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局部放电的测量《高电压技术》课件知识介绍

03
局部放电的测量仪器
脉冲电流法测量仪器
脉冲电流法测量仪器是利用局部放电时产生的脉冲电流信号来检测局部放电的一种仪器。
该仪器具有较高的灵敏度和分辨率，能够准确反映局部放电的特征和变化趋势。
它通常由电流传感器、信号处理单元和显示单元等组成，能够实时监测和记录局部放电的强度、频率等信息。
电测法
总结词
通过测量局部放电产生的电信号来检测局部放电的方法。
详细描述
电测法是最常用的局部放电测量方法，通过在试品两端施加一定电压，测量试品中的电信号，如电流、电压等参数的变化，从而判断局部放电的存在和程度。
光测法
总结词
通过测量局部放电产生的光信号来检测局部放电的方法。
详细描述
光测法利用局部放电过程中产生的光信号进行检测，通过测量光信号的强度、波长等参数，可以判断局部放电的存在和程度。
光学测量仪器广泛应用于高压电气设备的局部放电检测和故障诊断。
超声波测量仪器
01 02 03 04
超声波测量仪器是利用局部放电时产生的超声波信号来检测局部放电的一种仪器。
它通常由超声波传感器、信号处理单元和显示单元等组成，能够实时监测和记录局部放电的超声波信号强度、频率等信息。
该仪器具有非接触、远程检测等优点，能够准确反映局部放电的特征和变化趋势。
案例三：GIS设备局部放电的测量
总结词
GIS设备是一种封闭式的高压电气设备，局部放电的测量对于保障GIS设备的正常运行具有重要意义。
详细描述
GIS设备局部放电的测量通常采用超高频法、超声波法等，通过测量GIS设备中产Байду номын сангаас的电磁波或声波信号，可以判断GIS设备是否存在局部放电。在测量过程中，需要注意

特高频局部放电检测技术

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。

局部放电试验PPT课件

第三章局部放电试验
第一节局部放电特征及原理
一、局部放电的特征
局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电，它是由于设备绝缘内部存在弱电或生产过程中造成的缺陷，在高电场强度作用下发生重复击穿和熄灭的现象。它表现为绝缘内气体的击穿、小范围内固体或液体介质的局部击穿或金属表面的边缘及尖角部位场强集中引起局部击穿放电等。这种放电的能量是很小的，所以它的短时存在并不影响到电气设备的绝缘强度。但若电气设备绝缘在运行电压下不断出现局部放电，这些微弱的放电将产生累积效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大，最后导致整个绝缘击穿。
二、局部放电的机理
1．局部放电的发生机理局部放电的发生机理可以用放电间隙和电容组合的电气的等值
回路来代替，在电极之间放有绝缘物，对它施加交流电压时，在电极之间局部出现的放电现象，可以看成是在导体之间串联放置着2个以上的电容，其中一个发生了火花放电。按照这样的考虑方法，将电极组合的等值回路如图所示。
dQ/dt
形成时间
vp
vg
vr
图3-2 Cg间的放电电荷和电压随时间变化的曲线
局部放电脉冲的形成时间，除了极端不均匀电场和油中放电的情提况下之，外观，察一一般下是各在个0电.0气1s量以的下情，况而（且局认部为放vr电大几致个是主零要。参在量上）述。前
(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。
vg
(t)

vp

1 Cgr
Q(t)
式中，Cgr是从Cg两端看到的电容，它等于
（3-3）
所以得到

局部放电高试培训 PPT

起始放电电压 ui ：当外加电压从不出现局部放电的电压值开始逐渐升高，直到在测试装置上能观察到局部放电时的最低电压值，即为起始放电电压，并以有效值来表示，单位是 V。为了克服测试系统灵敏度不同而造成测试结果不可对比的不足，各类产品都规定了一个最小的放电量水平，当出现的放电达到这一水平时，外加电压的有效值即为起始放电电压。如果一出现放电就超过这一水平，则以出现放电时的外加电压作为起始放电电压。
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。

