如何进行GIS运行中局部放电测试

1、课程目标 帮助学员懂得： 1.GIS局放缺陷的类型 2.GIS设备的结构原理 3.超高频与超声波局放测试方法的优缺点 本课程的目标是: 帮助学员掌握： 1.超声波局放测试工作步骤 2.超高频局放测试工作步骤 3.超高频与超声波波形图分析方法 4.GIS故障定位方法 本课程所依据的制度规范 制度或规范编号制度或规范名称备注 Q/CSG114002-2011 电力设备预防性试验规程 GB 50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 DL/T 555-2004 气体绝缘金属封闭开关设备现场耐压及绝缘试 验导则 DL/T 618-1997 气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程 应当

2、具备该技能的岗位人员 年限年限 岗位岗位 新员工新员工 1-21-2年工作经验年工作经验 员工员工 2 2年以上工作经年以上工作经 验员工验员工 电气试验工电气试验工 注释：一颗星“”表示最好掌握；两颗星“”表示必须掌握 培训对象的知识技能基础要求 学习者学习本课程之前，需要达到的要求： 了解GIS设备的结构及局放测试的方法，DL/T 555-2004气体绝缘金属封 闭开关设备现场耐压及绝缘试验导则以及DL/T 618-1997气体绝缘金属 封闭开关设备现场交接试验规程； 熟悉GB 50150-2006电气装置安装工程； 电气设备交接试验标准及QCSG114002- 2011 电力设备预防性试

3、验规程； 掌握高电压技术相关知识； 具备电气试验工资质及电力行业变电工作票“三种人”资质。 相关的作业人员、工器具及作业材料 试验人员 3人 超声波测试仪 1台 超高频测试仪 1台 测试探头（超高频） 3个 测试探头（超声波） 3个 数字示波器 1个 电源线盘 1个 专用信号耦合剂 1瓶 BNC电缆 4根 目录 第一部分第一部分 基础介绍基础介绍 第二部分第二部分 主体内容讲解主体内容讲解 第三部分第三部分 回顾与练习回顾与练习 目录 第一部分第一部分 基础介绍基础介绍 第二部分第二部分 主体内容讲解主体内容讲解 第三部分第三部分 回顾与练习回顾与练习 技能意义 为什么要进行GIS运行中局部放

4、电测试？ GIS传统的停电预试项目存在设备停电时间长以及不能发现在运 行电压下的放电缺陷等不足，目前在我国，GIS维修方式正在向状态 维修CBM（condition based maintenance）方向发展， GIS在不停电、 不脱离系统的运行状态下，利用技术手段对设备绝缘状况进行检测， 有效掌握被检测设备是否处于正常运行状态，以便确定该设备是否需 要停电检修，是GIS设备预试的趋势。因此需要进行GIS运行中局部放 电测试。 基本概念 1 1、GISGIS局放测试：局放测试：绝缘体在局放的作用下（高温或电弧等一系列物 理和化学现象），使绝缘体迅速老化直至击穿。导致局放产生的因 素很多，涉及

5、到制造过程中的设计、材料、结构、工艺流程、安装、 环境清洁度等各个环节，也涉及到运行过程中的绝缘老化、过电压、 过电流、过激磁等种种因素。对GIS进行局部放电检测能够有效地发 现其内部早期的绝缘缺陷，以便采取措施，避免缺陷进一步扩大， 提高GIS的运行可靠性。它还可以弥补耐压试验的不足，通过局部放 电测试能发现GIS制造和安装的清洁度，以及绝缘制造工艺和安装 过程中的缺陷、差错，确定故障位置，从而进行有效的处理，确保 设备的安全运行。 基本概念 2 2、超高频耦合器：、超高频耦合器：接收GIS内部局部放电产生的超高频电磁波信号， 完成局部放电信号传感。 3 3、超声波传感器：、超声波传感器：接

6、收GIS内部局部放电产生的超声波信号，完成局 部放电信号传感。 4 4、放电信号处理单元：、放电信号处理单元：对耦合器输出的信号（或外部天线信号）进行 放大、滤波和脉冲整形等处理，输出局部放电的特高频信号和局部放 电的宽脉冲信号。 基本概念 5 5、测量设备：、测量设备：对放电信号处理单元输出的信号进行观察，可采用示波器， 也可采用基于便携式计算机的数据采集装置。为了进行局部放电定 位，测量系统通常包含2个以上的测量通道，便于不同测点位置的信 号幅值比较和信号时差测量。为了便于信号时差测量，2个测量通道 使用的电缆需要相同长度。 工作原理 此项工作的基本原理:由于GIS内部发生故障的主要形式是

