变压器局部放电在线监测装置检验规范-(终稿)
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变压器局部放电在线监测技术目录目录 (1)前言 (2)1在线监测方法 (2)1.1超声监测法 (2)1.2光测法 (3)1.3电脉冲法 (3)1.4射频监测法 (3)1.5超高频监测法 (3)2在线监测监控技术 (4)2.1.1现场噪声的抑制 (4)2.1.1.1 周期性干扰的抑制 (4)2.1.1.1.2 脉冲型干扰的抑制 (5)2.1.1.1.3白噪声干扰的抑制 (5)2.1.2局部放电模式识别 (5)2.1.3局部放电定位技术 (6)3结束语 (7)结论 (7)致谢 (7)参考文献 (7)前言近年来 , 随着电力系统的快速发展 , 变压器的容量和电压等级不断提高 , 运行中的安全问题也越来越受到重视。
在变压器所发生的故障中 , 绝缘问题占很大的比重 , 因此需要一种有效的手段对变压器的绝缘状况进行监测 , 确保运行中变压器的安全。
局部放电监测作为检测变压器绝缘的一种有效手段 , 无论是检测理论还是检测技术 , 近年来都取得了较大的发展 , 并在电厂和电站中得到了实际应用。
相对传统的停电局部放电检测 , 在线局部放电检测可以长时间连续监测变压器局部绝缘放电情况 , 在放电量达到危险时 , 及时停机做进一步的检查 , 因此在检修工时和经济效益等方面有很大的优势 , 是目前惟一的一种有效避免变压器突发性事故的监测手段。
在线局部放电监测反映的是变压器实际工作状态下的绝缘放点情况,比离线检测更符合设备的实际运行工况。
1在线监测主要方法根据变压器局放过程中产生的电脉冲、电磁辐射、超声波、光等现象,相应出现了电脉冲检测法超声波检测法、光测法及射频检测法和UHF超高频检测法。
、1.1超声监测法用固体在变压器油箱壁上的超声传感器接收变压器内部局放产生的超声波来检测局放的大小和位置。
通常采用的超声传感器为电压传感器,选用的频率范围为70-150kHz,目的是为了避开铁心的磁噪声和变压器的机械振动噪声。
超声检测法主要用于定性判断是否有局放信号,结合电脉冲信号或直接利用超声信号对局放源进行物理定位。
变压器局部放电(特高频法)在线监测装置技术规范1范围本规范规定了变压器局部放电(特高频法)在线监测装置的术语、技术要求、试验项目及要求、检验规则、标志、包装、运输、贮存要求等。
本规范适用于变压器局部放电(特高频法)在线监测装置。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 7261 继电保护和安全自动装置基本试验方法GB/T 6379.1 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第1部分:总则与定义GB/T 11287 电气继电器量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验GB 2423 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法GB 4208 外壳防护等级(IP代码)GB/T 17626 电磁兼容试验和测量技术DL/T 860 变电站通信网络和系统GB7354 局部放电测量GB/T16927 高电压试验技术3术语和定义下列术语和定义适用于本规范。
3.1特高频法(ultra high frequency(UHF))指采用特定的传感器检测局部放电在特高频频段(300~1500MHz)所产生电磁波信号的方法。
3.2最小可测放电量在检定环境下针对特定典型的局部放电类型所能检出的最小放电量q min(pC)。
为了得到明确的测量结果,q min的测量幅值至少应为背景幅值的2倍。
4技术要求4.1通用技术要求在线监测装置的通信功能、绝缘性能、电磁兼容性能、环境性能、机械性能要求、外壳防护性能、连续通电性能、可靠性及外观和结构等通用技术要求如下。
4.1.1一致性功能应采用标准可靠的现场工业控制总线或以太网络总线,采用统一的通信协议和数据格式,应具备时间同步功能。
上传数据应遵循DL/T 860通信协议。
在线监测装置传输的数据内容和方式,以及进行数据建模时应遵循的原则见附录A。
