组合电器局部放电带电检测浅析
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在高压开关柜局部放电带电检测分析摘要:高压开关柜在电力系统中应用极广,数量极多,其运行状态对电力系统供电可靠性至关重要。
目前,电力系统中主要依据《输变电设备状态检修试验规程》开展周期性的停电例行试验,两次例行试验期内很难发现由于局部放电引起的设备绝缘缺陷。
开关柜局部放电带电检测技术是在设备不停电情况下对设备进行检测,检测便捷安全,能够对设备运行状态进行评估,提前发现设备绝缘缺陷,减少停电次数,提高供电可靠性。
关键词:局部放电;高压开关柜;带电检测1开关柜主要缺陷及放电类型开关柜缺陷:高压开关柜由于其特殊的结构性,发生问题的概率较高。
另外因污秽、绝缘薄弱、小动物侵入等原因常引发事故,表现为柜内CT的绝缘击穿、绝缘材料开裂等;瓷瓶套管爆炸、绝缘击穿、脏污闪络,过电压闪络击穿,相间绝缘闪络,内绝缘对地闪络击穿,外绝缘对地闪络击穿。
高压开关柜发生事故的原因概括主要有以下原因:(1)爬距和空气间隙不足:爬距以及空气间隙不够是开关柜发生绝缘损坏事故的主要原因。
尤其是手车柜,为了达到缩短柜体尺寸的目的,大幅度减小柜内的断路器,完全隔离插头相间或是对地距离,却未采取有效措施保证绝缘强度。
(2)生产安装质量和施工工艺不良:安装和施工的工艺对开关柜整体耐压水平有很大的影响。
柜内的相关配件能够通过耐压试验,但是开关柜整体却不能通过,主要是由于装配质量差。
比如紧固螺丝不规则,拧紧后螺杆长出螺母过多;有些支持瓷柱的紧固底板成“丁”型,在支持瓷柱处作特殊处理,这样既可以缩短绝缘距离,又能够造成电场相对集中。
(3)搭接处接触不良,长期发热导致事故:当接触不好时,该接触电阻增高引发发热,严重时会直接烧毁连接处设备,引起短路故障。
(4)周围环境的影响:随着环境污染不断加剧,空气污染也不断加剧,也使电力设备的绝缘子等部件受到污染。
分析多年来污闪事故,总结出发生污闪的原因主要有二:①(客观存在的)是污秽和潮湿两个因素同时存在于绝缘件的表面,产生污闪的可能性较大。
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。
开关柜局部放电带电检测技术的运用随着电力系统的不断发展和进步,开关柜作为电力系统中的重要设备之一,其安全运行和可靠性变得尤为重要。
随着开关柜的使用时间的延长,其存在故障的可能性也随之增加,其中局部放电是一种常见的故障形式。
为了及时发现并解决开关柜中的故障问题,开关柜局部放电带电检测技术被广泛应用。
本文将介绍开关柜局部放电带电检测技术的运用及其在电力系统中的重要性。
一、开关柜局部放电带电检测技术的原理开关柜局部放电带电检测技术是一种通过检测开关柜内部可能存在的局部放电现象来判断开关柜运行状态的技术。
局部放电是指在绝缘材料中局部区域发生的电火花放电现象,会伴随着电场的变化而产生,导致绝缘材料的老化和损坏。
通过监测开关柜内局部放电的情况,可以及时发现开关柜中可能存在的故障问题,从而采取相应的措施进行修复和保养,确保开关柜的安全运行。
开关柜局部放电带电检测技术的原理是基于局部放电产生的电磁波信号。
当开关柜内部存在局部放电时,局部放电产生的脉冲电流会激发电场,从而产生电磁波信号。
利用传感器可以接收到这些电磁波信号,并将其转化为电压信号。
通过对这些信号进行分析和处理,可以得到开关柜内部局部放电的情况,从而判断开关柜的运行状态。
二、开关柜局部放电带电检测技术的应用1. 预防绝缘老化开关柜作为电力系统中的重要设备,其绝缘材料的老化是造成故障的主要原因之一。
局部放电是绝缘老化的常见现象,通过开关柜局部放电带电检测技术可以及时监测绝缘材料的状态,发现可能存在的局部放电现象,从而预防绝缘老化引起的故障,延长开关柜的使用寿命。
