第6章 暂态地电压检测技术

变电站运维带电检测技术摘要：作为在无需停电的条件下对设备运行状态进行实时检测的重要方法，带电检测技术在设备缺陷分析、故障诊断，以及防止事故发生等方面都有重要的价值。

本文就对带电检测技术在变电运维中的应用展开分析。

关键词：带电检测技术；变电运维变电运维工作的科学实施能够有效减少故障发生率，同时还能保证供电系统稳定。

而带电监测技术与传统监测技术相比，能够在设备有缺陷的情况下进行故障检测，大大的减少了事故发生率。

而在变电运维工作当中应用带电监测技术还能够实现不断电监测，大大的确保了设备运行的稳定性，同时还能避免因停电造成的损失。

1.带电检测技术分类1.1避雷器检测技术避雷器检测技术一般被用于无间隙金属氧化物的避雷器带电检测，可以在避雷器运行过程中对其运行参数进行检测，及时掌握避雷器运行状况。

在避雷器的运行参数中，总泄露电流值能够反映避雷器绝缘能力，阻性泄露电流值能够反映避雷器绝缘质量，因此，掌握其运行参数可以确保避雷器的绝缘状态符合要求。

避雷器的带电检测要受多种影响因素干扰，为保证检测结果的准确性，需要采用补偿法对阻性泄露电流进行测量，抵抗外部干扰，为设备调试提供可靠参考。

避雷器检测技术与红外检测数据的综合使用，还可以对设备内部受潮情况进行判断，如有必要，需要停电检修。

1.2高频局部放电检测技术高频局部放电检测技术可以快速完成对3～30MHz频率信号的检测工作。

设备运行过程中如果出现放电现象，将会形成脉冲电流，之后将会出现电磁场。

此时，对高频检测装置进行应用，可以筹集脉冲波，再将收集到的脉冲波输入相应的检测装置。

同时，检测装置能够自动处理收集到的信号，分离干扰信号和放电信号，消除噪音等各项因素造成的干扰，最终给出相应的判断结果。

相关实验结果表明，应用该项技术，获取的检测结果具有较高的可靠性。

高频局部放电检测经常在复杂的环境下应用，并检测工作的重点集中在电缆接头设备和电缆终端设备。

1.3暂态地电压检测技术在设备由于发生局部放电现象而产生的电磁波流经变电设备外部金属体后，会与大地直接相连，继而产生一定暂态电压脉冲。

第六章暂态地电压局部放电检测技术第一节暂态地电压检测技术概述一、暂态地电压检测技术的发展历程暂态地电压检测技术（又称为TEV，Transient Earth Voltage）最早是由英国的Dr. John Reeves于1974年首次提出，他发现电力设备部局部放电脉冲激发的电磁波能在设备金属壳体上产生一个瞬时的对地电压，这些瞬时的电压脉冲可在设备外表面安装一个特制的电容传感器所检测到，从而判断设备部绝缘状态。

当时的英国国家配电行业研究中心（EA Technology公司的前身）基于此原理，陆续研制开发了PDL1、UltraTEV、UltraTEV Plus等一系列暂态地电压检测仪器，在英国的电网公司得到了广泛使用，并逐步被全世界其它电网公司采用。

国的电网公司于2005年前后陆续开始引入暂态地电压检测技术，一些科研院校和设备制造企业也开始相关研究与研制工作。

目前，暂态地电压检测技术已经有30 多年的现场应用经验，成为电力设备绝缘类缺陷简单有效、使用广泛的带电检测技术。

二、暂态地电压检测技术适用性暂态地电压检测技术是一种检测电力设备部绝缘缺陷的技术，广泛应用于开关柜、环网柜、电缆分支箱等配电设备的部绝缘缺陷检测。

但由于暂态地电压脉冲必须通过设备金属壳体间的间断处由表面传至外表面方可被检测到，因此该检测技术不适用于金属外壳完全密封的电力设备（如：部分GIS、C-GIS等）。

放电模型模拟试验研究结果表明，暂态暂态地电压检测技术对尖端放电、电晕放电和绝缘子部放电比较敏感，检测效果较好，而对沿面放电、绝缘子表面放电不敏感（见表 6.1），因此，在电力设备绝缘缺陷检测时，暂态暂态地电压检测技术常常与超声波检测技术一起使用。

目前，暂态地电压检测主要以带电检测方式为主，采用手持式仪器对电力设备部放电进行检测；部分仪器配置两个暂态地电压传感器，可通过时差法对局放源进行定位；对于需要连续监测电力设备部放电的场合，也可采用固定安装方式，实施在线监测。