电力变压器局放在线检测技术方案郑州精铖电力设备有限公司目录引言 (2)一、变压器局部放电的原因 (2)二、变压器局部放电检测的意义 (2)三、变压器局部放电检测手段 (3)1.超声波检测 (3)1.1 声波的特性 (3)1.2声波传播中的衰减 (4)1.3局部放电超声波检测的意义 (4)1.4超声波信号的识别 (4)2.高频局放 (5)2.1.高频电流(HFCT)检测技术 (6)四、声-电联合检测方法的技术特点 (6)1严重等级判断标准 (7)2.检测步骤 (7)五、投入设备 (9)附录一高频局部放电检测标准 (12)引言近年来,随着经济建设的不断发展和人民生活水平的提高,对供电可靠性的要求也愈来愈高,而作为电力系统中主要设备之一的电力变压器的局部放电检测也受到了电力行业越来越多的重视。
如果变压器出现局部放电现象,很有可能造成变压器过早的发生损坏,影响变压器的使用寿命,同时局部放电还直接影响到区域正常供电。
因此,对于变压器局部放电进行检测已是保证该设备安全可靠运行的重要措施。
一、变压器局部放电的原因1.变压器中的绝缘体、金属体等常会带有一些尖角、毛刺,致使电荷在电场强度的作用下,会集中于尖角或毛刺的位置上,从而导致变压器局部放电。
2.变压器绝缘体中一般情况下都存在空气间隙,变压器油中也有微量气泡,通常气泡的介电系数要比绝缘体低很多,从而导致了绝缘体中气泡所承受的电场强度要远远高于和其相邻的绝缘材料,很容易达到被击穿的程度,使气泡先发生放电。
3.导电体相互之间电气连接不良也容易产生放电情况,该种情况在金属悬浮电位中最为严重。
二、变压器局部放电检测的意义1.随着电力系统电压等级的提高和高压电气设备结构的紧凑化,对大型变压器绝缘结构的考验日益严峻。
2.在大型电力变压器中,对局部放电量的测量是检验其绝缘特性行之有效的方法。
通过测量局部放电量,可以帮助工程技术人员掌握该设备的绝缘水平的变化过程。
3.在现场的测试中,局部放电点的位置确定,有利于对某些特殊局部放电问题的正确判断。
目录1范围 (2)2规范性引用文件 (2)3术语和定义 (2)4使用条件 (3)5技术要求 (4)6试验 (5)7 附则 (5)附录A dB与mV之间换算关系 (6)附录B 编制说明 (7)10kV~35 kV高压开关柜局部放电在线监测装置技术规范1范围本标准适用于在发电厂和变电站现场条件下,处于运行状态的10kV~35kV电压等级以局部放电为主要测试项目的高压开关柜设备中在线监测装置选型。
本标准适用于指导中国南方电网有限责任公司系统内开展以局部放电为主要测试项目的高压开关柜在线监测装置技术要求。
环网柜、箱式配电变压器的局部放电在线监测装置技术要求可参考本标准执行。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括刊误的内容)或修订版均不适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB3906-1991 3~35kV交流金属封闭式开关设备GB/T16927.1-1997 高电压试验技术一般试验要求GB/T16927.2-1997 高电压试验技术试验程序GB/T 4208 外壳防护等级(IP代码)GB/T 17626 电磁兼容试验和测量技术GB/T 2423 电工电子产品环境试验GB 2421 电工电子产品基本环境试验规程GB 11022 高压开关设备通用技术条件DL417-91-1991 电力设备局部放电现场测试导则DL/T404-1997 户内交流高压开关柜订货技术条件Q/CSG1 0007-2004 电力设备预防性试验规程3术语和定义3.1 局部放电partial discharge局部放电在本标准中指的是发生在开关柜内部绝缘结构中局部区域的现象,包括绝缘表面和绝缘内部的放电。
在本标准中的局部放电范畴包括导体表面电晕、绝缘表面爬电及内部气隙放电等类型,属于广义概念。
变压器局部放电超声检测技术规范初稿(二O 一一年一月十二日)一、总则1.1目的利用本规范进行局部放电检测的准确性与可靠性取决于多种因素,如检测时是否有局部放电,环境噪声的影响,检测系统的设置,数据分析经验以及是否有其它的测试方法,如温度、电流及DGA(溶解气体分析)可靠参考等。
因此,利用本程序检测并出具的报告是为综合分析的参考。
1.2.2 1.2.31.3 适用时机1.南京三泰电力,美国物理声学公司北京代表处1.3.2变压器局部放电超声检测技术规范二、述语局部放电局放脉冲局放脉冲相位超声波三维定位二维定位区域定位特征参数分贝(dB) 前端滤波软件同步硬件同步短波形脉冲检测模式长波形检测模式由于变压器内部介质缺陷导致的导体间的放电现象。
局部放电产生的瞬态脉冲信号。
局部放电发生时所处的交流电相位角。
局部放电发生时所伴随的高频声波信号。
通过局放脉冲到达四个及以上不同平面安装的超声传感器的时间差计算得到的坐标定位。
通过关性的模式。
三、安全规则3.1 现场安全要求超声检测为变压器带电作业,检测现场应满足法定的电力、消防与环保安全要求。