局部放电检测原理及一般试验技术课件

06
局部放电检测案例分析
案例一：GIS的局部放电检测
01
02
03
04
GIS（Gas-Insulated Substation）是一种高压电气设备，其内部结构紧凑，运行电压高，因此局部放电检测对于保障GIS的安全运行
至关重要。
GIS的局部放电检测通常采用电测法，通过测量GIS内部产生的电信号来判断是否存在
局部放电检测原理及一般试验技术课件
• 局部放电检测原理 • 局部放电检测方法 • 局部放电检测设备 • 局部放电试验技术 • 局部放电检测标准与规范 • 局部放电检测案例分析
01
局部放电检测原理
局部放电定义
局部放电是指在绝缘介质中，由于电场的作用，在导体间或导体与介质间产生的非常短暂的、局部的、非贯穿性的电荷释放现象。
企业标准与规范
企业标准Q/GDW 1522006
这是国家电网公司制定的关于高压开关设备局部放电检测的企业标准，适用于国家电网公司系统内的高压开关设备的局部放电检测。
企业规范Q/GDW 1532006
这是国家电网公司制定的关于高压电缆局部放电检测的企业规范，适用于国家电网公司
系统内的高压电缆的局部放电检测。
这些带电粒子在电场作用下又会撞击更多的气体或液体分子，产生连锁反应，最终导致局部放电。
局部放电的电气特征
局部放电的电气特征主要包括：放电时产生的电流脉冲、电磁波、声波等。
其中，电流脉冲是局部放电最直接的表现形式，其大小和波形取决于放电的类型和程度。
电磁波和声波可以通过专门的传感器进行测量，是检测局部放电的重要手段。
结果处理
对检测数据进行处理和分析，如计算放电强度、放电位置等，并评估其对设备的影响。

《局部放电的测量》课件

潜在的局部放电问题。
设备升级
02
采用更先进的设备和技术，提高设备的绝缘性能和抗局部放电
能力。
规范操作
03
严格按照操作规程进行设备的安装、调试和使用，避免因操作
不当导致局部放电。
控制策略
监测与预警
建立局部放电监测系统，实时监测设备的运行状态，一旦发现异常及时预警。
应急处理
制定应急预案，在局部放电发生时能够迅速采取措施，减小其对设备的影响。
放电原因分析
设备因素分析
分析设备内部结构、材料和制造工艺等因素对局部放电的影响。
环境因素分析
考虑设备运行环境中的温度、湿度、气压等因素对局部放电的影响。
操作因素分析
评估设备操作过程中的电压、电流、频率等因素对局部放电的影响。
01
局部放电的预防与控制
预防措施
设备维护
01
定期检查设备，确保其处于良好的工作状态，及时发现并修复
局部放电的测量设备
测量系统的构成
高压电源
提供高电压以激发局部放电。
传感器
用于捕捉局部放电信号，如电容耦合器、光学传感器等。
信号处理单元
对传感器采集的信号进行放大、滤波和数字化处理。
数据记录与分析软件
用于存储、显示和解析测量数据。
测量设备的选择
根据测量需求选择合适的传感器类型和规格。
考虑系统的可靠性和稳定性，选择经过验证的测量设备。
02
局部放电通常发生在电场强度较高的区域，如绝缘材料中的气泡、裂纹或杂质等。
局部放电的分类
根据放电的物理特性，局部放电可以分为电晕放电、火花放电和电弧放电等。
根据放电的能量大小，局部放电可以分为弱放电和强放电。

