局部放电带电检测技术简介
电力设备中的局部放电检测技术研究
电力设备中的局部放电检测技术研究电力设备在现代社会中扮演着非常重要的角色，它们为我们的生活提供了可靠的电力保障。
然而，由于电力设备长时间运行，设备的老化、磨损和损坏不可避免地会发生，而如果这些问题不能及时被发现和处理，将会对设备甚至整个电力系统的运行造成影响。
局部放电检测技术作为一种重要的无损检测技术，已经被广泛应用于电力设备的状态检测和故障诊断中。
一、局部放电的基本概念局部放电，是指由于电弧放电、气体放电、液体放电等导致的局部电荷积累，以及电弧、气体等放电引起的局部电场闪络放电。
它是导致电力设备老化和损坏的一个主要原因。
例如，变压器中的绕组局部放电，容易导致金属氧化等发生，从而影响设备的正常运行。
二、局部放电检测技术的分类1. 感应耦合局部放电检测技术该技术通过检测电场感应信号来识别局放，包括电磁波法、电容法、感应耦合法等。
其中，电磁波法是使用高频信号，通过接收电磁波信号中的信息来判断设备状态，相较于其他方法，电磁波法不需要接触设备，具有非常高的安全性。
2. 超声波局部放电检测技术该技术是通过检测超声波信号来识别局放，通过探测器产生的超声波信号和所测得的反射听到设备存在缺陷或局部放电，因此可以进行设备的诊断和故障排除。
3. 光学局部放电检测技术该技术利用相机或 CCD 相机捕获的光学图像来对局部放电进行诊断，其中，一些技术也可以进行光谱分析。
近年来，该技术在配电设备的监测和检测方面取得了很大的进展。
三、局部放电检测技术的不足之处虽然局部放电检测技术在电力监测和故障诊断方面发挥着极其重要的作用，但仍然存在一些不足之处：1. 准确度有限：局部放电检测技术的准确度可能受到如温度、湿度、外部电场干扰等因素影响。
2. 信息获取困难：据有限的进行局部放电检测的设备，很难获取全面和准确的设备信息。
3. 检测设备、设备成本高：需要专门的仪器进行局部放电检测，相较于一般的设备检测，其检测设备的成本非常巨大。
四、展望局部放电技术的不足也是其发展的机遇。
电力电缆局部放电带电检测技术及其应用
电力电缆局部放电带电检测技术及其应用
电缆局部放电带电检测，是指在检测活动中将电缆断开，在断端施加射频电压，并以
微弱电流用来检测电缆绝缘是否存在放电现象及其程度等。
一般认为，当射频电流从接地
点穿过电缆的绝缘时，可以探测电缆的缺陷，从而达到完成带电检测的目的，对于及时发
现电缆局部放电状况，按照站内定期维护工作或是在维修电缆修复措施中可发挥重要作用。
现今，电缆局部放电带电检测是一项十分重要的诊断技术，它可以帮助科学家以及安
全专家在检测过程中的更精准地将带电检测的内容精确地提取出来，从而对电缆的状态有
个更准确的评价。
带电检测在电力系统中的应用，目的主要有九点：一般的缺陷检测；电
缆的外表检测；安全接地检测；带电检测；测伐阻抗电缆；检查低压段；电缆系统诊断；
电缆系统活动检测；电缆段互感放大器。
在缺陷检测中可以检测出电缆内部的接头以及接
线异常状况，因此，在维修时可以及早发现缺陷，以减少损失。
电缆局部放电带电检测也有其优势和特点：一是检测元件简单，可以满足低压、中压
以及高压的检测诊断；二是检测结果具有可靠性，对于有问题的电缆段可以帮助及时定位，准确发现电缆的故障点，大幅减少维修的时间及时间消耗；三是可以检测电缆的性能状况，准确查看电缆的线路信息，可以及时评估缺陷，提高设备的运行的安全性及可靠性。
电缆局部放电带电检测技术是一项重要的应用技术，对于企业及从业者来说，完善带
电检测技术不仅可以提高电缆工程管理及检测质量，更重要的是可以辅助有效地控制安全
隐患，保障电缆工程的安全稳定运行。
电力电缆局部放电带电检测
电缆各种分类
（6）按导体芯线分类： 电力电缆导体芯线数有单芯、二芯、三芯、四芯和五
芯共五种。 （7）按敷设环境条件分类： 地下直埋、地下管道、空气中、水底、矿井、高海拔、
盐雾、大高差、多移动、潮热区等。一般环境因素对护层的 结构影响较大。有的要求考虑力学保护，有的要求提高防腐 能力，有的要求增加柔软度等。
8/3/2024
电力电缆相关试验
直流耐压试验电压标准： 1） 纸绝缘电缆直流耐压试验电压 Ut 可采用下式计算， 对于统包绝缘（带绝缘）：Ut =5× (U0 +U)／2 对于分相屏蔽绝缘：Ut = 5×U0 2）18／30kV 及以下电压等级的橡塑绝缘电缆直流耐压 试验电压应按下式计算：Ut = 4 ×U0
海底电缆。 自容型：护套内部有压力的电缆。分自容式充油电缆
和充气电缆。Biblioteka 8/3/2024电缆各种分类