3.2 人员安全要求3.2.1 检测人员必须严格遵守高围必须在所规定的现场安全区域内。
本检测程序不要求有变压器顶部的任何操作,所有操作必须在变压器顶部平面之下。
3.员在现场需带安全帽及现场安全作业培训记录。
所有检测人员在进入现场前应接受变压器所有单位的现场安全指导。
4.2 检测人员的超声局放检测基础知识检测人员必须具备超声局放检测的基础知识。
应通过至少24个小时的超声局放检测基础知识培训。
通过基础知识培训的人员将获得专业培训机构颁发的超声局放检测初级资格证书。
4.3 检测人员的现场检测经历检测人员作为主检工程师在首次独立进行现场检测之前,除应通过超声局放检测基础知识培训外,还应具有作为辅助检测人员在现场进行至少10台变压器检测的经历。
检测报告审核人员应具有作为主检工程师独立进行电力,美国物理声学公司北京代表处-3-变压器局部放电超声检测技术规范5.2 超声局放检测系统基本特性s操作系统。
在线监测模式中干式变压器局部放电分析为了保障干式变压器的长期稳定运行,提高其安全性能,并减少故障的发生率,需要对干式变压器的局部放电情况进行实时监测和分析。
目前,局部放电检测技术已经得到了广泛应用,并取得了一定的成效。
在实际应用中,干式变压器的在线监测模式是非常重要的,可以实现对变压器内部局部放电情况进行准确的监测和诊断,并采取适当的维护措施,有效避免电力系统事故的发生。
干式变压器的局部放电分析可以通过在线监测设备实现。
在线监测设备可以实时采集和分析干式变压器内部的电学参数,包括电压、电流、功率因数等,并利用先进的数据分析算法对局部放电情况进行诊断。
其中,局部放电检测技术是实现干式变压器在线监测的核心技术之一。
局部放电检测技术可以对变压器内部的局部放电情况进行实时监测和分析,通过分析局部放电产生的电磁信号来判断变压器内部是否存在局部放电现象。
局部放电的形成通常是由于变压器内部存在的缺陷和损伤导致绝缘材料的电压场强度加大,从而在绝缘材料表面形成了局部放电区域。
局部放电时,绝缘材料表面会产生电荷和电场变化,从而在变压器内部产生电磁波,包括高频脉冲和放电声音等。
通过利用高灵敏度的局部放电传感器,可以采集到变压器内部产生的电磁信号,并对信号进行分析和处理,得到局部放电的特征参数。
通过对局部放电特征参数的分析,可以判断变压器内部的局部放电情况,并提出相应的维护措施,以保障变压器的安全运行。
在实际应用中,干式变压器的在线监测模式具有以下几个优点:1、实时监测:采用在线监测设备可以实时采集和分析变压器内部的电学参数,包括电压、电流、功率因素等,提供变压器的实时状态,实时发现变压器内部的故障和缺陷。
2、精准诊断:利用高灵敏度的局部放电传感器可以采集到变压器内部产生的电磁信号,并对信号进行分析和处理。
通过对局部放电特征参数的分析,可以精准诊断变压器内部的局部放电情况,并提出相应的维护措施。
3、长期稳定:在线监测设备采用无损检测技术,无需停机检修,不会对变压器的长期稳定运行造成影响。
变压器uhf局部放电在线监测试验探讨发表时间:2017-12-29T21:58:24.410Z 来源:《电力设备》2017年第25期作者:李杰科王刚葛灿[导读] 摘要:变压器局部放电,主要就是绝缘结构的电场分布均匀性较差,且局部场强过高,导致介质范围内出现放电等现象,此类问题与变压器的绝缘材料产生直接关联,因此,应当合理使用在线监测方式对其进行处理,保证能够及时发现其中存在的问题,采取有效措施解决问题,全面提高变压器的使用效果,延长机械设备寿命。
(广西电网有限责任公司柳州供电局广西 545005)摘要:变压器局部放电,主要就是绝缘结构的电场分布均匀性较差,且局部场强过高,导致介质范围内出现放电等现象,此类问题与变压器的绝缘材料产生直接关联,因此,应当合理使用在线监测方式对其进行处理,保证能够及时发现其中存在的问题,采取有效措施解决问题,全面提高变压器的使用效果,延长机械设备寿命。
关键词:变压器;局部放电;uhf在线监测在使用在线监测方式期间,应当根据局部放电实际情况,明确放电物理量与状态特点,根据电脉冲数据、超声波数据等,对其进行全面的监测。
在此期间,应当摒弃传统的放电监测方式,合理开展在线监测活动,提高抗干扰能力,保证监测数据准确性与可靠性。
一、uhf在线监测原理与装置的分析(一)工作原理分析在变压器设备出现局部发电问题的时候,放电的持续时间很短,多为90ns,放电脉冲的上升时间很短,通常在3ns左右。
因此,在局部放电的过程中,所产生的脉冲频带很宽,在90MHz左右。
所以,在局部放电期间,不仅会出现脉冲电流形式的信号,还会在变压器绕组等周围出现外向传播的信号,严重影响其运行效果。