2. 提高设备可靠性开关柜局部放电带电检测技术可以及时发现开关柜内部的故障问题,避免故障进一步扩大,保障设备的安全运行。
通过对局部放电信号的分析和处理,可以判断开关柜的运行状态,及时进行维护和修复,提高设备的可靠性和稳定性。
3. 辅助设备维护开关柜局部放电带电检测技术还可以为设备的维护提供数据支持。
电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考电力变压器是电力系统中重要的设备之一,用于变换电压的同时进行电能的传输。
长期以来,变压器在运行过程中面临着局部放电带电问题。
局部放电是变压器绝缘系统内的电弧放电现象,该现象会导致绝缘材料的老化和破坏,进而危及变压器的正常运行。
局部放电带电检测及定位技术对于确保变压器的安全运行具有重要意义。
1. 检测技术的选择:在局部放电带电检测过程中,常用的检测方法包括电压法、电流法、单极法等。
不同的检测方法适用于不同的场景,我们需要综合考虑变压器的工作环境、检测费用、检测精度等因素,在选择检测技术时进行权衡和取舍。
2. 检测设备的优化:针对电力变压器的局部放电带电检测需求,我们可以优化检测设备的设计和制造。
结合数字信号处理技术,使检测设备的灵敏度和分辨率更高,提高检测的准确性和可靠性。
可以考虑引入物联网技术,实现对多台变压器的远程监测和管理。
3. 数据处理与分析:局部放电带电检测通常会产生大量的数据,我们需要通过有效的数据处理和分析方法,提取有用的信息。
可以借助人工智能和机器学习的技术手段,建立模型进行数据挖掘,并自动化地进行故障诊断和预测。
4. 定位技术的改进:局部放电带电定位技术是指通过对变压器产生的电磁波进行测量和分析,确定局部放电的位置。
在定位技术方面,我们可以考虑采用高频传感器、多传感器联合定位等方法,提高定位的准确性和精度。
可以开发基于无线传感器网络的定位系统,实现对变压器各部位的实时监测。
电力变压器的局部放电带电检测及定位技术是一个复杂的问题,需要综合考虑多个方面的因素。
通过合理选择检测技术、优化检测设备、改进数据处理与分析方法,以及改进定位技术,我们可以提高变压器的故障诊断和预防能力,确保电力系统的安全稳定运行。
电气设备带电局放检测与分析摘要:随着社会经济的不断发展和科学技术水平的提高,传统的停电试验检测方法已经逐渐被带电测试技术所取代,并且在电力系统中实现了广泛的应用,带电检测不仅能够全面的反应电气设备的实际运行情况,还能够为检修策略的制定提供科学的参考依据,是确保电气系统安全稳定可靠运行的根本保障,并且成为电气设备状态检修工作不可或缺的重要一部分,必须要对带电检测技术加以重视。
关键词:局部放电;带电检测;GIS1局部放电概述局部放电是指在相互绝缘两电极间发生的非贯穿性放电的现象,它是区别于绝缘介质完全击穿的一种常见电气设备故障。
局部放电通常发生在绝缘介质局部电场畸变严重或电场强度较高,且介质绝缘强度较低绝缘介质的表面、内部或两种绝缘介质的交界面。
电气设备中局部放电的产生是由于绝缘介质或者绝缘构件在制造过程中材质内部存在沙眼,气隙或油膜等瑕疵。
同时,绝缘介质、绝缘构件几何外形设计不合理或电力设备超过额定电压运行也是发生局部放电的重要原因。
1.1局部放电的机理及特点局部放电(又称局放)是一种高压放电现象。
绝缘体中只有局部区域发生的放电,而没有贯穿施加电压的导体之间,可以发生在导体附近,也可以发生在其他地方,这种现象称为局部放电。
局部放电主要是在交流正弦电压下产生的。
在施加电压相同时,交流电压下的放电重复率要达到直流电压的(6~11)倍。
通过对聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟烯和玻璃等塑料中的由内部放电引起的损坏进行研究后,得出塑料(绝缘介质)由于内部放电引起损坏的三个发展阶段如下。
第一阶段,少数电子残留在表面内层,使放电所形成的离子无法与之中和。