7、颗粒、电晕和 局放，颗粒故障，在内部受到电场力和重力的作用，会与开关外壳发生 碰撞，产生机械波在壳体传播。电晕和局部放电发生时会伴有声音信号 和电信号，声音信号也会在壳体传播。通过紧贴在SF6断路器金属外壳上 的超声传感器或者是环氧树脂的盆式绝缘子的超高频传感器，接受壳体 内部发出的频率在10kHz-200kHz（超高频信号是0.3-3G）的信号，根据 接受到的信号的幅度、相位、频率成分，原始信号特征，与背景信号的 对比，以及跟工频的相关特性的分析，来进行故障类型识别，故障程度 及故障位置分析。 作业对象 此项工作主要针对110kV及以上电压等级GIS（HGIS）开展，其特点是 可在设备带电运

8、行中进行局部放电测量。 作业现场 变电站和发电厂中的GIS、HGIS、GIL等设备，设备不需要停电。 案例 在应用GIS故障检测技术前,电网运行中的GIS已发生过几例绝缘事 故：a.JM 站500kV GIS；b.DYWHD站400kVGIS；c.HG站220kV GIS d.SJ 电厂220kVGIS等发生过绝缘闪络事故。尤其是SJ电厂1989年7月15 日220kV GIS#3主变间隔203BO地刀绝缘事故，造成全厂停电，两台20万 千瓦发电机停运两天，直接损失电量达3200万千瓦时。 可见，实际运行中是多么需要一种对GIS有效的检测手段，能及早 的发现GIS内部绝缘故障，并能准确定位，使

9、得GIS的检修工作能有计划 地进行，缩短检修时间和节省检修费用，从而提高GIS运行可靠性。 那么我们应该如何开展GIS设备局部放电测试呢？如何才能判断故 障类型以及准确定位呢？ 补充说明：因不便于指明某变电站，故使用“JM”、“DYWHD”、“HG”、“SJ”等字 样变电站名称缩写作为代称。 目录 第一部分第一部分 基础介绍基础介绍 第二部分第二部分 主体内容讲解主体内容讲解 第三部分第三部分 回顾与练习回顾与练习 主体内容讲解 一一 准备准备 二二 测试测试 三三 分析分析 四四 判断判断 五五 定位定位 六六 收工收工 本工作步骤如下： 一 准备 1.1 1.1 看现场看现场 1.2 1.

10、2 找记录找记录 1.3 1.3 定方案定方案 1.4 1.4 备仪器备仪器 1.5 1.5 保安全保安全 准备工作是开展一切工作的前提。根据所开展的任务来准备相应的工 作，确保准备工作充分、充足，以使整个工作有计划、有组织。准备 工作主要包括： 1.1 看现场 勘察现场情况，并采集数据，以便确定试验方案以及试验方法。 具体说明: 1、了解GIS设备的产品型号、制造厂家、技术参数； 2、明确本次工作任务的数量； 3、了解GIS的盘式绝缘子是否有金属 屏蔽，刀闸观察窗的大小。 注意:现场采集数据务必要客观准确。 1.2 找记录 根据被试GIS设备运行检修情况以及上次预试值，如有故障嫌疑 设备要特

11、别重视，对本次局放测试工作有个大体印象。 具体说明具体说明: : 1、从生产管理系统查找被试GIS设备运维情况； 2、查找上次预试局放测试报告。 注意注意: :仔细搜集被试GIS设备信息，防止有问题设备漏查，在现场测 试中巡查不细致，导致缺陷被忽略。 1.2 找记录 生产系统截图 1.3 定方案 1.3.1 1.3.1 组织措施组织措施 1.3.2 1.3.2 技术措施技术措施 1.3.3 1.3.3 安全措施安全措施 准备方案的目的：方案是指导工作开展、保障安全的的重要书面依据， 对于方案的制定，必须符合生产实际，切勿脱离生产、纸上谈兵。其 主要内容应涵盖以下三个方面： 1.3.1 组织措施

12、 完善组织措施，使组织完善、分工明确、职责清晰。 具体说明: 1、确定工作人员的分工； 2、确定联系方式； 3、明确各自的职责说明。 1.3.1 组织措施 注意注意: : 现场提问：工作负责人的职责（正确、安全组织工作；确认工 作票所列安全措施正确、完备，必要时加以补充；工作前向工作班 全体成员告知危险点，关键点，督促、监护工作班成员执行现场安 全措施和技术措施）、工作班成员职责（熟悉工作内容、工作流程、 掌握安全措施，明确工作中危险点，并履行确认手续；遵守安全规 章制度、技术规程和纪律，执行安全规程和现场安全措施；正确使 用安全工器具和劳动防护用品）。 1.3.2 技术措施 通过技术标准手段