通常情况下,uhf在线检测方式在实际使用期间,能够快速接收此类信号,对其进行全面的分析,保证能够更好的获取局部放电数据。
(二)抗干扰性能分析经过相关实验可以了解,变压器设备在局部放电的情况下,会辐射一些电磁波等频率特点的电源,其几何形状与放电间隙等产生直接关联,也与变压器设备的强度相关,如果相关设备的放电间隙很小,其放电的时间就会缩短,且脉冲宽度很大,辐射能力较强,在实际放电的过程中,变压器可以辐射出频率较高的电磁波,最高可以达到30GHz左右。
变压器局部放电(特高频法)在线监测装置技术规范1范围本规范规定了变压器局部放电(特高频法)在线监测装置的术语、技术要求、试验项目及要求、检验规则、标志、包装、运输、贮存要求等。
本规范适用于变压器局部放电(特高频法)在线监测装置。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 7261 继电保护和安全自动装置基本试验方法GB/T 6379.1 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第1部分:总则与定义GB/T 11287 电气继电器量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验GB 2423 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法GB 4208 外壳防护等级(IP代码)GB/T 17626 电磁兼容试验和测量技术DL/T 860 变电站通信网络和系统GB7354 局部放电测量GB/T16927 高电压试验技术3术语和定义下列术语和定义适用于本规范。
3.1特高频法(ultra high frequency(UHF))指采用特定的传感器检测局部放电在特高频频段(300~1500MHz)所产生电磁波信号的方法。
3.2最小可测放电量在检定环境下针对特定典型的局部放电类型所能检出的最小放电量q min(pC)。
为了得到明确的测量结果,q min的测量幅值至少应为背景幅值的2倍。
4技术要求4.1通用技术要求在线监测装置的通信功能、绝缘性能、电磁兼容性能、环境性能、机械性能要求、外壳防护性能、连续通电性能、可靠性及外观和结构等通用技术要求如下。
4.1.1一致性功能应采用标准可靠的现场工业控制总线或以太网络总线,采用统一的通信协议和数据格式,应具备时间同步功能。
上传数据应遵循DL/T 860通信协议。
在线监测装置传输的数据内容和方式,以及进行数据建模时应遵循的原则见附录A。
110~500kV GIS(H-GIS)局部放电在线监测装置技术条件贵州电网公司2011年3月目录1.总则1.1 概述--------------------------------------------------------------------------------------------------2 1.2 投标须知--------------------------------------------------------------------------------------------21.3 卖方职责--------------------------------------------------------------------------------------------22.供货范围------------------------------------------------------------------------------------------------23.技术要求3.1 规范标准--------------------------------------------------------------------------------------------3 3.2 环境条件--------------------------------------------------------------------------------------------43.3 设备的技术指标----------------------------------------------------------------------------------64.技术服务和培训--------------------------------------------------------------------------------------125.