这类残留电荷密集在介质内形成电场,达到绝缘介质固有击穿强度时就会造成表面局部击穿。
第二阶段,放电电荷在邻近空隙边缘外密集,并在生成许多凹窝,随着凹窝的继续增长,放电能量也随之增大,有时会出现表面碳化。
第三阶段,凹窝顶部电场集中,在几微米的距离内,电场强度接近绝缘介质的固有击穿强度,在此阶段内绝缘介质发生击穿。
开关柜局部放电带电检测技术的运用【摘要】开关柜局部放电带电检测技术是针对电力设备中存在的故障隐患,通过对局部放电信号的监测和分析,实现对设备电气状态的实时监测和预警。
本文介绍了该技术的原理、应用场景、优势、发展前景和关键技术,探讨了其推广意义、未来发展方向和应用前景。
通过对开关柜局部放电带电检测技术的深入研究和应用,可以有效提高电力设备的安全性和可靠性,减少故障率和维修成本,推动电力行业的可持续发展。
未来,随着技术的不断创新和完善,开关柜局部放电带电检测技术有望在各领域得到更广泛的应用,为电力设备的智能化和网络化发展提供有力支持。
【关键词】开关柜、局部放电、带电检测、技术、原理、应用场景、优势、发展前景、关键技术、推广意义、未来发展方向、应用前景1. 引言1.1 开关柜局部放电带电检测技术的重要性开关柜局部放电带电检测技术是电力行业中非常重要的一项技术。
随着电力设备的不断发展和更新换代,开关柜作为电力系统中的重要组成部分,其稳定运行对电网的安全运行至关重要。
局部放电是开关柜中常见的一种故障形式,如果不及时发现和处理,可能导致设备的故障甚至发生火灾。
开关柜局部放电带电检测技术的重要性不言而喻。
通过对开关柜局部放电带电检测技术的应用,可以实现对设备的实时监测和早期预警,及时发现潜在故障,保障设备的安全运行。
这种技术的引入可以提高设备的可靠性和稳定性,延长设备的使用寿命,降低维护成本,提高供电可靠性,确保电网的安全稳定运行。
开关柜局部放电带电检测技术在电力系统中的应用具有重要的意义,对提高电网运行效率和安全性具有积极作用。
随着科技的不断进步和技术的不断创新,相信这项技术在电力行业中会发挥越来越重要的作用,为电力系统的稳定运行和发展做出更大的贡献。
1.2 相关研究现状当前,开关柜局部放电带电检测技术已经成为电力行业重要的研究领域之一。
在国内,多家公司和机构已经开展了相关研究工作,积累了丰富的经验和技术成果。
电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考随着电力工程的快速发展,电力变压器作为电力系统中不可或缺的重要设备,其稳定运行对整个电网的正常运行具有极其重要的作用。
随着变压器设备的老化,其局部放电现象日益频繁,给电网的安全稳定运行带来了极大的隐患。
对变压器的局部放电进行带电检测及定位技术研究显得尤为重要,本文将对该技术进行系统的探讨和思考。
一、局部放电及其检测原理我们需要了解局部放电的概念。
局部放电是指在绝缘的不完善或者存在缺陷的部分产生电晕或击穿现象,释放出一定量的能量,这种现象会伴随着气体的电离发光,产生特定的放电信号。
这种放电信号能够通过适当的传感器进行检测,并对其进行分析,以判断变压器是否存在放电现象。
常见的局部放电检测技术包括高频电流法、超声检测法、红外热像法、光纤传感器法等。
超声检测法是目前应用最为广泛的一种技术,它利用超声波传感器去探测变压器内部的声波信号,从而判断是否存在局部放电现象。
二、局部放电带电检测的意义局部放电的带电检测具有非常重要的意义。
一方面,局部放电是变压器绝缘老化、绝缘缺陷的典型表现,及时准确地检测到局部放电的存在,可以为变压器维护提供有力的依据。
局部放电的频繁发生会引起绝缘材料的退化,增加绝缘老化的速度,严重影响变压器的安全稳定运行,因此带电检测及定位技术的研究尤为迫切。
在实际应用中,局部放电带电检测及定位技术仍然面临着一些挑战。