13、，用于指导检修工作，使其有据可依。 具体说明具体说明: : 1、确定与设备带电部位的安全距离； 2、确定采用的试验仪器； 3、确定采用的试验方法； 4、明确局放测试判断的标准要求； 5、明确局放测试抗干扰的方法。 注意注意: :防止由于技术措施制定错误导致现场测试工作方法不符合被 试设备实际情况，延误试验工期。 1.3.3 安全措施 安全措施是保障作业人员在作业过程的安全具体方法，是杜绝 违章作业的具体举措。 具体说明: 1、人员坠落安全控制措施； 2、人员走错工作地点措施。 1.4 备仪器 为工作的开展准备相应的工器具，满足现场工作要求。 具体说明具体说明: : 1、按照工具清单内容，到库房

14、进行工具、材料的分捡； 2、所需的工器具不超过合格检验期限，需要使用相关仪器需要依 据标准进行初期检测，符合要求后方可出库； 3、检查电源线盘是否导通； 4、检查试验仪器是否开机良好。 注意注意: :防止试验仪器在使用前已损坏或未经校验合格，导致在现场 测试数据不准确。 1.5 保安全 作业现场采用必要的安全措施，以保证试验工作安全顺利的实施。 具体说明具体说明: : 1、在试验工作地点悬挂“在此工作”标识牌； 2、召开班前会，对工作班成员宣读工作任务、工作地点、人员分工、 试验危险点、关键点，并进行技术、安全交底； 3、对需要登高接线测试的地方应提醒工作班成员佩戴安全带，防止 高出坠落。 注

15、意注意: : 1、技术、安全交底要有相应记录； 2、组织要严明、交待要清楚。 1.5 保安全 现场测试图 示对全图片 二 测试 2.1 2.1 选方法选方法 2.2 2.2 连接线连接线 2.3 2.3 取信号取信号 对GIS设备开展局放测试，为常规快速巡查，对每一个测试点要保存其 波形记录，作为历史数据库积累，有助于以后的定检比较。 2.1 选方法 2.1.1 2.1.1 超高频超高频 2.1.2 2.1.2 超声波超声波 2.1.3 2.1.3 脉冲电流脉冲电流 2.1.4 2.1.4 方法选择方法选择 目前国内GIS带电局放测试方法有以下几种： 2.1.1 超高频 超高频适合对GIS设备

16、进行快速巡查。由于电信号衰减比声信号小， 传感器可以接收到相邻两三个气室的局放信号，因此每个GIS间隔测试的 点少，工作量轻。 优点：能够灵敏发现金属悬浮、针尖、表面爬电、绝缘内部缺陷、放电 灵敏度高，对较大的金属颗粒放电能够发现；可定位分析。 局限性：对全金属屏蔽盘式绝缘子无法测试；对观察孔或注塑孔最长直 径小于40mm的灵敏度太低。 注意:只能对非金属屏蔽绝缘盘子进行测试；信号衰减快，需对每个非金 属屏蔽盘式绝缘子测试；无法定量分析。 2.1.2 超声波 对GIS设备故障进行精确定位。由于声信号衰减快，传感器只能测到 单个气室的局放信号，因此每个GIS间隔测试的点多，工作量大，一般作 为超

17、高频法的补充方法。 优点：对GIS外壳的局部放电灵敏度较高，当有较强的内部金属悬浮、针 尖的局部放电时也能够测到。采用非电量测试方法，抗电场干扰能力强； 定位准确。 局限性：对大部分局部放电灵敏度较低。 注意:对GIS内部局部放电不灵敏；容易受机械振动信号的干扰；信号衰减 快，测试点多；无法定量分析。 2.1.3 脉冲电流 脉冲电流对有电缆出线的GIS设备进行测试。 优点：能够灵敏发现各种放电，可以初步定量分析。 局限性：对非电缆出线GIS无法测量。 注意:只能对电缆出线进行测试，且容易受外界电场干扰影响，测 试人员需要有大量的现场试验经验；定位困难。在现场快速巡查中 使用的较少。 GIS 内

18、各类局放信号频带范围内各类局放信号频带范围 (频域频域) UHF 信号范围： 500 1500MHz; UHF 噪声信号范围： 300 3000MHz; HFCT 信号范围： 100KHz 30MHz; AE 信号范围： 40 100 KHz 2.1.4 方法选择 2.1.4.1 2.1.4.1 类型一类型一 2.1.4.2 2.1.4.2 类型二类型二 2.1.4.3 2.1.4.3 类型三类型三 针对不同的GIS设备类型选择最合适的方法，才能得到最好的测试效果。 2.1.4.1 类型一 对金属屏蔽盘式绝缘子，接地刀闸盘式绝缘子为非金属盘式绝 缘子类型GIS设备进行局放测试。 具体说明具体说

19、明: : 采用接地刀闸盘式绝缘上超高频测试方法。 注意注意: :离测试点最远的位置为34个盘式绝缘子，该处灵敏度最高 约10005000pC左右。 2.1.4.2 类型二 采用观察窗上超高频测试方法对金属屏蔽盘式绝缘子、 有观察窗类型GIS设备进行局放测试。 具体说明具体说明: : 采用观察窗测试的孔径在10cm以上，离测试点最远的的位置 为3个盘式绝缘子，该处灵敏度最高可达约1001000pC左右。 2.1.4.3 类型三 采用超声波测试方法对全金属屏蔽类型GIS设备进行局放测 试。 注意注意: :由于测试点可以随意设置，不存在远离测试点情况，考虑 测试效率问题，在较容易发生局部放电的刀闸、