备品备件及专用工具-------------------------------------------------------------------------------126.试验6.1 现场试验-------------------------------------------------------------------------------------------13 7质量保证-----------------------------------------------------------------------------------------------13 8 售后服务-----------------------------------------------------------------------------------------------131总则1.1概述本技术条件书适用110~500kV GIS(H-GIS)局部放电在线监测装置的采购。
变压器局部放电在线监测一、综述局部放电是引起电力设备绝缘劣化的主要原因之一,每次放电,高能量电子或加速电子的冲击,特别是长期局部放电作用都会引起多种形式的物理效应和化学反应,如带电质点撞击气泡外壁时,就可能打断介质的化学键,破坏介质的分子结构,造成绝缘劣化,加速绝缘损坏过程。
严重时有可能导致设备故障,甚至影响到电网的正常运行。
在一个复杂的电工设备中,发生在不同部位的放电,对绝缘的破坏作用是不同的。
对局部放电准确定位从而准确测定放电量、判断其对绝缘的危害对于电力设备维护、改进产品设计与工艺等都具有重要的意义。
在各种电力设备中,变压器的结构和电磁环境尤为复杂,其局放监测问题显得更为突出,经过多年的发展,工程科研人员已提出了一些实用的方法。
二、多端测量定位由于变压器任何部位的放电都会通过不同的耦合途径向各个部位传递,油箱上各个端子都能接收到它的信号,因而可以依次在各个端子对地注入脉冲电荷以模拟不同端子或部位的放电,此时其它端子也会有各自的响应。
通过若干组模拟可以得到一校正矩阵。
将每个端子实测的放电信号与之比较,它与哪一组校正结果相近即表明放电源与这一对校正端子相关。
1、变电位多端测量采用不同的试验接地和加压方式改变诸如变压器个别端子的电位、变压器相间和高低压间的电位差、线圈匝间的电位差,结合在各种接线方法下所得到的各线端实测数据变化规律,从而推断放电发生的部位。
变电位多端测量原理简单,试验方便,在故障检测中起到了很大作用。
改变电位、电位差的方法非常之多,要根据具体情况而定。
下面给出三例变电位的方法:1)对称加压法图1 对称加压电路图2 实测结果U1(高压)端放电量为600 pC, U2(低压)端放电量为1800 pC。
测得U1端放电量为200 pC,U2端放电量为300 pC。
这时发现U2端放电量大大减小,此时可判定局放位置发生在U2端。
2)两相支撑一相法此方法主要用于判断局部放电部位是线圈对地还是在线圈内部。
变压器局部放电在线监测装置检验规范1 范围本规范规定了变压器局部放电在线监测装置的专项检测项目、检验条件、检验内容及要求和检验结果处理。
本规范适用于变压器局部放电在线监测装置的型式试验、出厂试验、交接试验和运行中试验。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 16927 高电压试验技术GB 7354-2003 局部放电测量DL/T 356-2010 局部放电测量仪校准规范3 检验项目变压器局部放电在线监测装置专项试验项目包括一致性测试、通用技术条件试验、传感器频响特性检验、系统灵敏度检验、系统有效性检验和抗干扰性能试验。
4 检验条件除环境影响试验和抗谐波干扰试验之外,其它试验项目应在如下试验环境中进行:a)环境温度:+15︒C~+35︒C;b)相对湿度:45%~75%;c)大气压力:80kPa~110kPa;d)电源电压:单相220×(1±10%)V;e)电源频率:50Hz±0.1Hz;f)电源波形:正弦波,波形失真度不大于5%;g)标准信号源:标准波形脉冲上升沿(10%~90%上升时间)约为1ns,半波时间为50ns,幅值稳定度±5%,脉冲重复频率为50-200Hz可调。
对于高压检验试验,还应该满足以下试验条件:1a)试品的温度与环境温度应无显著差异;b)试验场所不得有显著的交流或直流外来磁场影响;c)试验场地必须具有单独工作接地和保护接地,设置保护栅栏;d)试品与接地体或邻近物体的距离,应大于试品高压部分与接地部分的最小空气距离的1.5倍;e)构建吉赫兹横电磁波测量小室(GTEM测量小室)。
