信号:
干扰类型
干扰特点
典型干扰波形
手机信号
波形相对固定,幅值稳定,没有工频相 关性,不具有相位特,通过检测特高频信号到达两个盆子的 时间差,就可以定位出故障源所在。
二、超声波局部放电检测
GIS或开关柜内设备产生局部放电时,不仅会激发特高频信号,还 会激发超声波(频率大于20kHz的声波)信号。通过检测超声波信 号,可以判断设备内部是否存在振动或局部放电。
雷达信号
波形有明显的具有周期特征的峰值点, 没有工频相关性,不具有相位特征