开关柜暂态地电压、超声波局放带电检测技术运用探讨带电检测技术是预防设备损坏并保证安全运行的重要技术措施。

变电站10kV、35kV配电设备通常采用开关柜，开关柜设备故障隐患不易发现，为提高设备故障隐患诊断水平，将故障消灭于萌芽状态，提高供电可靠性，基于不停电开关柜带电检测技术的运用越来越重要。

标签：开关柜；带电检测；技术运用；案例分析引言变电站开关柜设备缺陷隐蔽，往往在缺陷发展到有明显异常甚至造成设备损坏故障跳闸等严重后果，才会发现和处理。

随着带电检测技术的逐渐成熟，开关柜暂态地电压、超声波局部放电检测等开关柜带电检测技术在电力系统内得到广泛应用。

1 状态检修有关知识（1）状态检修总的来说就是要对各类设备状态信息进行采集综合分析并对设备的状态作出评价，对评价异常的设备要缩短检测周期，密切关注，对评价缺陷的设备，合理决策检修策略及时安排检修，对已检修送电的设备进行跟踪测试。

状态检修的实现必须要注重设备状态信息的采集、综合分析，准确掌握设备状态进行状态评价。

（2）状态检修的内涵就是要准确掌握设备状态，把检修工作的重点放在真正有缺陷的設备上同时要密切关注评价异常的设备。

2 带电检测技术有关概念（1）在线检测技术是真正实现状态检修的重要基础，但目前在线检测技术还很不成熟，更重要的是在线检测设备投资大后期维护费用惊人，因此目前带电检测技术得到广泛的应用。

（2）为保证主变安全可靠运行，防止发生因开关柜故障引发的主变近区短路等故障，需开展开关柜局部放电带电检测和状态评价工作。

通过暂态地电压检测、超声波局部放电检测等声电联合方法检测，及时发现35kV、10kV开关柜内存在的局部放电隐患，针对性开展开关柜状态评价工作，制定相应检修策略，确保开关柜安全可靠运行。

3 局部放电有关概念（1）局部放电是由于绝缘体内部或绝缘表面局部电场特别集中而引起的。

（2）局部放电分为：内部放电、表面放电、电晕放电、悬浮电位放电。

4 开关柜局部放电带电检测技术有关概念（1）目前开关柜暂态地电压检测、超声波局部放电检测等开关柜带电检测技术在电力系统内得到广泛应用。

一、 概述 二、 电化学极化下的恒电势暂态测量（小幅度运用） 三、 溶液浓差极化过程与动力学参数的测定 四、 恒电位法暂态测量的应用 五、 控制电位法暂态测量的实验技术电化学测量技术1一、 概述1、什么是恒电位阶跃法 恒电位暂态法也叫控制电位暂态法：即按指定的规 律控制电极电位的变化，同时测量电流随时间的变化 （时间电流法）或电量随时间的变化（时间电量法）， 进而计算电极的有关参数或电极等效电路中各元件的数 值的方法。

的幅值很小时( ϕ < 10mv )，利用 曲 线可求 R ，RL，Cd。

ϕ 幅值较大时( ϕ > 120mv )， 可测定电极过程的动力学参数，研究电极过程机理。

电化学测量技术2ϕi −tr电位阶跃的波形示意图:−ϕϕΔϕiϕit =0扰动信号电化学测量技术tt =0响应信号t3O + ne → R极电位为 ϕi ，实验开始时，将电极电位由 一指定的恒电位 随时间的变化曲线，利用 将一个平面电极放入含有反应物 O的溶液中，其开路电ϕ ，并保持到实验结束，同时记录电流ϕi迅速跃至某i − t 曲线研究电极过程。

恒电位暂态法也具有暂态法的一般特点。

例如，当 电极突然加上一个恒电位阶跃进行极化时，电流并不是 立即达到相应的稳态值，而是经过一个暂态过程逐步达 到稳态值。

电化学测量技术4这是因为接通电路后首先必须对双电层充电，使之达 到给定的电位。

双电层充电有个过程，需要一定的时 间，对于扩散控制的电极过程则决定于达到稳态扩散 所需要的时间。

溶液欧姆电阻的存在。

电势突变的瞬间，发生突变的 是溶液欧姆压降，而界面电势差来不及变化，瞬间电流 达到 η R / R l ，接着双电层充电，界面电势差逐渐增大， 溶液欧姆压降逐渐减小，因此体系的总电流不断减小。

