局部放电及PDS简介PPT课件

1、1 1、局部放电简介、局部放电简介第1页/共49页19921992年年20022002年广东电网开关设备年广东电网开关设备故障统计结果故障统计结果绝缘与载流故障约占绝缘与载流故障约占6666绝缘与载流故障都是与绝缘与载流故障都是与放电放电现象密切有关的现象密切有关的第2页/共49页局部放电既是征兆，也是造成绝缘劣化的重要原因。局部放电检测和监测是实现状态监测的重要技术手段。第3页/共49页u导致设备局部放电的因素导致设备局部放电的因素1 1、运行状态的影响、运行状态的影响 运行过电压；运行过电压； 雷电波冲击；雷电波冲击； 谐波畸变；谐波畸变；2 2、设备本身的原因、设备本身的原因 绝缘材料不

2、均匀；绝缘材料不均匀； 内部存在空洞和杂质；内部存在空洞和杂质； 导体表面存在凸出部；导体表面存在凸出部； 绝缘强度的不足；绝缘强度的不足；3 3、环境因素的影响：、环境因素的影响：潮湿、过热。潮湿、过热。第4页/共49页局部放电ACEDB制造工艺不完善制造工艺不完善局部电场较高局部电场较高固体绝缘受机械力固体绝缘受机械力作用发生开裂作用发生开裂安装过程有缺陷安装过程有缺陷运行中绝缘有机运行中绝缘有机物分解物分解第5页/共49页u局部放电的伴生现象 电磁波的发射：HFHF（高频）、VHFVHF（甚高频）、UHFUHF（特高频）； 声音信号：可闻声、超声波； 气体生成物：臭氧、氮化物、碳化物、氟

3、化物； 光：红外、紫外； 发热：红外； 电流行波：高频脉冲电流。第6页/共49页u 开关柜开关柜局放检测实用技术局放检测实用技术n 电磁测量法；电磁测量法；n 声音测量法；声音测量法；n 气体测量法；气体测量法；n 光测量法；光测量法；n 热测量法；热测量法；n 脉冲电流法；脉冲电流法；第7页/共49页u电磁测量与声音测量的对比电磁测量与声音测量的对比电磁测量法 对脉冲的变化速度比较敏 感，比较适合介质内部放电； 对放电频谱较低的套管、终端、绝缘子表面放电不敏感； 易受外界电磁干扰的影响； 能够精确定位，但分辨率不高，主要是设备精度限制； 传播过程衰减较小；声音测量法 对介质类型比较敏感，适合

4、检测空气介质放电； 比较适合检测套管、终端、绝缘子的表面放电； 易受现场机械振动的干扰； 定位精度受内部反射、折射等现象的影响，但对设备精度要求较低； 传播过程衰减大；第8页/共49页局部放电（局放）第9页/共49页 局部放电局部放电是指电气设备绝缘结构中某个区是指电气设备绝缘结构中某个区域内出现的放电现象。域内出现的放电现象。 这种放电只是绝缘结构在该区域内被破坏，主绝缘并未发生贯穿性击穿，但若局部放电长期存在，在一定条件下可造成设备主绝缘电气强度的下降和损坏。第10页/共49页检测局部放电的意义1、常规的非耐压和耐压试验难以发现局部放电这类绝缘缺陷2、局部放电将导致电力设备绝缘的劣化和缺陷

5、的恶性循环，严重时甚至会导致绝缘事故 3、检测局部放电可以避免电力设备在运行中发生突发性绝缘损坏事故第11页/共49页局部放电的种类局部放电的种类表面放电空穴放电电晕放电第12页/共49页表面放电表面放电1)表面放电（沿面放电）：发生在绝缘体表面的放电，是由绝缘体表面的污垢污垢、水分水分和灰尘灰尘引起的；2)污染物在绝缘体周围将会产生高电场应力, 沿着绝缘表面分布；3)电荷在污染物长时间的累积过程中，绝缘体表面变成了导电区域；4)当发生连续的表面放电时，将会导致绝缘恶化；第13页/共49页电晕放电电晕放电1) 电晕放电通常发生在尖端电极尖端电极周围，在高压电气设备的尖端处通常都存在尖端电极；2

6、) 当尖端电极周围的电场强度超过30kV/cm或更高时，将会产生电晕放电。第14页/共49页第15页/共49页空穴放电（内部放电）空穴放电（内部放电）1) 空穴放电发生在绝缘材料的气隙气隙内；2) 绝缘材料内的气隙通常都是由于产品在制造、安装过程中工艺不良和绝缘老化和劣化产生的；3) 绝缘材料内的气隙将会引起绝缘材料的局部绝缘击穿，最终导致整个绝缘击穿。第16页/共49页第17页/共49页 为什么 进行局放在线检测第18页/共49页第19页/共49页第20页/共49页第21页/共49页第22页/共49页第23页/共49页u由高压绝缘故障引起高压系统故障是主要的设备故障类型；u根据IEEE统计，

7、高压电气设备故障的90%是由绝缘劣化引起的；u高压设备的局放在线测试能够对绝缘故障进行提前报警，从而合理安排计划进行维修和修护。第24页/共49页局放在线测试的优点局放在线测试的优点预防性在线检测手段，发现设备潜在缺陷及故障；在线PD测试是一种非破坏测试，无需设备停电、不会对绝缘进行任何破坏；改善设备的可靠性，减少设备不必要的检修和维护，延长设备使用寿命；在质保期内发现新设备的潜伏绝缘缺陷；通过预试前后的在线局放检测比对，对设备维护质量进行评估；能够探测和查找设备空穴、裂缝及工艺缺陷，降低维修成本。第25页/共49页局放在线检测方法局放在线检测方法/传感器：传感器：瞬时地电压/TEV超声波传感