（4）按电压等级分： 电力电缆都是按一定电压等级制造的。由于绝缘材料
及 运行情况不同，使用不同电压等级的电缆。
我国电缆产品的电压等级有19种： 0.6/1kV、1/1kV、3.6/6kV、6/6kV、6/10kV、 8.7/10kV、 8.7/15kV、12/15kV、12/20kV、18/30kV、21/35kV、 26/35kV、 36/63kV、48/63 kV、64/110kV、127/220kV、190/330kV、 290/500kV。
8/3/2024
电缆的命名规则
8）电缆的命名规则 （1）用汉语拼音第一个字母的大写表示绝缘种类、导体
材料、内护层材料和结构特点。如Z代表纸，L代表铝， Q代 表铅，F代表分相。
（2）用数字表示外护层构成，有两位数字。无数字代表 无铠装，无外被层。第一位数字表示铠装，第二位数字表示 外被。例如粗钢丝铠装纤维外被表示为41。
开关柜局部放电带电检测技术的运用
开关柜局部放电带电检测技术的运用当前，电力系统中普遍采用的开关设备是电气绝缘开关，其内部由各种绝缘材料构成。
由于长期使用和环境因素的影响，绝缘材料会出现老化、破损和电场集中等问题，导致开关设备发生局部放电。
这种放电现象会产生大量热能、气体和杂质，严重影响设备的可靠性和安全性。
因此，局部放电检测技术已经成为电力系统中重要的诊断手段之一。
开关柜局部放电带电检测技术是一种非拆卸性检测方法，可以实现在线检测开关柜中的局部放电情况。
该技术基于高频信号的产生和传播机理，利用传感器从开关柜内部采集高频信号，并通过信号处理和分析，判断开关柜是否存在局部放电现象。
该方法具有响应速度快、准确性高、无需停电和不影响设备运行等优点，为电力系统中开关柜的运行状态评价和维护提供了重要手段。
具体来说，开关柜局部放电带电检测技术主要包括传感器、信号分析和判断系统三个部分。
传感器是检测系统的核心部件，采用高频探头从开关柜内部采集高频信号，并将信号传输到信号分析和判断系统进行处理。
信号分析和判断系统采用数字信号处理技术对采集到的信号进行分析和处理，并根据预设的算法对信号进行判断，判断开关柜是否发生局部放电现象。
一旦发生局部放电，在检测系统中发出警报，并及时通知维护人员进行处理。
开关柜局部放电带电检测技术的运用可以有效地避免设备故障和事故的发生，提高设备的可靠性和安全性，降低设备的维护成本和停机时间。
目前，该技术已被广泛应用于电力系统中，取得了良好的效果。
然而，检测技术的应用仅仅是系统安全的保障措施之一，还需要通过技术革新、工程管理、设备维护等多方面手段来进一步保障电力系统的稳定运行。
变电站检测中局部放电带电检测技术
变电站检测中局部放电带电检测技术摘要：受到电场、电高压影响，处于该环境下的电气设备将会出现绝缘性能降低的情况，进而增加设备损坏风险。
因此，目前可借助局部放电带电检测技术，对设备绝缘状态进行判断。
本文主要以变电站检测作为研究重点，具体对局部放电带电检测技术进行分析，以供参考。
关键词：变电站；局部放电；带电测试技术引言：在长期运行过程中，电气设备将会由于安装缺陷，内部绝缘问题而导致损坏情况，特别是处于电场、高电压环境下，将会增加电气设备运行风险，不仅会导致设备绝缘性能下降，在严重的情况下，还会引发局部放电，导致绝缘击穿、损坏，形成大面积停电事故。
因此，要求工作人员应高度关注电气设备问题，强化对局部放电带电检测技术的应用，以供参考。
1.局部放电带电检测技术1.1技术内容结合局部放电，电气设备多会出现发光、发热等情况，并且能够支持电磁波完成能量传播，结合以上特点，通过应用局部放电带电检测技术，可有效完成信息收集工作，并进一步对信息进行分析，有利于对设备局部放电水平予以检测。
该技术主要包括两种方法，即暂态对地电压检测法（TEV）、超声波检测法（UT）[1]。
1.1.1TEV法借助TEV法，可围绕开关柜，对局部放电情况进行查看。
当发现存在局部放电情况时，借助电磁波信号，能够使外部空间被泄露，并使柜体对电压信号进行接应，在检测完成后，该部分电压信号即为暂态对地电压。
正常而言，在检测过程中，可选择金属柜体合适位置处，将TEV传感器附着其中，并逐步检测缝隙、观察窗，并进一步对排气口进行检测，设备可自动显示检测结果。
该方法便捷度较高，可适用于大规模电气设备中，相关国家规定，如果该方法检测结果高于20dB，则视为异常情况，需要工作人员及时予以处理。
1.1.2UT法UT法主要用于对空气放电状况予以检测，在出现局部放电情况时，可观察到开关柜发生明显震动情况，并借助声波方式，完成能量传播工作。