20、接头等部位布置 测试点（根据新加坡新能源公司的经验是每个气室1个测试点）。 基本上保证大的局部放电能够发现。但由于测试原理的问题，对 内部局部放电灵敏度不高。 2.2 连接线 完成仪器的简单连线，保证局放信号的正常传输。 具体说明: 1、将BNC电缆的一端连接至超高频（超声波）耦合器的电缆头； 2、将BNC电缆的另一端连接至信号处理单元； 超高频连接线 超声波连接线 2.2 连接线 完成仪器的简单连线，保证局放信号的正常传输。 具体说明: 1、当需要对GIS设备局放波形进行深入分析时，将信号处理单元输出端和测 量设备（各厂家仪器型号不同）的输入端通过BNC电缆相连； 2、用usb连接线将笔记本

21、和测试仪器连接，打开电源。 注意注意: :连接线前对BNC电缆进行测试，保证不断线。 GISUHF耦合器 放大器 电缆1 测试仪 电缆2 2.3 取信号 2.3.1 2.3.1 开始采集开始采集 2.3.2 2.3.2 停止采集停止采集 2.3.3 2.3.3 保存数据保存数据 通过传感器与GIS设备外壳紧贴接触，接收其局放信号。 2.3.1 开始采集 基于前面对不同类型GIS设备的局放测试方法选择组合，对GIS设 备进行局放信号采集。具体说明: 1、当对GIS进行超高频测试时，将超高频传感器紧贴GIS盘式绝缘子或 者刀闸观察窗，保持一段时间； 2、当对GIS进行超声波测试时，将超声波传感器紧

22、贴GIS外壳（除了盘 式绝缘子）； 3、进入采集设置，选择触发方式，采集信号的类型； 4、点击量程设置，选择通道合适的量程； 5、观察测量仪器屏幕上局放波形时域图。 2.3.1 开始采集 注意注意: : 1、如果超高频测试波形干扰较大时，可在传感器外部包裹一层防 辐射屏蔽布，屏蔽外界干扰信号； 2、超声波测试前，要在超声波传感器接触面涂抹耦合剂，确保耦 合剂充盈传感器接触面； 3、测试过程中，保持传感器静止无颤动，防止引入杂散信号。 2.3.2 停止采集 结束GIS设备一个测试点局放信号的采集。 具体说明具体说明: : 1、观察局放信号波形的规律，一般时间控制在2min左右； 2、当局放幅值较

23、小或无明显脉冲放电信号，可停止局放信号的采集工作。 注意注意: : 1、需要凭借现场经验对局放信号波形进行分辨，如果有怀疑局放的地方， 需要适当延长采集时间，加强观察分析； 2、防止在传感器刚贴上GIS壳体后，信号波形稳定下来就停止采集。 2.3.3 保存数据 对采集到的局放波形进行存储，可作为下次局放测试的参考。 具体说明具体说明: : 1、在测量仪器上输入“测试位置”“测试日期”等信息； 2、在局放信号波形稳定时或出现局放脉冲信号时点击“保存”。 注意注意: :当局放信号波形出现杂散干扰信号时，应对干扰进行排除后， 再对其进行保存。 过关测试一 1.【单选题】采用声测法对运行设备内部的局部

24、放电进行带电检测， 检测到的信号主要是频率为20-100kHz的（）信号。 A.超声波 B.超高频信号 C.甚高频信号 D.振动波信号 答案: A 过关测试一 2.【多选题】现场常用（）试验项目来判断设备绝缘情况。 A.绝缘电阻 B.直流泄电流 C.交流耐压 D.局部放电 E.回路电阻 答案: ABCD 过关测试一 3.【单选题】电力设备的局部放电，是指设备绝缘系统中被部分击 穿的电气放电，这种放电可以发生在_附近。 A.外壳 B.导体电极 C.绝缘支柱 D.绝缘介质 答案: B 三 分析 3.1 3.1 抗干扰抗干扰 3.2 3.2 识波形识波形 3.3 3.3 避噪音避噪音 对局放测试波形

25、进行分析时整项试验工作的关键所在，而试验人员的 分析能力来源于现场测试经验的积累。 3.1 抗干扰 更加准确的分析局放信号波形，防止由于干扰信号的引入而导致误判 断。 具体说明具体说明: :干扰源种类很多，如汽车打火线圈、马达转动、导线电晕、现 场施工电焊机及照明光源、高压出线端部的悬浮性放电、电视、移动电话 和雷达站等通讯装置所发射强烈的UHF干扰信号，在变电站构成了局部放 电检测的严重干扰，这些干扰频段密集地占据着470MHz-790MHz，862MHz- 962MHz 和1268-1335MHz 范围，且峰值高。此种类型的干扰具有集中的相 位分布，可通过软件方式构建典型干扰库予以识别。