局部放电高试培训PPT学习教案

械、热的作用。（3）若试品是在长途运输颠簸或注油工序之后，通常应静止
48h 后才能进行局部放电测试。
第24页/共48页
试验接线
Ck——耦合电容器；C——铁芯；Zm——测量阻抗；F——外壳； L1、L2——电流互感器一次绕组端子；k1、k2——电流互感器二次绕组端子。
第25页/共48页
试验及标准
kH=L/L′ 则视在放电量 Q 为
Q=UoCoKH 式中：Q——视在放电量，PC；
Uo——方波电压幅值，V； Co——电容，PF； KH——换算系数。
第22页/共48页
校准时的注意事项
校准方波发生器的输出电压 Uo 和串联电容 Co 的值要用一定精度的仪器定期测定，如 Uo 一般可用经校核好的示波器进行测定；Co 一般可用合适的低压电容电桥或数字式电容表测定。每次使用前应检查校准方波发生器电池是否充足好。
从 Co 到 Cx 的引线应尽可能短直，Co 与校准方波发生器之间的连线最好选用同轴电缆，以免造成校准方波的波形畸变。
当更换试品或改变试验回路任一参数时，必须重新校准。
第23页/共48页
电流互感器的局部放电试验
对试品的要求（1）局部放电测试应在对试品所有高压绝缘试验之后进行，
必要时可在耐压试验前后各进行一次，以资比较。（2）试品表面应清洁干燥，试品在局部放电测试前不应受机
第31页/共48页
抑制干扰措施-屏蔽式隔离变压器
试验电源和仪器用电源设置屏蔽式隔离变压器，抑制电源供电网络中的干扰，因此隔离变压器应设计成屏蔽式结构，屏蔽式隔离变压器和低压电源滤波器同时使用，抑制干扰效果较好。
第32页/共48页
利用仪器功能和选择接线方式抑制干扰
平衡接线法仪器带有选通（窗口）元件系统

第3章特高频局部放电检测技术

第3章特高频局部放电检测技术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 (3)1.1 发展历程 (3)1.2 技术特点 (5)1.2.1 技术优势 (5)1.2.2 局限性 (6)1.2.3 适用范围 (7)1.2.4 技术难点 (7)1.3 应用情况 (9)1.3.1 国外应用情况 (9)1.3.2 国内应用情况 (10)第2节特高频局放检测技术基本原理 (11)2.1 特高频局放电磁波信号基本知识 (11)2.1 GIS内部电磁波的传播特性 (11)2.3 特高频局放检测技术基本原理 (13)2.3 特高频局放检测装置组成及原理 (14)第3节特高频局放检测及诊断方法 (18)3.1 检测方法 (18)3.1.1 操作流程 (18)3.1.2 注意事项 (20)3.2 诊断方法 (21)3.2.1 诊断流程 (21)3.2.2 现场常见干扰及排除方法 (22)3.2.3 放电缺陷类型识别与诊断 (25)3.2.4 放电源定位 (28)3.2.5 局部放电严重程度判定 (29)第4节典型案例分析 (30)4.1 220kV GIS盆式绝缘子内部气隙缺陷检测 (30)4.2 110kV电缆-GIS终端绝缘内部气隙缺陷检测 (32)4.3 220kV GIS内部刀闸放电缺陷检测 (37)参考文献 (43)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通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（通常为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”。