变压器的工作环境复杂,高压、高温、高湿等条件使得局部放电信号受到干扰,增加了信号的分析难度。
变压器内部结构复杂,不同位置的局部放电信号具有不同的特征,这就要求对于不同位置的放电信号进行准确的定位分析,增加了技术实现的难度。
针对上述挑战,未来局部放电带电检测及定位技术的发展趋势可以从以下几个方面进行思考。
应用先进的信号处理技术和人工智能技术,对局部放电信号进行深度学习和智能识别,提高信号的分析精度和自动化程度。
结合传感器技术和无线通信技术,实现对变压器内部各个位置的实时监测和数据传输,提高检测的定位精度。
组合电器局部放电带电检测浅析
摘要:组合电器内的绝缘主要是气体绝缘和固体绝缘两种形态,几乎在组合电
器的各类缺陷发生过程中都会产生局部放电现象,长期局部放电的存在会使SF6
微弱分解、环氧材料腐蚀、绝缘材料电蚀老化。
利用便携式仪器对组合电器中的
局部放电进行检测是一种行之有效的手段,能在不停电的前提下,及早发现和定
位组合电器的绝缘缺陷,保障设备安全稳定运行,有效指导检修和维护工作的开展。
关键词:组合电器;局部放电;带电检测
当前,随着我国经济高速发展、现代化建设日益完善,电力资源稳定供应已
经成为确保社会秩序正常运转的关键。
相应的,从工业需求到生活需求,各行业、人群在对电力系统稳定性、可靠性提出更高要求的同时,也促使电力部门不断提
升预防检修技术能力,变电设备局部放电带电检测技术就是其中一项重要内容。
1 组合电器局部放电带电检测方式
目前组合电器局部放电带电检测的方式分为超声波法、特高频法(UHF)、
气体分析法三种。
超声波法由于声波的衰减,导致检测有效距离很短,可直接对
局放源进行定位(<10cm),其优点是灵敏度高、抗电磁能力强、定位准确度较高、传感器布置不受限制,缺陷是易受环境噪声或机械振动影响、超声信号在绝
缘材料中衰减较大、对测试人员的水平和经验要求较高。
特高频法由于电磁波在
组合电器中传播时衰减较小,不仅产生反射还引起谐振,使得局放信号振荡时间
加长,便于检测,其优点是灵敏度高、能有效避开现场电晕干扰、可根据时间差
计算局放源位置实现定位,缺点是仅适用盘式绝缘子无屏蔽的组合电器、对示波
器要求较高。
气体分析法由于SF6气体分解产物从产生到扩散,需要一定的过程,且只有浓度积累到一定水平后才能被检测发现,故响应速度较慢,检测灵敏度较低,适用于辅助检测或组合电器设备故障后气室定位查找。
2 特高频局放检测方法(UHF)
由于局部放电发生过程中,会出现陡度较大的电流脉冲,同时向周围辐射电
磁波,特高频局放检测法就是通过UHF传感器测量局部放电所激励的特高频信号,实现局部放电测量和定位的。
特高频局放检测能够检测出金属尖端、悬浮电位、
自由金属颗粒、绝缘表面放电、绝缘子内部气隙类型的放电缺陷。
特高频局放检
测过程中通信干扰、荧光干扰、马达干扰、雷达干扰等会对局放信号采集造成较
大困难,可通过关闭及避开干扰源、屏蔽带法、背景干扰测量屏蔽法、滤波器法
等方式进行排除,确保测试的准确性。
对于组合电器内部存在放电源的情况,可
采用幅值法、时差定位法、声电联合法进行定位,并综合分析判断;对于组合电
器外部存在放电源的情况,可采用平分面法、三角形法进行定位,并综合分析判断。
3 超声波局部放电检测方法
由于局部放电发生过程中,分子间剧烈碰撞并形成一种压力,产生超声波脉冲,超声波信号具有横波、纵波和表面波三种传播形式,超声波局部放电检测法
就是通过超声波传感器测量局部放电产生的超声波信号,实现局部放电测量和定
位的。
超声波局放检测能够检测出尖端电极、悬浮电位、自由金属颗粒、绝缘子
表面颗粒类型的放电缺陷。
超声波局放检测过程中外界环境干扰、GIS壳体振动
干扰、磁致伸缩干扰、感应电干扰等会对局放信号采集造成较大困难,可通过消
除干扰源、背景对比、图谱分析、横向比较、分时段检测、综合分析等方式进行
排除,确保测试的准确性。