26、注意注意: :当对局放波形有疑问时，不能武断的下定义是否存在干扰信号，需 要同有经验的技术人员进行沟通交流，方可下定论。 3.1 抗干扰 3.1 抗干扰 3.2 识波形 3.2.1 3.2.1 浮电位金属颗粒（不跳动）和金属部件浮电位金属颗粒（不跳动）和金属部件 3.2.2 3.2.2 跳动金属颗粒跳动金属颗粒 3.2.3 SF63.2.3 SF6中尖端放电中尖端放电 3.2.4 3.2.4 绝缘子表面金属颗粒放电绝缘子表面金属颗粒放电 通过对各局放波形的识别，帮组试验人员更好的进行分析。 3.2.1 浮电位金属颗粒（不跳动）和金属部件 具体说明:右图所示是典型浮电位 缺陷引起的局部放电波形图

27、，包括可 移动但不可跳动的金属颗粒、松动螺 丝或屏蔽罩等。浮电位放电的波形特 点是，每个工频半波或工频周波的放 电脉冲比较规则，包括各个放电脉冲 的幅值变化范围较小；脉冲之间的间 隔比较恒定；各个工频半波或工频周 波的放电次数比较一致；正负工频半 波的波形可能对称或不对称（取决于 放电间隙的对称性）。 3.2.1 浮电位金属颗粒（不跳动）和金属部件 具体说明:右图所示是典型浮电位 缺陷引起的局部放电波形图，包括可 移动但不可跳动的金属颗粒、松动螺 丝或屏蔽罩等。浮电位放电的波形特 点是，每个工频半波或工频周波的放 电脉冲比较规则，包括各个放电脉冲 的幅值变化范围较小；脉冲之间的间 隔比较恒定；

28、各个工频半波或工频周 波的放电次数比较一致；正负工频半 波的波形可能对称或不对称（取决于 放电间隙的对称性）。 3.2.2 跳动金属颗粒 具体说明:右图所示是典型 跳动金属颗粒放电的三维谱图。 波形特点是，放电发生在金属颗 粒降落到GIS外壳底部的瞬间， 放电脉冲和工频相位不再有强的 相关性。 3.2.3 SF6中尖端放电 具体说明:右图所示是典型 SF6中尖端放电的波形图。尖端 放电的波形特点是，放电脉冲密 集，脉冲连成一片，如山峰状； 幅值分散；正负半波严重不对称 （尖端间隙不对称所致）。 3.2.4 绝缘子表面金属颗粒放电 具体说明:右图所示是典型 绝缘子表面金属颗粒放电的波形 图。金属

29、颗粒和绝缘表面放电， 其波形特点为，放电脉冲不像尖 端放电那样密集，能够分辨出单 个脉冲；脉冲幅值分散；正负半 波严重不对称。 3.2.4 绝缘子表面金属颗粒放电 具体说明:右图所示是典型 绝缘子表面金属颗粒放电的波形 图。金属颗粒和绝缘表面放电， 其波形特点为，放电脉冲不像尖 端放电那样密集，能够分辨出单 个脉冲；脉冲幅值分散；正负半 波严重不对称。 3.3 避噪音 避开背景噪声的干扰。由于局部放电UHF 现场测量环境主要有： 1）背景噪声水平不高，存在窄带通讯干扰； 2）背景噪声较大，存在大量放电型脉冲信号(以设备外部母线及临 近设备放电干扰为主，同时存在设备内部的放电脉冲信号)； 3）背

30、景噪声较大，既有窄带通讯干扰信号，又存在空间脉冲型干 扰信号和设备内部的随机型脉冲干扰信号，真实放电脉冲信号多湮 灭在干扰信号中。 3.3 避噪音 具体说明: 1、噪声传感器与信号处理器用BNC电缆连接，信号处理器与测试仪 器用BNC电缆连接； 2、将噪声传感器面朝上放在在GIS设备附近，接收周边的噪声干扰 信号； 3、在测试仪器设置噪声的水平，以及使用背景通道； 4、制定信号与噪声的比值，并进行消除噪声干扰处理。 过关测试二 1.【单选题】采用声测法对运行设备内部的局部放电进行带电检测， 若要进行定位的话，至少需要（）个耦合传感器。 A.1 B.2 C.3 D.4 答案:C 过关测试二 2.