在检测过程中，借助UT传感器，能够有效完成超声波信号采集工作，并进一步转化为电信号，并对检测结果予以显示。
变压器局部放电带电检测技术
现场定位实例
西北750kV主变局部放电定位
大量实践证明，对于交流变压器、电 抗器、换流变压器都可以进行局部放 电超声波检测和定位。
超声定位检测及定位关键
超声波局放检测和定位需要注意：
1. 仔细搜寻疑似放电信号，传感器间距小于60cm； 2. 初步判断疑似信号性质，排除干扰； 3. 继续搜索，寻求最好的信号获取位置； 4. 观察信号一致性，判断是否存在固定声源； 5. 初步定位，给出明确坐标；注意！！ 局部放电定位及诊断对使用者要求较高。
变压器定位总结
变压器定位几点总结：
调试和运行中带电检测不同，电声定位和声声定位 要灵活运用；
可能在有些情况下，超声定位方法比电测法灵敏； 在正确选择设备和配置熟练工作人员情况下，可以
实现精确定位（5cm），及放电点监测； 变压器局部放电超声波检测及定位有效性比传统观
DGA法
分析周期及稳定时间：约1.5小时 温控精度： ±0.1℃ 载 气：氮气
DGA在线分析典型指标
DGA在线监测流程
组分
H2
CO
CO 2
C H4
C2 H4
C2 H6
C2H 2
最小检
测浓度 （ppm
1
5
25 1 0.5 0.5 0.5
）
量程（ ppm）
1～ 5～ 500 100 0 00
25 ～ 500 00
变压器局部放电检测技术
变压器局部放电检测技术
1
目的和意义
2
局部放电检测的现状
3
局部放电带电检测方法
4
实施方法及注意事项
5
应用实例
变压器局部放电检测目的和意义
局部放电带电检测技术简介
提高检测准确性与可靠性的研究
1 2 3
抗干扰技术研究
针对局部放电信号的干扰因素，研究有效的抗干 扰技术和信号处理算法，提高检测准确性和可靠 性。
放电模式识别
研究放电模式的分类和识别方法，实现放电类型 的自动判断和预警，为设备的故障诊断和预防性 维护提供支持。
长期稳定性研究
对局部放电带电检测技术的长期稳定性进行研究 和验证，确保监测数据的可靠性和准确性。
详细描述
超声波法利用局部放电时产生的超声波信号，通过超声波传 感器检测这些信号并转换为电信号进行进一步处理。这种方 法适用于设备内部的局部放电检测，不受电磁干扰的影响。
化学法
总结词
通过检测局部放电产生的化学物质来检测局部放电的方法。
详细描述
化学法利用局部放电时产生的化学物质，如气体或微粒，通过化学传感器检测这些物质的变化来检测局部放电。 这种方法在某些特定情况下具有较高的灵敏度，但受限于其响应速度和选择性。
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技术要求高
局部放电带电检测技术需要专业人员 进行操作和维护，对人员的技术要求 较高。
无法检测所有类型缺陷
尽管该技术能够检测到许多类型的绝 缘缺陷，但对于某些特定类型的缺陷 可能无法准确检测。
局限性与改进方向
抗干扰能力
需要进一步提高检测设备的抗干扰能力， 以确保准确检测局部放电信号。
标准化与互通性
推动相关标准的制定和实施，提高不 同设备之间的互通性和兼容性，降低
应用领域
广泛应用于电力、冶金、石油化 工等行业的电气设备绝缘监测。
局部放电的类型与特征
类型
根据放电的机理和特征，局部放电可 分为电晕放电、沿面放电、电弧放电 、悬浮放电等类型。
开关柜局部放电带电检测技术的运用
开关柜局部放电带电检测技术的运用1. 引言1.1 背景介绍开关柜局部放电是电力系统中常见的故障形式，其会导致设备损坏甚至引发火灾等危险。
为了及时发现和处理开关柜中的局部放电故障，带电检测技术应运而生。
随着科技的不断进步，带电检测技术在开关柜局部放电领域获得了广泛的应用。
通过采用先进的传感器技术和数据处理方法，可以实现对开关柜中局部放电活动的实时监测和定位。
这不仅可以提高设备的安全性和可靠性，还可以减少维护成本和提高电网的运行效率。
开关柜局部放电带电检测技术的应用具有重要的意义，可以有效防范电力设备事故，保障电网运行的稳定和安全。
该技术还可以为电力系统的智能化发展提供重要支撑，为电力行业的可持续发展注入新的活力。
在未来，随着科技的不断创新和发展，开关柜局部放电带电检测技术将会不断完善和拓展应用领域，为电力系统的安全运行和智能化发展做出更大的贡献。
1.2 研究意义开关柜局部放电带电检测技术的研究意义在于提高电力设备的安全性和可靠性。
随着电力系统的不断发展和扩大，各种电力设备需要保持良好的工作状态，以确保电网的稳定运行。
