高压开关柜设备局部放电带电检测
作业指导书
上海驹电电气科技有限公司
目录
1.1适用范围 (1)
1.2检测原理 (1)
1.2.1暂态地电压（TEV）法 (1)
1.2.2超声波法 (1)
1.3技术要求 (1)
1.3.1人员要求 (1)
1.3.2开关柜设备要求 (1)
1.3.3环境要求 (2)
1.4检测方法 (2)
1.4.1检测周期 (2)
1.4.2检测步骤 (2)
1.4.3检测流程 (4)
1.5判断标准 (4)
1.5.1阀值比较技术 (4)
1.5.2横向分析技术 (5)
1.5.3趋势分析技术 (6)
1.6注意事项 (7)
1.1适用范围
本作业指导书规定了开关柜设备的暂态地电压法、超声波法局部放电带电检测的基本原理、技术要求、仪器要求、检测方法和判断标准。
本作业指导书适用于6kV及以上电压等级新安装、A类检修和运行的开关柜设备。1.2检测原理
1.2.1暂态地电压（TEV）法
高压电气设备发生局部放电时，放电量往往先聚集在与接地点相邻的接地金属部位，形成对地电流在设备表面金属上传播。对于内部放电，放电量聚集在接地屏蔽的内表面，屏蔽连续时在设备外部无法检测到放电信号，但屏蔽层通常在绝缘部位、垫圈连接、电缆绝缘终端等部位不连续，局部放电的高频信号会由此传输到设备屏蔽外壳。因此，局部放电产生的电磁波通过金属箱体的接缝处或气体绝缘开关的衬垫传出，并沿着设备金属箱体外表面继续传播，同时对地产生一定的暂态电压脉冲信号，该现象由Dr.John Reeves在1974年首先发现，并将其命名为暂态地电压。
1.2.2超声波法
超声波法是通过检测放电产生的超声波信号在空气中传播时的振动现象来判断放电故障，频带范围为0.02~10 MHz。这种检测方法易受外界声信号的影响，可通过外差技术将超声波信号转换成人耳可听到的声音信号，根据局部放电的特征声音来判断局部放电（不受干扰影响），但对人耳的依赖性较强。由于声波信号衰减较大及声音传播方向的限制，非接触式超声波传感器不仅要离放电点较近，且要与声音传播方向一致，才能有效地检测到放电信号。超声波法对设备局部放电初步检测或比较严重的空气放电检测比较有效。1.3技术要求
1.3.1人员要求
a）熟悉局部放电检测的基本原理、测试流程和缺陷诊断的方法，了解开关柜局部放电检测仪的工作原理、技术参数和性能，掌握开关柜局部放电检测仪的操作程序和使用方法；
b）了解开关柜设备的结构特点、工作原理、运行状况和导致设备故障的基本因素；
c）熟悉本作业指导书，接受过暂态地电压局部放电检测技术的培训，并经相关机构培训合格，可以对异常信号进行判断，提出初步处理意见。
d）具有一定的现场工作经验，熟悉并能严格遵守电力生产和工作现场的有关安全管理规定。
1.3.2开关柜设备要求
a）开关柜设备上无各种外部作业；
b）开关柜设备是带电运行设备；
1.3.3环境要求
a）应避免雨、雪、雾、露等相对湿度大于85%的天气条件下进行检测，检测前应记录背景信号；
b）检测时应尽量减少手机、照明灯干扰信号。
c）检测时应避免强干扰源和大型设备振动及人员频繁走动带来的影响。
1.4检测方法
1.4.1检测周期
a）新安装及A类检修后的开关柜设备主回路现场交接耐压试验完成后，应在1.2Ur/（Ur：GIS的额定电压）电压下进行局部放电检测；
b）新投运设备，应在设备投运后一周内进行一次运行电压下的检测，记录每一检测点的检测数据作为初始数据，今后运行中检测与初始数据进行比较；
c）正常运行设备，一年一次；
d）A类检修前、后应进行局部放电检测；
e）迎峰度夏（冬）、重大保电活动前应根据需要增加检测次数；
1.4.2检测步骤
开关柜局部放电带电检测步骤一般包括检测准备、测试点选择、背景测试、信号测试、放电源定位、类型识别、分析判断等，如下图所示。
1.4.
2.1检测准备
收集被测开关柜设备相关资料，包括气室图、一次接线图、内部结构图以及运行信息（检测时运行方式和负荷电流、后台报警情况）、家族缺陷信息、不良工况信息、历次带电检测情况等。
1.4.
2.2检测点选择
a）暂态地电压法
对于高压开关柜设备，在每面开关柜的前面、后面均应设置测试点，具备条件时，在侧面设置测试点，检测位置可参考下图。
1）一般按照前面、后面、侧面进行选择布点，前面选2点，后面、侧面选3点，后面、侧面的选点应根据设备安装布置的情况确定；
2）如存在异常信号，则应在该开关柜进行多次、多点检测，查找信号最大点的位置；
3）应尽可能保持每次测试点的位置一致，以便于进行比较分析；
b）超声波法
对于高压开关柜设备，在每面开关柜的前面、后面均应设置测试点，具备条件时，在侧面设置测试点，检测位置可参考下图。
1.4.3检测流程
a）测试环境（空气和金属）中的背景值，并在表格中记录。一般情况下，测试金属背景值时可选择开关室内远离开关柜的金属门窗；测试空气背景时，可在开关室内远离开关柜的位置，放置一块20×20cm的金属板，将传感器贴紧金属板进行测试；
b）对开关柜进行检测，检测时传感器应与高压开关柜柜面紧贴并保持相对静止，待读数稳定后记录结果，如有异常再进行多次测量；
c）一般可先采用常规检测，若常规检测发现异常，再采用定位检测进一步排查；
d）对于异常数据应及时记录保存，记录故障位置；
e）填写设备检测数据记录表，进行检测结果分析；
f）注意测试过程中应避免信号线、电源线缠绕一起。排除干扰信号，必要时可关闭开关室内照明灯及通风设备。
1.5判断标准
1.5.1阀值比较技术
阈值比较技术通过将开关柜的暂态地电压局部放电检测数据与局部放电状态判断阈值进行比较，可以初步判断开关柜目前的运行状况。
1.5.1.1当开关室内背景噪声值在20dB以下时
1）如果开关柜的检测值在20dB以下，则表示开关柜正常，按照巡检周期安排再次进行巡检；
2）如果开关柜的检测值在20~25dB，应对该开关柜加强关注，缩短巡检周期，观察检测幅值的变化趋势；
3）如果开关柜的检测值在25~30dB，则表明该开关柜可能存在局部放电现象，应缩短巡检的时间间隔，必要时应使用定位技术对放电点进行定位；