31、【单选题】特高频法（UHF法）是通过检测运行设备（电缆、GIS 等）内部局部放电产生的特高频信号达到发现缺陷的目的，测量频 率一般为（）MHz，并可通过宽带数字存储示波器测量从相邻的耦 合传感器的信号到达的时间间隔来实现对缺陷的定位。 A.20-100kHz B.10-20kHz C.300-1000MHz D.40-300MHz 答案:C 过关测试二 3.【多选题】GIS局放测试方法有哪几种 A.超声波 B.超高频 C.脉冲电流 D.化学法 E.光测法 答案: ABCDE 四 判断 4.1 4.1 分类型分类型 4.2 4.2 判强度判强度 4.3 4.3 判断信号类型和严重程度判断信号类型

32、和严重程度 对局放信号波形有怀疑时，应该根据其脉冲放电的类型及幅值进行判 断，确定是否GIS内部放电。 4.1 分类型 GIS不同类型的局部放电，其工频周期内的统计分布与电压相 位具有一定的相关性。因此，可以通过试验获取的不同类型的局放 谱图和统计量的对照，来达到故障识别。 具体说明: 1.将现场测得的局放波形图与数据库典型图谱进行比较，按其对应 类型进行归类。 2.常见的图谱如下： 4.1 分类型 金属尖刺类型：右图，上曲线为特 高频的检波输出信号，中曲线为参 考电压，下曲线为常规检测局部放 电信号。该放电的特高频检波信号 具有显著的不对称性，正半周的放 电幅值明显的高于负半周的幅值， 放电

33、脉冲十分密集，很难相互区分， 并且由于放电脉冲的相互重叠，使 得特高频的检波信号波形状若山 峰。） 4.1 分类型 单点接触不良类：该类故障的放电波形图显示，检波信号是规则的脉冲波 形，幅值和间隔均匀，随着作用电压的升高，脉冲幅值基本上稳定在0.5V 1V，放电量也基本上不 变，主要是因为放电间 隙固定的原因，但放电 次数随着电压的升高而 增多。放电相位均在工 频正、负半周的上升沿 ，且正、负半周对称。 4.1 分类型 多点接触不良类型：该类故障的 检波信号波形较单点接触不良的波 形信号相类似，是规则的脉冲波形， 幅值和间隔均匀，但随着作用电压 的升高，放电次数明显增多。 腔体上的金属颗粒类型

34、：该 类故障的检波信号波形呈不规 则形态，随着电压升高，放电 次数增加，且放电幅值变大。 4.1 分类型 绝缘子上自由金属颗粒群类型：该类 故障的检波信号波形幅值和间隔均匀， 但具有放电次数较多、且放电信号密集 的特点。放电相位均在工频正、负半周 的上升沿，且正、负半周对称。 绝缘子上自由金属颗粒类型：该类 故障的检波信号如图所示，放电次数 较少，幅值小，检波信号波形接近于 正常波形。 4.2 判强度 4.2.1 4.2.1 幅值比较法幅值比较法 4.2.2 4.2.2 时间间隔法时间间隔法 通过对局放脉冲强度的判断，判别其内部放电的严重程度。 4.2.1 幅值比较法 根据在不同时间检测或持续

35、监测到的同一点的数据在波形 图谱内显示的幅值的大小变化，及趋势变化，来判断设备内部 的局部放电的发展状况和严重等级。 4.2.2 时间间隔法 如果设备内存在局部放电现象，通常会在 一个周波内存在两次放电现象，即有两次局部 放电的起始电压点和两次局部放电的熄灭电压 点。通过比较前一次放电的熄灭电压点和相邻 的后一次局部放电的起始电压点之间的时间间 隔来判断设备内部局部放电的严重等级，时间 越短越严重。根据经验，当时间间隔小于4ms 时变要引起注意。 4.3 判断信号类型和严重程度 通过对波形的分析，判断缺 陷的类型和严重程度：此判断首 先要了解GIS内部的结构，才能 给出准确的判断。通过对时域波

36、 形的特点分析和相位分布判断缺 陷类型和严重程度。 具体说明具体说明: : 1、一个周期内放电的次数，一 次、两次还是杂乱的，如右图： 图1 4.3 判断信号类型和严重程度 2、信号出现的连续性：连续 出现还是间隔出现，间隔出现 的有无规律，如图： 4.3 判断信号类型和严重程度 3、改变周期数和采样率，看实 域波形的宽度和上升沿、下降沿 等特点，如图： 4.3 判断信号类型和严重程度 4、通过改变带通滤波的参数， 来看信号主要分布的频率：右上 频率是10k-100k,右下频率是 10k-50k,左下为20k-200k， 如图： 注意:所有的判断都要基于大量 的现场测试经验的积累加以一定 的理