5 检验内容及要求5.1一致性测试5.1.1通信模型检测a)检验模型配置文件与IEC 61850标准的变电站配置语言SCL的符合性;b)检验逻辑设备、逻辑节点、数据、数据属性的命名规则及描述与《变压器局部放电在线监测装置技术规范》中附录A在线监测装置数据通信要求的符合性;c)检验数据集、报告控制块、日志控制块、定值组控制块等的命名规则、描述、定义位置及数量与《变压器局部放电在线监测装置技术规范》中附录A在线监测装置数据通信要求的符合性。
在线监测模式中干式变压器局部放电分析干式变压器是一种常用的电力设备,广泛应用于工业和建筑领域,具有体积小、重量轻、维护方便等优点。
干式变压器在运行过程中可能会出现局部放电,严重影响其正常工作和寿命。
针对干式变压器的局部放电问题,进行在线监测和分析显得尤为重要。
1. 传感器安装:在干式变压器的关键部位安装局部放电传感器,通常采用无线传感器技术,能够实现对局部放电信号的实时采集和传输。
2. 信号采集:通过传感器采集到的局部放电信号,可以实时监测变压器内部的局部放电活动。
传感器的种类包括电容传感器、电流传感器、红外传感器等,可以根据实际需要选择合适的传感器。
3. 数据传输:采集到的局部放电信号数据会传输至监测中心或控制室,通过网络连接实现数据的传输和共享。
监测中心可以对多个变压器进行监测,收集和分析数据。
4. 信号处理:对传感器采集到的局部放电信号进行预处理和滤波,去除噪声和干扰信号,并提取出有效的局部放电特征参数,比如放电量、频率和持续时间等。
5. 数据分析:将提取出的局部放电特征参数进行分析和统计,根据不同的参数指标进行评估和判断。
可以根据局部放电的幅值大小、频率和波形等来评估变压器的状态和寿命。
6. 报警判定:根据数据分析的结果,如果局部放电的参数超过了设定的门限值,则发出报警信号,提醒工作人员注意并采取相应的维修和保养措施。
7. 维护措施:针对局部放电问题,根据分析结果制定相应的维护计划,及时进行维修和更换。
比如增加绝缘层、改善通风条件等,提高变压器的工作可靠性和寿命。
在线监测模式中的干式变压器局部放电分析,通过传感器采集和处理变压器内部的局部放电信号,可以及时发现和预测变压器的故障,保障其安全运行。
也为变压器的维护和保养提供了数据支持,延长了变压器的使用寿命。
KV变压器的局部放电监测与检测方法局部放电是变压器中常见的故障现象之一,对变压器的安全运行和性能具有重要影响。
因此,精确、及时地监测和检测局部放电现象,成为保证变压器正常运行的关键。
本文将介绍KV变压器的局部放电监测与检测方法,以及应注意的相关问题。
一、局部放电监测方法1.传统监测方法传统的局部放电监测方法主要采用间隔数月或年对变压器进行采样,将样本送至实验室进行检测分析。
这种方法具有周期长、成本高、不能实时监测等缺点,无法满足变压器实时监测的需求。
2.在线监测方法为了实现对局部放电的实时监测,KV变压器通常采用在线监测方法。
这种方法主要基于传感器的监测技术,通过将传感器安装在变压器的关键部位,连续、自动地监测局部放电信号。
(1)电磁波法电磁波法是一种常用的局部放电监测方法,通过检测变压器中的电磁波信号来判断是否存在局部放电现象。
它可以提供高灵敏度和实时监测的特点,但对于故障位置的定位有一定限制。
(2)超声波法超声波法利用超声波传感器对变压器进行监测,通过检测超声波的传播和反射情况来判断局部放电的发生位置和程度。
这种方法具有非接触、高灵敏度、精确定位的特点,适用于各种类型的变压器。
二、局部放电检测方法1.高频电压法高频电压法是一种常见的局部放电检测方法,通过施加一定频率和幅度的高频电压信号,测量变压器各个部位的放电量,进而判断是否存在局部放电故障。
这种方法适用于不同类型的变压器,但对于高电压变压器的监测效果更为显著。
2.气体分析法气体分析法是一种通过分析变压器中产生的气体组成来判断局放故障的检测方法。
局部放电会导致变压器中产生大量的气体,通过对变压器内气体进行采集和分析,可以准确判断是否发生了局放故障。
三、相关注意事项1.传感器的选择与布置在进行局部放电监测时,传感器的选择与布置是非常重要的。
应根据变压器的类型、设计参数及使用环境等因素综合考虑,选择合适的传感器,并合理布置在变压器的敏感部位。
2.数据分析与处理监测到局部放电信号后,需要对数据进行分析和处理。
变压器类设备局部放电测量山东临沂供电公司李涛2019年9月一、局部放电的定义:根据GB/T7354-2019《局部放电测量》中的定义,局部放电是指导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电,这种放电可以在导体附近发生也可以不在导体附近发生。