电化学测量技术52、实验应遵循的条件液相传质有三种方式，扩散，对流，电迁移。

因为数 学处理很困难，电化学测量中不希望三种方式同时存在。

暂态地电压测试方法1.引言1.1 概述暂态地电压测试方法是一种用于测量电力系统中暂态地电压的技术。

在电力系统中，暂态地电压是指在系统发生故障或突发事件时出现的瞬时电压波动。

这种电压波动可能会对电力设备和系统产生不利影响，因此对暂态地电压进行测试和分析具有重要意义。

本文将介绍暂态地电压测试方法的原理和步骤，并探讨其在实际电力系统中的应用。

通过深入了解暂态地电压测试方法，我们能够对电力系统中的暂态现象有更准确的认识，进而采取相应的措施来保护电力设备和系统的安全运行。

在引言部分，我们将先概述本文的结构安排，包括各个章节的内容和逻辑关系。

接着，我们将明确本文的目的，即为读者提供一个全面而详细的暂态地电压测试方法的介绍和应用指南。

通过阅读本文，读者将能够了解暂态地电压测试方法的基本原理和常用设备，掌握测试方法的步骤和注意事项，以及了解该方法在电力系统中的实际应用。

同时，我们也将对该方法存在的局限性和未来的发展方向进行展望，为相关研究和工程实践提供参考。

总之，本文旨在为读者提供关于暂态地电压测试方法的详细介绍和应用指南，并对该方法的发展趋势进行展望。

通过阅读本文，读者将能够更好地理解和应用该方法，从而为电力系统的安全运行和设备保护提供有力支撑。

1.2 文章结构本文主要分为三个部分来讨论暂态地电压测试方法。

以下是每个部分的详细介绍：2.1 暂态地电压测试方法介绍：在这一部分，我们将介绍暂态地电压测试的基本概念和原理。

我们将讨论测试方法的基本步骤和所需的设备。

此外，还将介绍相关的参数和指标，并解释它们的意义和应用。

2.2 暂态地电压测试方法的应用：在这一部分，我们将探讨暂态地电压测试方法在实际中的应用。

我们将介绍测试方法在电力系统中的应用，如电力设备的设计和评估、电力系统的故障诊断和故障分析等方面。

此外，我们还将探讨该测试方法在其他工程领域中的应用，如电子设备测试、电气设备故障分析等。

通过以上三个部分的内容，我们将全面介绍暂态地电压测试方法的基本原理、应用领域以及未来的发展方向。

精心整理第六章暂态地电压局部放电检测技术第一节暂态地电压检测技术概述一、暂态地电压检测技术的发展历程暂态地电压检测技术（又称为TEV，Transient Earth Voltage）最早是由英国的Dr. John Reeves 于1974年首次提出，他发现电力设备内部局部放电脉冲激发的电磁波能在设备金属壳体上产生一从了测；放电模型暂态地电压检测技术超声波局放检测技术沿面放电模型不敏感敏感、有效尖端放电模型敏感、有效敏感、有效三、应用情况上世纪70年代，暂态地电压检测技术被首次提出，由于其简单、实用的特性，逐步被各国电网公司认可。

目前已在英国、中东、新加坡、香港等40多个国家和地区广泛应用，积累了30多年的现场应用经验。

2005年前后，暂态地电压检测技术开始传入国内。

2006年起，通过与新加坡新能源电网公司进行同业对标，以北京、上海、天津为代表的一批国内电网公司率先引进暂态地电压检测技术，开展现场检测应用，并成功发现了多起开关柜内部局部放电案例，为该技术的推广应用积累了宝贵经验。

暂态地电压检测技术在2008年北京奥运会、2010年上海世博会、2010年广州亚运会等大型年，在程》为进范》1如遇到不连续的金属断开或绝缘连接处时，电流行波会由金属柜体的内表面转移到外表面，并以电磁波形式向自由空间传播，且在金属柜体外表面产生暂态地电压，而该电压可用专门设计的暂态地电压传感器进行检测。

具体如图6.1所示。

图6.1：暂态地电压信号的产生机理示意图由于配电设备柜体存在电阻，局部放电产生的电流行波在传播过程中必然存在功率损耗，金属柜体表面产生的暂态地电压也就不仅与局部放电量有关，还会受到放电位置、传播途径以及箱体内部结构和金属断口大小的影响。