37、论作为支撑。 过关测试三 1.【单选题】尖刺模型的放电特征是（） A.正半周的放电幅值明显的高于负半周的幅值，放电脉冲十分密集。 B.负半周的放电幅值明显的高于正半周的幅值，放电脉冲十分密集。 C.正半周的放电幅值明显的高于负半周的幅值，放电脉冲十分稀疏。 D.负半周的放电幅值明显的高于正半周的幅值，放电脉冲十分稀疏。 答案: A 过关测试三 2.【单选题】高压导体单点接触不良放电特征是（） A.放电相位均在工频正、负半周的上升沿，且正、负半周不对称。 B.放电相位均在工频正、负半周的上升沿，且正、负半周对称。 C.放电相位均在工频正、负半周的下降沿，且正、负半周对称。 D.放电相位均在工频正

38、、负半周的下降沿，且正、负半周不对称。 答案: B 过关测试三 3.【单选题】以下的说法哪个是错误的（ ） A.尖端放电的波形特点是，放电脉冲密集，脉冲连成一片，如山峰状；幅 值分散。正负半波严重不对称（尖端间隙不对称所致）。 B.金属颗粒和绝缘表面放电，其波形特点为，放电脉冲不像尖端放电那样 密集，能够分辨出单个脉冲；脉冲幅值分散；正负半波严重不对称。 C.跳动金属颗粒波形特点是，放电发生在金属颗粒降落到GIS外壳底部的 瞬间，放电脉冲和工频相位不再有强的相关性。 D绝缘子上自由金属颗粒群类型，其波形特点为，放电脉冲较少，且集中 在负半波。 答案: D 五 定位 5.1 5.1 选方法选方法

39、 5.2 5.2 定故障定故障 确定GIS设备有内部放电后，对故障进行精确定位，以便对GIS解体消 除缺陷。 5.1 选方法 5.1.1 5.1.1 信号衰减定位信号衰减定位 5.1.2 5.1.2 脉冲时差定位脉冲时差定位 5.1.3 5.1.3 选频定位选频定位 5.1.4 5.1.4 剖面定位剖面定位 由于超声波法具备精确定位功能，下面将就超声波测试仪的四种定位 方法进行讲解。 5.1.1 信号衰减定位 依据局放信号随传播距离的增加而衰减进行定位，这是最简单也最 实用的一种方法。 在超声波局放检测中，通过改变超声波传感器的接收位置，观察信 号的周期峰值与有效值强弱变化，可逐渐逼近局放源。

40、不同类型缺陷所 伴随的声信号其衰减会有所差别。在一般情况下，定位精度可达20cm。 5.1.1 信号衰减定位 根据声发射信号在GIS外壳四周的强度分布、沿着GIS外壳轴向传播情况、经 过盆式绝缘子的衰减情况的研究，发现声发射信号的衰减较快，精定位建议根据 声强等高线图（见图）以强度最大点定位，精度可达10cm。 1、在外壳上每隔5cm一个测点，各测点的声发射信号有效值见右表； 2、将有效值用等高线表示，以测点1上方5cm，左方10cm为坐标原点，绘制超声 波定位等高线图； 3、分析定位等高线图。 注意注意: :测试点与点之间距离不 应太远，避免定位精度降低。 5.1.2 脉冲时差定位 所谓脉冲

41、时差定位即通过放电脉冲到达不同传感器的时间差来进 行定位。由于时差的读取难免有一定误差，而信号传播速度又非常快， 所以此种定位方法精度略差。 从理论上讲，由于声音传播速度(340m/s)远小于电磁波传播速度 (3*108m/s)，超声波应用脉冲时差定位更合适，但现场检测中，由 于超声波传感器可随意更换位置，故此种方法超声波仅在变压器局放 定位中应用较多。 5.1.3 选频定位 在超声波局放检测中有时利用此种方法来进行，它利用SF6气 体的高频滤波特性(超声波信号通过SF6气体传播时高频部分比低频 部分衰减更快)，通过参数设置中更改接收频段后，信号幅值变化 情况来定位局放源位于外壳附近还是中心区

42、域。由于此方法操作略 为繁琐，现场应用较少。 5.1.4 剖面定位 在超声波局放检测中，在已经定位出具体缺陷气室之后，进一步确定局 放源位于中心导体区域还是近外壳区域，可利用本方法。 具体说明具体说明: : 1、通过沿筒体360度测量，若所测得的信号幅值基本一致，则判定局放源位 于中心区域； 2、若在局部区域信号幅值偏高，则判定局放源贴近外壳。 注意注意: : 1、某些放电信号可能不稳定，幅值波动很大，此时推荐主要比较有效值，或 在读取多个数值后取其平均值； 2、尽可能在同一量程（增益）下读数比较； 3、超声波耦合剂的涂抹对信号幅值有影响，确保耦合剂充盈传感器接触面。 5.2 定故障 具体说明