但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。

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➢ 绝缘屏障会造成2dB信号衰减 ➢ 转角结构会造成6dB信号分散
演示课件
0dB
(-2dB)ຫໍສະໝຸດ (-6dB)特高频电磁波传输与衰减示意图
演示课件
二、特高频局部放电检测仪器及工具
➢ 特高频局部检测仪的基本要求 ➢ 特高频局放检测仪的组成 ➢ 特高频局放检测其它常用工具 ➢ GIS特高频局放仪常用谱图
演示课件
特高频局部放电检测技术
演示课件
1 特高频局部放电检测的原理 2 特高频局部放电检测仪器及工具 3 特高频局部放电检测方法及注意事项 4 数据、图谱的分析及诊断 5 典型案例分析
演示课件
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。
二、特高频局部放电检测仪的基本要求
➢ 能够有效抑制或排除干扰； ➢ 可根据现场实际情况调整局部放电的检测周期、检出阈值
和报警阈值等参数； ➢ 可用外施高压电源进行同步（外同步），并可通过移相的
方式，对测量信号进行观察和分析； ➢ 测试线长度满足要求，且接头牢固不易损坏（最好N型接
头） ➢ 局部放电检测应提供局部放电信号的幅值、相位、放电频
➢ GIS内部局部放电产生的特高频信号在GIS腔体内以横向电磁波方式传播，只有在GIS壳的金属非连续部位才能泄漏出来。在GIS上只有无金属法兰的绝缘子、观察窗、接地开关的外露绝缘件、内置式CT、PT二次接线盒等部位才能测量到信号，特高频传感器需安置在这些部位；
➢ 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；
PRPD（局部放电相位分解）谱图
演示课件
3、特高频局部放电检测方法及注意事项
➢ 检测条件要求 ➢ 检测周期 ➢ 安全注意事项 ➢ 检测接线 ➢ 传感器放置部位部位及要求 ➢ 操作流程 ➢ 常见注意事项
演示课件
1、检测条件要求
➢ 被检设备是带电运行设备，绝缘盆子为非金属封闭或内置有ＵＨＦ传感器；
➢ 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。
➢ 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；
➢ 频谱仪：根据频谱特性进一步确认是放电还是干扰，如果是干扰可分析干扰信号频段，通过使用滤波器来过滤掉干扰信号；
➢ 屏蔽带：屏蔽外部干扰最基本的工具，一般用金属布制成，同时能起到增强检测信号及固定传感器的作用。
演示课件
4、GIS特高频局放仪两种常用谱图
PRPS（脉冲序列相位分布）谱图
演示课件
➢ ＧＩＳ设备为额定气体压力，在ＧＩＳ设备上无各种外部作业；
➢ 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；
➢ 进行室外检测避免雨、雪、雾、露等相对湿度大于80％的天气条件。
演示课件
2、检测周期
➢ 投运后及大修后1个月内应对本体进行一次局部放电检测；
演示课件
3、安全注意事项
为确保安全生产，特别是确保人身安全，除严格执行电力相关安全标准和安全规定之外, 还应注意以下几点:
检测时应勿碰勿动其它带电设备；防止传感器坠落到GIS管道上，避免发生事故；保证待测设备绝缘良好，以防止低压触电；在狭小空间中使用传感器时，应尽量避免身体触碰GIS管道；行走中注意脚下，避免踩踏设备管道；在进行检测时，要防止误碰误动GIS其它部件；在使用传感器进行检测时，应戴绝缘手套，避免手部直接接触传感器金属部件。
演示课件
UHF 外置传感器
UHF 内置传感器
导体法兰
UHF 内置传感器
绝缘子
局部放电源
演示课件
内置式特高频传感器
外置式特高频传感器
演示课件
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；
➢ 检测仪器主机：接收、处理耦合器采集到的特高频局部放电信号；
➢ 分析主机（笔记本电脑）：运行局放分析软件，对采集的数据进行处理，识别放电类型，判断放电强度；
演示课件
特高频局放测试仪组成示意图
演示课件
3、特高频局放检测其它常用工具
➢ 高速示波器：一般2G以上采样速率，可对特高频原始信号进行观察，并利用各个通道采集信号的时间差来进行定位；
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。
演示课件
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；
➢ 滤波器（可选）：如果现场检测在某一频段存在较强干扰，可使用特定的滤波器将其滤掉，从而达到抗干扰目的；
演示课件
4、检查接线
在采用特高频法检测局部放电的过程中，应按照所使用的特高频局放检测仪操作说明，连接好传感器、信号放大器、检测仪器主机等各部件，通过绑带（或人工）将传感器固定在盆式绝缘子上，必要的情况下，可以接入信号放大器。
演示课件
特高频局放检测仪连接示意图
演示课件
5、传感器放置部位部位及要求
➢ 正常情况下，半年至一年检测一次； ➢ 检测到GIS有异常信号但不能完全判定时，可根据GIS设备
的运行工况，应缩短检测周期，增加检测次数，应并分析信号的特点和发展趋势； ➢ 必要时，对重要部件（如断路器、隔离开关、母线等）进行局部放电重点检测； ➢ 对于运行年限超过15年以上的GIS设备，宜考虑缩短检测周期，迎峰度夏（冬）、重大保电活动前应增加检测次数。