开关柜作为电力系统中的重要设备之一，在实际运行中常常会出现局部放电现象，如果不及时检测和处理，可能会导致设备损坏甚至事故发生。
局部放电带电检测技术能够实时监测开关柜内部的局部放电情况，及时发现潜在问题并采取相应的措施进行修复，从而保障电力设备的正常运行。
这项技术不仅可以提高设备的安全性，延长设备的使用寿命，还可以减少维护成本和减少停电次数，提高设备的可靠性和稳定性。
通过开发和应用开关柜局部放电带电检测技术，可以有效预防设备事故的发生，保障电力系统的安全稳定运行，为电力行业的发展提供强有力的支撑。
研究开关柜局部放电带电检测技术的意义重大，具有重要的实用价值和社会意义。
2. 正文2.1 开关柜局部放电技术简介开关柜局部放电技术是一种用于检测和监测开关设备内部局部放电现象的技术。
局部放电是指在绝缘介质中出现的局部放电击穿现象，通常会伴随着气体放电声和低阻抗放电电流。
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超高频法
❖ 数据分析
信号特征提取、局放信号谱图是判断局部放电类型的主要方法。
DMS局放监测系统工作流程 和典型谱图
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工作开展的背景
定期检修 状态检修
在设备状态评价的基 础上，系统、定量地 考虑各种类风险因素， 根据风险程度安排检 修方案
基于风险评估的 检修策略
在综合考虑设备全寿 命周期安全、效能、 成本指标基础上，确 定设备检修策略，提 高设备全寿命使用效 益。
基于资产全寿命管理 的检修策略
以公司整体绩效水平 为目标，确定设备检 修的范围和类型，通 过精益化方法，实现 公司整体绩效目标
GIS超高频局部放电检测
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超高频法
❖ 优点
检测灵敏度高、信号传输衰减慢、现场该频段干扰小、不受机械干扰、 可以实现快速定位
脉冲信号的时频特性
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超高频法
❖ UHF定位的原理和方法
时差定位法
局部放电源辐射的电磁波信号以近似光速在GIS中传播，根据不同传感 器接收到同一放电源的信号时间差计算局部放电源的位置
❖ 传统检修模式缺点 ❖ 针对性差，存在 “小病大治，无病也治”的盲目现象，设备过修失修现
象并存。 ❖ 随着电网规模迅速扩大，定期检修工作量剧增，检修人员紧缺、停电安
排困难问题日益突出。 ❖ 近年来设备技术水平和制造质量大幅提升，免维护、少维护设备大量应
用，早期制定的设备检修、试验规程滞后于装备水平的进步。
环境因素的影响：潮湿、过热。
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❖局部放电检测的方法
传统的局放测量/HFCT
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。
脉冲电流
超声波检测法 超声波
基本原理
发光 光测法
局部 放电
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超高频法
局部放电事件：如果一个PD信号的峰值超过了系统预设的 PD阈值，系统就认为测到了一次局部放电，发生了一次局部 放电事件。
局部放电速率：每秒钟发生局部放电事件的次数。本系统自 动计算每个检测时间段的局部放电速率，在完成50个50Hz周 期（即1秒）的检测后，系统从所有检测时间段中选取局部 放电速率最大者保存。
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❖GIS局放信号的特征
超高频法
PD信号时域波形
PD信号频谱
时间上：放电时间极短（ns级），并且迅速湮灭 频率上：包含频率高达1GHz，因为GIS气室的共振作用，形成多种模式的超高 频谐振电磁波
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超高频法
❖ 检测原理
使用超高频天线检测设备内部局部放电产生的电磁波，检测频带 300MHz-3000MHz
化学反应 化学法
电磁波 UHF检测法/地电波
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基本原理
❖ 局部放电信号应有的特征 ✓ 局部放电信号应与工频相关 ✓ 局部放电信号应与电压相关 ✓ 局部放电信号应与设备相关