在排除干扰后,可通过幅值法、频率法、时差法、声
电联合法对超声波异常信号进行定位,并综合分析判断。
4 注意事项
4.1特高频局放检测注意事项
(1)传感器应与盆式绝缘子接触紧密,以减少外部静电干扰及测量测量偏差。
(2)盆式绝缘子必须为非屏蔽状态,若存在金属材质的浇筑孔连片,测试前必
须拆除,测试完成后及时恢复原状。
(3)检测时应最大限度保持测试周围信号
的干净,减少人为制造的干扰源。
4.2超声波局放检测注意事项
(1)应在测试过程中采取减少环境噪声的措施,加强三相对比和同类设备横向对比排除干扰。
(2)检测时,两个检测点之间的距离不应大于1cm,若发现
异常信号应在该位置多次测量找到幅值最大点位。
(3)耦合剂使用应恰当,避
免使用过多造成衰减、使用过少影响测试稳定性。
5 典型案例分析
通过对特高频局放、超声波局放典型缺陷进行分析总结,能够不断积累各类
型放电特征图谱,便于现场检测时及时判断异常信号类型,科学指导后续检修方
案制定。
5.1特高频信号异常典型案例
对某220kVGIS设备进行局部放电带电检测时,发现I母PT间隔C相的四个
盆式绝缘子均存在典型特高频局部放电信号,背景传感器未检测到异常局部放电
信号。
进行超声波局部放电检测,未发现明显放电信号。
对该气室进行SF6气体
分解产物和湿度测试,测试数据均正常,未检出SO2。
图1 特高频测点的三维图谱
在图1中可见背景测点在50个周期内为出现放电信号。
测点1至测点4的PRPS图谱均体现出明显的工频相关性,具有典型的局部放电特征,极性效应不明显,正负半周均有局部放电信号出现。
测点2处所测的特高频局部放电信号较多,信号分布相位最广,其次为测点2处所测信号。
测点1和测点4所测特高频局部
放电信号较少,幅值变化较大。
因此推断测点1离放电源较远,测点2离放电源
最近。
为了精确诊断GIS内部缺陷状态,利用特高频信号进行精确定位。
特高频测
点2和测点3所采集的特高频信号到达先后,测点3的特高频信号领先测点2的
信号0.4ns,经定位计算,放电点应位于测点3所在盆式绝缘子往右11.5cm处。
根据装配图得知,测点2和测点3处的盆式绝缘子凸面朝向刀闸一侧,因此判断
缺陷应在测点2即靠近PT一侧垂直的盆式绝缘子处。
后经解体验证,发现缺陷
盆式绝缘子金属嵌件与环氧树脂交界面存在放电痕迹,为典型的固体绝缘相关缺陷。
更换绝缘盆子后,异常信号消除。
5.2超声波信号异常典型案例
对某500kVGIS设备进行局部放电带电检测时,发现5043开关A相CT2侧与5053开关A相CT2侧之间的Ⅱ母母管A相间最低处部位存在异常超声波信号,
信号幅值约为20dB,频率成分相关性不明显,相位分部分散,飞行图谱具有自由金属颗粒放电特征。
判断该位置存在局部放电,放电类型为自由颗粒并伴随一定
的电晕特征。
经精确定
位分析,最终确定了放电位置。
后经解体验证,发现该气室定位位置存在放电痕迹,且气室底部有多根金属
丝(螺栓紧固产生)及大量黑色细末。
经清洁处理后,异常信号消除。
结论
综上所述,带电检测技术在当前社会的电力系统稳定性、可靠性、安全性保障方面具有重要的价值,可将其视为状态维修的核心部分。
通过不同的带电检测技术配合应用,不仅可以避免大规模停电的负面问题,还可以提高检修质量、效率,避免安全事故,更好地为经济发展提供支持。
参考文献
[1]刘嘉林,董明,安珊,杨兰均,邝石,张伟政. 电力变压器局部放电带电检测及定位技术综述[J]. 绝缘材料,2015,48(08):1-7.
[2]黄诗敏. 10kV开关柜局部放电带电检测技术应用与仿真分析研究[D].北京交通大学,2015.
[3]毛文奇,吴水锋,谢国胜,段肖力,黄海波,叶会生,谢耀恒. GIS设备局部放电带电检测技术应用综述[J]. 湖南电力,2016,36(02):9-13.
[4]杨坤. 变电设备局部放电带电检测技术研究[D].山东大学,2014.。