8、器/AE(AA)高频电流互感器/HFCT第26页/共49页 当局部放电活动出现在高压开关柜绝缘层中时，它会产生当局部放电活动出现在高压开关柜绝缘层中时，它会产生无线电频率范围内的电磁波，它只可以通过金属外壳上的开孔，无线电频率范围内的电磁波，它只可以通过金属外壳上的开孔，从开关柜内泄漏到外表面。这些开孔可以是外壳或密封垫圈或其从开关柜内泄漏到外表面。这些开孔可以是外壳或密封垫圈或其它绝缘部件周围的间隙。当电磁波传播到开关柜外面时，它会在它绝缘部件周围的间隙。当电磁波传播到开关柜外面时，它会在接地的金属外壳上产生瞬态电压。接地的金属外壳上产生瞬态电压。瞬时地电压（瞬时地电压（TEVTEV）第27

9、页/共49页第28页/共49页 局部放电活动中的声波辐射出现在整个声谱范围中。听声音局部放电活动中的声波辐射出现在整个声谱范围中。听声音是可能的，但是要取决于各人的听觉能力。使用仪器来检测声谱是可能的，但是要取决于各人的听觉能力。使用仪器来检测声谱中的超声波信号，其中最灵敏的检测方法是使用中心频率为中的超声波信号，其中最灵敏的检测方法是使用中心频率为40kHz40kHz的超声波探头。的超声波探头。 如果在声源和传感器之间存在空气路径，则该方法可以非常如果在声源和传感器之间存在空气路径，则该方法可以非常成功地检测局部放电活动。超声波检测设备都有很高的灵敏度，成功地检测局部放电活动。超声波检测设备

10、都有很高的灵敏度，可以检测到局部放电初期的微弱信号。可以检测到局部放电初期的微弱信号。超声波传感器（超声波传感器（AEAE）第29页/共49页第30页/共49页超声波检测设备有以下的一些超声波检测设备有以下的一些局限局限：1 1、超声信号易受环境中高频干扰影响；、超声信号易受环境中高频干扰影响；2 2、被测设备必须有可以进行检测的开口和缝隙；、被测设备必须有可以进行检测的开口和缝隙；3 3、超声波有很强的方向性，传感器必须指向局放源；、超声波有很强的方向性，传感器必须指向局放源；4 4、超声测量只能检测表面放电；、超声测量只能检测表面放电；5 5、超声测量读数不易解读判别。、超声测量读数不易解

11、读判别。第31页/共49页 当电缆发生局放时，产生的高频电流脉冲将从局放发生处沿当电缆发生局放时，产生的高频电流脉冲将从局放发生处沿电缆向两端传播。使用高频电流传感器电缆向两端传播。使用高频电流传感器(HFCT)(HFCT)可以检测电缆局放，可以检测电缆局放，该传感器外置，含有分裂铁心，可夹在电缆的接地线上。这些脉该传感器外置，含有分裂铁心，可夹在电缆的接地线上。这些脉冲信号的频率范围一般在冲信号的频率范围一般在100kHz 20MHz100kHz 20MHz之间，并且从类型上来之间，并且从类型上来看是典型的单极脉冲。考虑到电缆局放信号的衰减，该装置使用看是典型的单极脉冲。考虑到电缆局放信号的

12、衰减，该装置使用皮库来计算电荷容量（及电流的时间积分来表示），从而测量出皮库来计算电荷容量（及电流的时间积分来表示），从而测量出电缆局放脉冲。电缆局放脉冲。高频电流互感器（高频电流互感器（CTCT）第32页/共49页2 2、PDS_Air PDS_Air 简简介介第33页/共49页局部放电在线检测仪器局部放电在线检测仪器 HVPD-PDS HVPD-Longshot HVPD-Mini PD-UAE/P4A第34页/共49页 手持式局放在线巡检仪手持式局放在线巡检仪（HVPD-PDSHVPD-PDS）第35页/共49页手持式局放在线巡检仪（手持式局放在线巡检仪（HVPD-PDSHVPD-PDS

13、） 全球首款手持式在线局放测量仪器融合三种测试技术:超声波，高频CT,以及TEV测试技术的产品； 可以快速识别局放信号开关柜10s,电缆20s； 轻便小巧，适合局放的在线测量，包括电缆，开关柜，电机以及干式变压器； 简便但是精确的测量，7段式测量显示，三种测量模式（传感器），提供快速，实时，准确的局放测量。第36页/共49页标准配置：标准配置：第37页/共49页选配设备：选配设备： 室内声学探头 室外抛物接收器第38页/共49页仪器简介：仪器简介：第39页/共49页第40页/共49页u 测试方法测试方法第41页/共49页u 检测步骤1、测试背景2、测试开关柜TEV3、测试AA注：开关柜周围非带电金属物体（可测多个点）！背景值作为一个检测TEV数值的参考，可和柜体所测TEV进行对比，判断柜体测量值（TEV）是背景干扰还是柜体本身。检测开关柜上、中、下三个点，如果柜体侧面能检测，侧面也检测上中下三个点。开关柜柜体上部一般为机械部件或者低压控制模块，检测时可能会引起干扰！注：超声波检测，沿柜体缝隙货小孔处用PDS内置超声传感器检测，检测到的