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❖ GIS故障的特征
超高频法
GIS故障类型统计结果
GIS的绝缘缺陷有一个共同特点，就是在故障发生之前，会产生局 部放电现象。
当外加电压在电气设备中产生的场强足以使绝缘部分区域发生 放电，但在放电区域内未形成固定放电通道的放电现象称为 局部放电。
❖ 局部放电产生的原因
介质内部或表面的电场强度过高
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基本原理
❖ 导致设备局部放电的因素
运行状态的影响
✓ 运行过电压； ✓ 雷电波冲击； ✓ 谐波畸变；
设备本身的原因
✓ 绝缘材料不均匀，内部存在空洞和杂质； ✓ 导体表面存在凸出部； ✓ 绝缘强度的不足；
✓ 局放监测系统应能有效的采集数据 ✓ 监测局放的幅度和活跃程度 ✓ 滤除噪音/干扰 ✓ 发出报警信号 ✓ 提供进一步的局放详细信息
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❖系统组成
超高频法
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❖ 传感器
超高频法
外置式传感器
内置式传感器
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❖ 传感器
超高频法
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超高频法
❖ 数据采集的基本原理
检测时间段：DAQ将1个50Hz周期分 成64个检测时间段每个时间段的 长度约为312微秒。
Δt
=
t1
- t2
=
L - 2x c
L - cΔt x=
2
优点：原理简单、运用方便、定位较为准确 缺点：信号的时差在ns量级，因此不仅需要测量设备具有很高的采样率和 频宽，还要求被测信号的起始脉冲清晰，以读取信号的起始时间
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平分面定位法
超高频法
平分面定位法示意图
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局放监测系统的任务
❖ 局放监测系统的任务
选择。
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基本原理
❖根据缺陷类型选择状态检测技术
✓ 绝缘损坏
绝缘件缺陷 绝缘介质（SF6/油）劣化
✓ 电接触故障
触点腐蚀(氧化)失效
✓ 机械缺陷
部件疲劳断裂 润滑剂硬化卡涩
✓ 绝缘损坏
局部放电 DGA、SF6组份
✓ 电接触故障
红外测温
✓ 机械缺陷
行程、转矩测量 分合闸线圈电流检测
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基本原理
❖ 局部放电的定义
局部放电带电检测技术 简介
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主要内容
1
工作开展的背景
2
基本原理
3 常用局部放电检测方法简介
4
典型案例
.
工作开展的背景
❖ 状态检修工作背景
长期以来，公司系统电网设备检修采用定期检修和故障检修相结合的模式。 定期检修模式建立在以往设备运行统计规律基础之上，在多年的生产实 践中有效地保障了电网的安全运行，避免了许多设备事故的发生。但随 着技术进步和电网快速发展，定期检修方式越来越难以适应电网发展和 公司发展的需要。
基于绩效管理的检 修策略
事故后检 修
定期检修
状态检修
基于设备核 心指标的事 故防范检修
状态检修是设备检修模式发展的必然阶段，是生产精益化管理的核心内容
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工作开展背景
坚强智能 电网
三集五大
状态检修 全面推广
设备状态 管理
资产全寿 命管理
❖ 符合国网公司坚强智能电网建设要求和“三集五大”发展战略 ❖ 全面深入推进状态检修工作的基础 2007年，国网公司对三大类设备推行状态检修 2010年，推广至几乎所有110kV及以上设备 2011年，试点配电网设备状态检修 ❖ 设备状态管理的内在要求，资产全寿命周期管理的重要技术支撑， 在电网资产不断扩大的形势下， 电网公司更好实施电网资产管理的必然