43、: 1、一旦检测到和确认为GIS内部的局部放电，一定存在绝缘缺陷； 2、当信号达到数百mV量级以上时，为显著的缺陷； 3、如果放电信号的显著增大发生在绝缘子附近，可能是绝缘子表 面或内部缺陷，需要高度关注。 六 收工 具体说明: 1、关闭测试软件、电脑； 2、切断电源； 3、回收测试导线； 4、收拾好工器具。 注意注意: : 1、回收导线时防止用力扭曲造成导线内部芯线折断； 2、工作负责人待全体工作组成员撤离后检查现场，确保无遗留物品。 目录 第一部分第一部分 基础介绍基础介绍 第二部分第二部分 主体内容讲解主体内容讲解 第三部分第三部分 回顾与练习回顾与练习 复习 主体内容讲解主体内容讲解

44、准备 测试 分析 判断 定位 收工 复习 准备准备 看现场 找记录 定方案 备仪器 保安全 复习 测试测试 选方法 连接线 取信号 复习 分析分析 抗干扰 识波形 避噪音 复习 判断判断 分类型 判强度 判断信号类型和严重程度 复习 定位定位 选方法 定故障 复习 收工收工 完整操作演示回顾 描述整体示范内容 操作步骤及注意事 项 视频展示一个完整的作业 过程（时间控制在5分钟以 内） 易犯错误一 易犯错误情形为：将传感器紧贴GIS设备时，出现颤动。 正确的做法是保持静止。 易犯错误二 易犯错误情形为：进行超声波测试时，传感器没有涂抹超声波耦合剂。 正确的做法是在超声波传感器与GIS设备壳体接

45、触面均匀涂抹超声波 耦合剂。 易犯错误三 易犯错误情形为：进行超高频或超声波测试，测试仪器波形图脉冲 信号杂乱，误判断为有内部局放信号。 正确的做法是多测量几次，进行抗干扰措施，确保测量结果的准确 性。 异常情况一 当出现重复点击一个按钮的时候先前的界面就会被主界面挡在后面。 处理方法是把主界面最小化就会看到次界面，设置完成后在恢复就 可。 异常情况二 当出现设置参数错误时。 处理方法是按照提示框，选择停止，然后关闭程序，重新打开程 序即可。 异常情况三 当出现采集卡错误，显示对话框“信息不足”或者其他时。 处理方法是重启电脑，重新运行程序解决。或则通过任务管理器 （Alt+Ctrl+Dele

46、te），关闭运用程序里面的运行任务，然后重 启程序即可。 课程讲解部分结束，请完成总测试，谢谢！课程讲解部分结束，请完成总测试，谢谢！ 总测试 1.【单选题】以下那种说法是错误的（） A.GIS金属同轴结构是一个良好的波导体。 B.局放超高频UHF信号在GIS中有效地沿波导传播。 C.局放超声波信号在GIS中衰减比超高频信号小。 D.超高频是以横向电磁波方式传播的（即电场方向与传播方向垂 直），没有任何阻隔时，信号衰减极小，而在经过不连续部分或受 阻时，信号强度衰减大约36dB。 答案:C 总测试 2.【单选题】以下说法错误的是（） A.UHF信号频率高，具有很强的穿透性。 B.盆式绝缘子断面

47、形成了同轴波导的开口面，电磁波可以通过绝缘 子与金属法兰的接缝到达GIS外部。 C.通过UHF天线可接收到从GIS设备内部传出的放电信号,特高频检 测频段（UHF）：300MHz1500MHz。 D.放电信号的上升沿及持续时间极短，一般为ms级。 答案:D 总测试 3.【多选题】产生局放原因描述准确的是（） A.断路器、接地刀闸或隔离开关等导体接触不良。 B.固体绝缘材料内部缺陷：如残存于盆式绝缘子内部或与导体交界 处的气隙。 C.设备内残留的自由导电微粒：如残留金属碎屑或金属颗粒。 D.导体表面突出物，如毛刺、尖角等。 E.在导体的屏蔽层上由各种原因：形成悬浮电极放电。 答案:ABCDE 总

48、测试 4.【单选题】这个描述“能够灵敏发现金属悬浮、针尖、表面爬电、 绝缘内部缺陷、放电灵敏度高，对较大的金属颗粒放电能够发现； 可定位分析。”是指那种局放测试方法： A.超声波 B.超高频 C.光测法 D.脉冲电流法 答案:B 总测试 5.【单选题】下面那种测试方法可对电缆出线进行测试，并进行定 量分析？ A.超高频 B.脉冲电流法 C.超声波 D.化学法 答案:B 总测试 6.【多选题】特高频UHF（天线）法的优点是（） A.具有良好的抗电磁干扰能力。 B.根据放电脉冲的波形特征和UHF信号的频谱特征，可进行故障类型诊断。 C.利用带有铁淦氧等磁芯材料的罗可夫斯基线圈作为电流传感器，来测量 接地线通过的高频电流信号，检测频率可达几十兆赫兹。 D.能够灵敏发现各种放电，可以初步定量分析。 E.能够灵敏发现金属悬浮、针尖、表面爬电、绝缘内部缺陷、放电灵敏度 高，对较大的金属