大型电力变压器、GIS、高压电力电缆现场带电巡回检测

1、大型电力变压器、GIS、高压电力电缆现场带电巡回检测长期以来电力系统沿用传统的定期试验方式来检测高压电气设备的绝缘。定期停电试验费用较高也不易及时发现设备的绝缘缺陷。采用在线监测及检测方法，能够对被测设备的参数随时测量，为电力系统的安全运行提供可靠的保证。高压电气设备在线检测的特点 无须停电，可随时了解运行设备的绝缘状况，局部放电变化趋势。 可随时确定运行设备的局部放电位置。 在线检测的数据可以为设备的维修提供依据。 可对运行设备的故障点进行跟踪测试。一大型电力变压器带电巡回检测1在线检测基础知识1.1局部放电信号在变压器内的传播途径 脉冲电流（LC传输回路） 高频电磁波 超声波变压器高频信号

2、等效回路示意图局放信号传播途径意图1.2 局放信号取样方法 宽频电流互感器 天线（超高频） 超声传感器局放信号取样示意图2局部放电连续在线监测2.1多通道多传感器后台数据处理2.1.1 脉冲电流、超声检测法特点： 通道数量多，可对1台设备进行多点监测。 电、声同时监测，提高监测结果的准确性。 线路较多，安装复杂，适合新建电站安装。 设备投资较大。 脉冲电流法和脉冲电流、超声混合方法在线监测原理框图2.1.2 超高频检测法特点： 监测信号的频率较高，干扰信号处理简单。 天线需要安装在变压器内部，安装复杂。 由于金属介质的遮挡，天线接收信号存在盲区。超高频法局放在线监测原理框图2.2 智能传感器现

3、场总线方式在线监测特点： 安装灵活方便，无需布置大量的信号线，可单独运行。 可任意增加被测设备的监测点数。 可电、声同时监测，提高监测结果的准确性。 所有监测仪器可通过一条总线连接到主控室。3局部放电带电巡回检测3.1 特点： 无须停电，可随时了解运行设备的绝缘状况，局部放电变化趋势。 可随时确定运行设备的局部放电位置。 在线检测的数据可以为设备的维修提供依据。 可对运行设备的故障点进行跟踪测试。 单台巡检仪可用于多台被测设备，也可连续监测运行中的可疑设备。 巡检仪可以完成离线局部放电试验和放电点定位试验。3.2 带电巡检的检测点 铁心接地线利用宽频带电流互感器通过铁心接地线接收信号 零线接地

4、线利用宽频带电流互感器通过零线接地线接收信号 经改造后的套管末屏 油箱接地线 油箱箱壁超声检测3.3 巡回检测信号的校准3.3.1 直接校准 串联校准 并联校准直接并联校准示意图3.3.2 间接校准间接校准示意图3.3.3 相对背景校准4巡回检测的不同阶段 预防性巡检 跟踪巡检 准在线监测在线巡检阶段示意图 在线定位5运行状态的评估5.1 根据趋势图评估（纵向比较） 某电站1号主变准在线局部放电趋势图5.2 横向比较（如不同相设备数据比较）某站4号主变C相油箱接地线收到的波形某站4号主变B相收到的波形5.3 直接判断（在线定位） 在线定位的超声波信号6现场干扰处理6.1 典型放电信号未经LC回

5、路衰减的放电脉冲未经LC回路衰减的放电脉冲的频谱经LC回路的放电脉冲6.2 干扰信号 1根据干扰信号的来源分类： 空间干扰天线接收到的空间信号天线接收到的空间信号展开波形天线接收到的空间信号频谱 线路耦合的干扰 地噪声干扰铁芯接地线上接收到的地回路噪声信号地回路噪声信号频谱2根据干扰的特点分类： （1）宽频带脉冲干扰，如：接触不良，放电信号等。（2）窄频带脉冲干扰：一般宽频带脉冲干扰在空间或长距离电缆传播后会形成窄频带脉冲干扰。（3）窄频带连续干扰：广播电台、无线通讯信号属于窄频带连续干扰。（4）宽频带连续干扰：地噪声或其他路径传输的热噪声 6.3 干扰处理方法 对采集的信号滤波（模拟滤波、数

6、字滤波）滤波通带避开干扰频段示意图 天线门控抑制干扰天线门控原理示意图 极性判别抑制干扰极性判别原理等效简化图 波形识别二GIS的在线巡检2. 1 GIS 放电信号的传输 脉冲电流 电磁波辐射 超声波辐射2. 2 放电信号在GIS中传输的特点 金属外壳屏蔽 超声波传输介质衰减率高 外壳多点接地2. 3 在线检测方法 宽频带电流互感器 超声波传感器 超高频接收天线GIS在线巡检示意图GIS典型放电波形GIS接地线背景波形三高压电缆的在线巡检由于制造或安装的缺陷，会在电缆端头（接头）的绝缘部分发生放电，直至发生绝缘击穿损坏，有的会发生着火或爆炸。所以，如何在事故发生之前发现故障隐患是解决问题的关键

7、。这就需要我们有带电检测的手段。3.1 利用局放定位组合探测器进行电缆在线检测的原理 电缆接头带电检测示意图前面已经提到，当局部放电发生时会向周围辐射电磁波和超声波，利用定向天线和超声传感器可检测出放电位置和放电强度。整个检测过程无须接触被测点，探测器与检测仪器利用光纤隔离，使检测过程安全方便。3.2 电缆接头发生放电的几个阶段3.2.1 无放电信号：利用组合组合探测器接收不到任何电信号和超声信号。说明该接头绝缘状况良好。 无放电信号 3.2.2 发生微弱放电：利用组合探测器可接收到微弱的电信号，但收不到超声信号。说明该接头已存在绝缘缺陷，但在短时间内不会发生击穿故障，可进行跟踪检测观察。 发生微弱放电 发生较强放电 3.2.3 发生较强放电：利用组合探测器可接收到较强的电信号，但收不到超声信号。说明该接头已存在较严重绝缘缺陷，放电有可能发生在内部，超声波信号的衰减较严重，所以暂时收不到超声信号