因此，暂态地电压信号的强弱虽与局部放电量呈正比，但比例关系却复杂、多变且难以预见，也就无法根据暂态地电压信号的测量结果定量推算出局部放电量的多少。

暂态地电压传感器类似于传统的RF耦合电容器，其壳体兼做绝缘和保护双重功能。

基于大数据的带电检测诊断技术在状态检修中的应用摘要在保证配电设备正常运行，不停电的情况下进行的配电设备状态检修工作，能够有效提升电网供电的稳定性和可靠性。

带电检测技术是在设备不停电的情况下对配电设备进行现状分析和故障诊断的技术，能够有效预防和避免配电设备发生事故。

本文分析了各自检测技术的特点、优势和劣势，同时指出对于一些复杂的检测项目需要进行综合多种检测方法进行检测，提高检测结果的科学性。

关键词诊断技术；红外测温技术；带电检测；暂态地电压检测技术1 电力设备带电检测诊断技术及其特点进行设备的状态检修的前提是拥有充分的设备检测和分析技术。

一般来说，配电设备的状态情况可以通过在线监测和带电检测进行了解。

在线监测指的是通过计算机系统、通信技术、网络技术等现代技术，利用具有较高抗干扰能力的通讯仪器和电力仪表，进行的配电设备监控和管理。

而带电检测指的是为了减少资金消耗，对设备在运行状态下进行的带电的短时间检测，此种检测常采用便携式的检测设备进行检测，用于发现电气设备的潜在故障。

由于电气设备在运行状态，通常不进行续保传动检测，仅进行电气检测[1]。

2 局部放电检测技术局部放电检测技术是进行配电设备带电检测其绝缘程度，判断绝缘体寿命的技术，它填补了传统配电设备通过绝缘电阻进行绝缘情况诊断的空白，丰富了绝缘检测的方法，减少了对绝缘电阻检测技术的绝对依赖。

导致配电设备局部放电的原因包括配电设备的过电压运行、雷电冲击、谐波畸变，设备制造时绝缘材料分布不均匀、配电设备内部有空洞及其他杂质、设备表面不平整、设备表面绝缘程度不够及环境潮湿、过热等因素。

2.1 红外测温技术（1）工作原理红外测温技术能够在不与被测物体接触的情况下进行测量，能够进行远距离的测量，不必拆解设备，无须取样，检测速度快，灵敏度高等特点，能够及时有效的监测到配电设备的温度情况，并判断是否发生过热，了解设备问题发生的位置和程度，判断出配电设备的早期故障并对设备的绝缘性能进行评判[2]。

暂态地电压检测技术及其应用摘要：随着人们对电力系统稳定性需求是提高，带电检测技术在设备状态评价中的作用日益凸显。

作为带电检测主要技术之一，暂态地电压检测能灵敏、有效发现设备的内部绝缘缺陷，在开关柜状态评价中起着重要的作用。

本文首先简述了暂态地电压检测的原理，其次介绍了暂态地电压的检测方法与数据分析，最后结合实际案例，分析了暂态地电压在开关柜检测中的应用，结果表明，暂态地电压检测发现开关柜中的局放缺陷，提高设备的稳定性。

关键词：局部放电、开关柜、暂态地电压检测1暂态地电压检测基本原理开关设备发生局部放电时，带电粒子将快速地由带电体向接地的非带电体方向移动，如高压开关柜的柜体，并在非带电体上产生高频电流行波，向各个方向快速传播，由于集肤效应，产生的电流行波通常仅集中在金属柜体的内表面，而不会直接穿透金属柜体「1」。

但是，一旦电流行波遇到非连续的绝缘连接处或金属的断开处时，它会由金属柜体的内表面转移到外表面，以电磁波方式向自由空间传播，在金属柜体的外表面产生暂态地电压(Transient Earth Voltage，简称TEV)，频率在3-100MHz间，而该电压可用暂态地电压传感器进行检测[2]。

暂态地电压传感器实质上是一个金属盘，前面覆盖有PVC塑料。

PVC塑料既充当了绝缘材料，又对传感器起着保护及支撑作用。

进行暂态地电压检测时，传感器紧贴在高压开关柜的金属板上，裸露的金属柜体当作平板电容器的一个极板，而传感器当作平板电容器的另外一个极板。

因此，金属柜体表面上出现任何电荷的变化都会在暂态地电压传感器金属盘上感应出相同数量的电荷变化，进而形成相应的高频感应电流，电流信号经过电路处理后得到局放强度信号（一般以dBmV为单位），这就是暂态地电压检测原理[3]。

2.暂态地电压检测方法及数据分析在对高压室内开关柜进行暂态地电压检测时，先要对暂态地电压的背景值进行测试，包括金属背景值以及空气背景值，测试金属背景值时，选择高压室内远离开关柜的金属门窗，将传感器与金属门窗的金属板垂直贴紧进行测试；测试空气背景值时，可在高压室内远离开关柜的地方，放一块20cm×20cm 的金属板，然后将传感器与该金属板垂直贴紧进行测试。