特高频局部放电检测技术(ppt)

背景传感器
5) 定位测量抗干扰-平面分法
传感器A P
传感器B
传感器B’ P’
传感器A’’
传感器A’
6）利检测频段选择和滤波抗干扰：针对固定存在信号较 强的干扰，可通过频谱仪分析干扰存在的频段， 使用滤波器将其过滤掉达到抗干扰目的
2、放电类型识别
排除掉干扰，确定为内部放电后，需要对放电类 型进行识别。GIS内部放电主要有4类：电晕放电，空 穴放电和悬浮电位放电，自由金属颗粒放电，以及绝 缘沿面放电。下面简明列举了上述几种信号的典型谱 图，包括各类信号的PRPS图谱、PRPD图谱和峰值 检测图谱
2、检测周期
Ø 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 ；
Ø 正常情况下，半年至一年检测一次； Ø 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；
Ø 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；
特高频局部放电检测技术
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
一、特高频局部放电检测的原理
Ø 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。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
电 晕 放 电
放电的极性效应非常明显，通常在工频相位的负半周或正半周出现， 放电信号强度较弱且相位分布较宽，放电次数较多。但较高电压等级 下另一个半周也可能出现放电信号，幅值更高且相位分布较窄，放电 次数较少。

如果超声波法测量到了声信号而超高频法没有测量到电磁波信号， 则在使用超声法在 超声信号最大的部位进行精确定位。通过具体位置 及设备结构进行分析，是否是设备本身的正常振动或者是设备的结构 导致超高频信号衰减很大，不能通过检测位置测量到。并对设备进行 重点跟踪观察。
优点：同时提取局部放电信号的UHF信号和超声信号，通过对两 种信号的对比分析，能更加有效地排除现场干扰，提高局部放电定位 精度和缺陷类型识别的准确性，有利于发现并确定绝缘缺陷。
大大提高了产品的使用寿命，因此检修周期长，维修工作量小， 而且由于小型化，离地面低，因此日常维护方便。
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1.3 开展GIS局部放电检测的意义
— 随着城市电网建设的发展，GIS变电站的数量不断增加； — GIS的内部空间极为有限，工作场强很高，且绝缘裕度相对较小； — GIS内部一旦出现绝缘缺陷，极易造成设备故障，引起的停电时间较 长， 检修费用也很高； — 国内已经发生了数起较为严重的GIS事故，过去那种认为GIS设备免 维护的观点已不被认同； — GIGRE调查表明，50%以上的GIS故障是可先预先发现的； — 在GIS的交接试验中监视局部放电信号，对运行中的GIS进行定期监 测，均是保障安全运行的有效手段。
电 危险。SF6气体为不燃烧气体，所以无火灾危险。
4 杜绝对外部的不利影响：因带电部分以金属壳体封闭，对电
磁和静电实现屏蔽，噪音小，抗无线电干扰能力强。
5 安装周期短：由于实现小型化，可在工厂内进行整机装配和
试验合格后，以单元或间隔的形式运达现场，因此可缩短现场 安装工期，又能提高可靠性。
6 维护方便，检修周期长：因其结构布局合理，灭弧系统先进，
虽然这些放电的幅度通常较小，但它们能导致逐步的劣化并最终击穿， 因此，需要通过非破坏性的测试检测到这些放电的存在。

5 < 150℃低温过热
0
0
1
一般为过负荷或油道堵塞造成的绕组或铁 芯过热。
6 150~300℃低温过热
0
2
0 磁环流引起的铁芯局部过热；漏磁集中；
7 300~700℃中温过热
0
2
1 涡流引起的铜过热；接头或接触不良；铁
高压设备中局部放电检测技术
Partial Discharge（PD）
什么是局部放电？
尚未导致绝缘系统贯穿性击穿的放电现象。 绝缘中的气隙放电 尖端电极的电晕放电 不同介质间的表面放电 浮动金属体的悬浮放电 电树枝放电
导致局部放电的原因?
电晕发光区
• 电场的不均匀 • 绝缘介质的不均匀 因此在某些区域首先发生放电，而其它区域仍然保持 绝缘特性，这就形成了局部放电。
降低局部放电的方法
尽可能减少固体介质中的气隙 尽可能降低液体或气体介质中的杂质含量 尽可能改善高压电极的电场分布
局部放电检测的意义
局部放电既是高压设备故障的原因，也是设备 劣化的征兆。
局部放电已成为高压设备制造工艺水平的检测 标准。
局部放电可以检测到吗？
局部放电过程能够产生多种物理化学现象：
1
0
绝缘材料气隙未完全浸渍，存在气泡，含 气空腔或高湿度作用。
2 高能量密度局部放电 1
1
0
原因同上，但程度已导致固体绝缘产生放 电痕迹或穿孔。
3 低能放电
1~2
0
1~2
不良接点间或悬浮电位体的连续火花放电， 固体材料间的油击穿。
4 高能放电
存在工频续流，相间、匝间或绕组对地电
1
0
2 弧击穿，有载分接开关切断电流等。

➢ 局部放电的测量阻抗
（1）测量阻抗Zm的选择
a. 要消除或减弱输出电压的工频成分； b. 要使脉冲分量的持续时间足够小，以保证快速连续脉 冲的分辨率。 c. 阻抗值应足够高，由它承担大部分脉冲电压，并决定 输出电压和电流的波形。
（2）常用测量阻抗的形式
常用的测量阻抗有电阻、电感、电阻与电感并联以及 电感与电容并联四种形式。
三、数字式局部放电测量仪 数字式局部放电检测仪
与模拟局放仪相比， 数字局仪从信号放大之 后便进入A/D转换，之 后的滤波、频段选择、 相位调节、时频开窗以 及图谱识别等功能全部 应用数字化的计算机程 序实现。
TWPD-4多通道数字式局部放电综合分析仪 天威新域科技发展有限公司
计算机辅助测试系统与传统的测试方法相结合
但q∝qr，∴ q能相对反映qr的大小 ∴实在放电量是衡量局部放电强度的一个重要参数
直流电压下的局部放电比交流电压下弱得多
※ 测量结果的分析判断 试验规程规定了某些设备在规定电压下的
允许视在放电量，可将测量结果与规定值进行 比较。如规程中没有给出规定值，则应在实践 中积累数据，以获取判断标准。
2. 局部放电参数
介绍一种声测法传感器
固体中常用传感器为测震仪（accelerometer）和声发射 （Acoustic Emission）传感器。测震仪有着平滑的频率 特性，测试频率可达50kHz以上。声发射传感器有多个频段 （30k~1MHz），该传感器有很强的方向性，一般来说只 能测试某个特定方向的声信号。
Senaco AS100 声传感器 北京亚捷隆测控技术有限公司
噪声检测法的特点
➢ 抗电磁干扰能力强 ➢ 灵敏度不受试品电容的影响 ➢ 能进行复杂设备放电源定位 ➢ 在传播途径中衰减、畸变严重 ➢ 基本不能反映放电量的大小