当电力设备的绝缘内部存在气隙或生产过程中造成一些缺陷,在高电场强度作用下,气隙首先击穿,并会发生多次的重复击穿和熄灭,而周围的绝缘介质仍保持着绝缘性能,整个绝缘结构并未形成电极间的贯穿性放电通道。
局部放电一般存在于固体绝缘的空隙中,液体绝缘的气泡中,电极表面的尖锐部位或电场中的悬浮金属的表面;介质的沿面放电,层压材料中的放电,固体绝缘的表面和内层的树枝状爬电等也属于这一类。
二、局部放电的危害:如果电气设备绝缘在运行电压下出现局部放电,这些微弱的放电会使绝缘材料受到电晕腐蚀、局部过热、紫外线辐射和氧化作用,产生的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,设备损坏。
如油纸绝缘在局部放电作用下会产生不饱和烃C2H2、H2、CH4和x蜡,蜡质会积留在固体绝缘上,放电产生的气体又使放电增加,造成在场强高的部位或绝缘纸有损伤的部位发生击穿,或沿着层间间隙爬电,或形成树枝状放电,在放电通道上会形成整齐的碳化层,最终贯穿绝缘。
虽然局部放电会使绝缘劣化而导致损坏,但它的发展是需一定时间的,发展时间与设备本身的运行状况及局部放电种类,与其产生的位置和设备的绝缘结构等多种因素有关。
因此,一个绝缘系统寿命与放电量的关系分散性很大,这也是该项测试技术有待研究的一个课题。
总的来讲,对一个绝缘系统的好坏判断是其局部放电越小越好。
三、局部放电测量的目的和意义用传统的绝缘试验方法很难发现局部放电缺陷,并且lmin交流耐压试验还会损伤绝缘,影响设备以后的运行性能,随着电压等级提高,这个问题更为严重。
因而,测试电气设备的局部放电特性是目前预防电气设备故障的一种好方法,可以发现潜在绝缘薄弱部位,通过局部放电试验的变压器类设备,在运行中可靠性是比较高的。
变压器局部放电在线监测装置检验规范
1 范围
本规范规定了变压器局部放电在线监测装置的专项检测项目、检验条件、检验内容及要求和检验结果处理。
本规范适用于变压器局部放电在线监测装置的型式试验、出厂试验、交接试验和运行中试验。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 16927 高电压试验技术
GB 7354-2003 局部放电测量
DL/T 356-2010 局部放电测量仪校准规范
3 检验项目
变压器局部放电在线监测装置专项试验项目包括一致性测试、通用技术条件试验、传感器频响特性检验、系统灵敏度检验、系统有效性检验和抗干扰性能试验。
4 检验条件
除环境影响试验和抗谐波干扰试验之外,其它试验项目应在如下试验环境中进行:
a)环境温度:+15︒C~+35︒C;
b)相对湿度:45%~75%;
c)大气压力:80kPa~110kPa;
d)电源电压:单相220×(1±10%)V;
e)电源频率:50Hz±0.1Hz;
f)电源波形:正弦波,波形失真度不大于5%;
g)标准信号源:标准波形脉冲上升沿(10%~90%上升时间)约为1ns,半波时间为50ns,
幅值稳定度±5%,脉冲重复频率为50-200Hz可调。
对于高压检验试验,还应该满足以下试验条件:
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a)试品的温度与环境温度应无显著差异;
b)试验场所不得有显著的交流或直流外来磁场影响;
c)试验场地必须具有单独工作接地和保护接地,设置保护栅栏;
d)试品与接地体或邻近物体的距离,应大于试品高压部分与接地部分的最小空气距离
的1.5倍;
e)构建吉赫兹横电磁波测量小室(GTEM测量小室)。
5 检验内容及要求
5.1一致性测试
5.1.1通信模型检测
a)检验模型配置文件与IEC 61850标准的变电站配置语言SCL的符合性;
b)检验逻辑设备、逻辑节点、数据、数据属性的命名规则及描述与《变压器局部放电
在线监测装置技术规范》中附录A在线监测装置数据通信要求的符合性;
c)检验数据集、报告控制块、日志控制块、定值组控制块等的命名规则、描述、定义
位置及数量与《变压器局部放电在线监测装置技术规范》中附录A在线监测装置数据通信要求的符合性。
5.1.2数据传送功能检测
a)通过报告服务,装置应实现遥信、遥测数据的告警、召唤、周期上传;
b)通过日志服务,装置应响应综合处理单元查询遥信、遥测数据;
c)通过文件服务,装置应实现谱图文件的上传;
d)所有遥信、遥测数据应具备品质、时标等信息;
e)装置内部的通信网络连接出现中断,应正确报出通信中断。
5.1.3谱图文件格式检测
装置生成的谱图文件应符合《变压器局部放电在线监测装置技术规范》的谱图文件格式要求。
5.1.4时间同步检测
a)装置应采用SNTP协议实现网络对时;
b)用于事件时标的时钟同步准确度应为±1ms。
5.1.5通信自恢复能力检测
装置具备通信恢复能力,当物理故障消除后,网络通信应能自动恢复正常,信息传送正
确。
5.1.6通信稳定性检验
在网络流量异常增加,大量突发报文冲击情况下,不应死机,无异常动作。
5.2 性能要求
变压器局部放电在线监测装置的技术指标应满足如下要求。
a)检测频带:应尽量覆盖变压器内部可能发生的各类局部放电信号的频率范围,通常在
300~1500MHz(特高频法)或300k~30MHz(高频电流法)之间,监测装置可根据需要选用其间监测灵敏度高、抗干扰能力强的子频段,应尽量避开电磁干扰信号。
b)检测灵敏度:最小可测放电量不大于30pC的放电信号,监测结果应能有效反映出局部放
电强度的变化;
c)抗干扰能力:噪声干扰信号(包括周期型干扰、非周期型干扰和白噪声等现场电磁干扰,
如雷达信号、电动机干扰、荧光灯、开关操作、手机信号、无线电等干扰信号)识别率>90%,局部放电类型识别率>90%;
d)传感器频响特性:在测试频带内,特高频传感器平均等效高度不小于6mm,高频电流传
感器的转移阻抗不低于3mV/mA。
5.3 通用技术条件试验
通用技术条件试验项目包括:资料检查、外观检查、功能检查、绝缘性能试验、电磁兼容性能试验、环境适应性能试验以及外壳防护性能试验,这些项目的试验方法请依据《变电设备在线监测装置通用检验规范》。
5.4 传感器频响特性检验
对高频电流传感器,采用图1所示电路(负载应根据实际设备情况采用电阻或阻容电路模拟),利用可调幅值、频率的信号发生器,通过测量输入输出信号量,计算出传感器在300kHz~30MHz中的频响特性。
信号发生器负载网络分析仪及示波器
图1 传感器频响特性分析原理图
对特高频传感器,采用GTEM测量平台测量传感器的He(f)曲线,计算300-1500MHz测试频带内的平均等效高度。
用于向GTEM小室内注入幅值稳定、频率300MHz~1500MHz的
3
标定脉冲信号,如图2所示,利用示波器测量被测传感器的电压输出,通过传感器等效高度表征传感器的频响特性,计算出在测试频带内的平均等效高度应不低于6mm 。
图2 GTEM 测试原理图
特高频传感器等效高度用He(f)表示,定义如下:对于特高频监测传感器,等效高度定义
为:
)(E )
(U )(H i O e f f f =
,式中,Uo(f)传感器输出电平uo(t)的频域变换,单位mV ;Ei (f )为
入射电场Ei(t)的频域变换,单位V/m 。
传感器平均等效高度是指在规定的测试频带内,在各频率点等效高度的累计平均值。
5.5 系统灵敏度检验
在图1或图2的检定环境中,在测试背景噪声水平下,调整信号发生器的标定脉冲大小,检验监测系统所能测量到的最小脉冲场强值,要求能检测到的最小脉冲场强值应尽可能小,并满足技术要求的规定。
5.6 系统有效性检验
在搭建的变压器物理仿真平台下(基本试验回路),利用标准放电模型试品,主要包括固体绝缘内部放电、油中尖端放电、悬浮电位放电或沿面放电模型,检验监测系统的局部放电检测能力,检验平台及传感器布置方式如图3所示。
变压器局部放电物理仿真平台试验回路应按GB/T 7354进行脉冲电流法校准,以实现对监测系统的最小放电量及放电类型识别能力的检验。
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图3 变压器物理仿真平台下局部放电试验示意图
1-交流电源2-试验变压器3-保护电阻4-耦合电容器
5-高压套管6-油箱7-接地线8-小套管9-放电模型
10-特高频传感器11-高频电流传感器12-示波器M
5.7 抗干扰性能试验
在屏蔽效果良好的试验室中,对监测装置施加应用环境中可能出现的各种干扰信号,主要包括空气中的电晕放电干扰、手机通讯干扰和雷达干扰等。
为了避免不同类型的模拟干扰源之间在测试过程中的相互影响,应对不同类型的干扰影响分别进行检验。
监测装置应能在变压器内部放电信号(不小于30pC)及外部干扰同时存在时,鉴别内部放电及外部干扰。
监测系统的抗干扰性能试验平台如图4所示。
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图3 变压器物理仿真平台下局部放电试验示意图
1-交流电源2-试验变压器3-保护电阻4-耦合电容器5-高压套管6-油箱7-接地线8-小套管9-放电模型
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10-特高频传感器11-高频电流传感器12-示波器M 13-空间干扰信号
6 检验结果处理
按本规范要求,检验合格的填发检验合格证书,检验不合格的填发检验结果通知书,并指出不合格项目。