电力设备带电检测技术课件

1、电力设备带电检测技术引言1主要带电检测技术2目 录3案例分析2随着电网规模逐年扩大，设备检修试验工作量急剧增加，由设备检 修所带来的经济成本、社会成本也日渐突出，传统的设备试验、检测方 法已经制约了电网及公司的发展。电力设备带电检测技术是采用便携式检测仪器，对运行中设备状态 量进行现场检测系列技术的统称。带电检测技术突出特点在于可以实现 部分输、变、配电设备在运条件下的状态诊断、缺陷部位的精确定位、 缺陷程度的定量分析，解决了部分设备运行后没有测试手段的难题，有 利于提高设备的可靠性，有利于开展设备状态评价和状态检修。3设备缺陷：声、光、热、电磁异常监测信号：振动、超声波、电磁波、发热、局部放

2、电设备运行在额定电压下，其本体能够表征出“声、光、热、电 磁”等特征，这些特征可通过振动、超声波、电磁波、发热、局部 放电等状态量来监测；带电检测就是通过监测这些状态量的异动， 达到发现设备缺陷的目的。4对输、变、配电设备的状态监测技术重点开展项目有：空间电 磁波频谱测试技术、高频局部放电测试技术、振荡波测试技术、超 声波测试技术、暂态地电压测试技术、高速示波器精确定位技术、 超高频测试技术、油色谱分析技术、红外热成像测试技术、SF6气体 分析技术、内窥镜技术等。技术难点在于基于现场检测和应用研究，形成抗干扰、故障定位和故障诊断等电力设备综合检测的方法和技术；工作难度在于需要 测试约数万余件设

3、备，处理统计分析大量数据，对发现缺陷的解体 分析确认检测技术的有效性。5主要技术包括：高频局放监测相对介质损耗因数相对电容量比值在线油色谱分析DGA油中腐蚀性硫分析同时采用超声波监测、空间电磁波频谱分析、红外热成像、紫 外成像、高速示波器定位及工业内窥镜作为辅助技术。1电容型设备状态监测技术72 开关类设备状态监测技术主要技术包括：超高频、射频检测、超声波、频谱分析 在检测过程中尝试使用了Pocket-AE对所采集不同信号依据噪声识别技术进行特征性识别，对信号的特征指数进行判断，从而完成对局放信号的分析。暂态地电压红外热成像检测SF6气体微水检测、SF6气体纯度检测、SF6气体有害气体分析等。

4、84 配网设备状态监测技术主要技术包括 OWTS局放监测 暂态地电压监测 超声波等技术同时红外热成像及绝缘测量等作为辅助技术。10主要测试仪器装置11案例分析2引言1目 录3主要带电检测技术12500450400350300250200150100500CH4 C2H4 C2H6 C2H2 CO CO2 H2总烃典型案例14经了解，这台变压 器生产厂家是第一次制 造电缆出线变压器，为 了控制出线部位局方， 采用环氧管结构，该环 氧管存在质量问题，曾 因该环氧管曾经发生过 事故。经现场处理，变 压器投运后信号消失。套管与电缆软连接的环氧管存在局部放电典型案例152 GIS缺陷案例某站110kVG

5、IS设备 出厂日期是1997年11月， 投运日期为1999年8月30日，共安装运行5个间隔。 自运行以来，设备运行情 况良好，未出现较大的异常情况。典型案例1#2#3#5#4#6#7#172月2日和3月16日对110kVGIS设备进行了状态监测工作， 未发现异常情况。但9月17日状态监测人员对该站进行的特巡工 作中，使用超高频局放检测仪发现134GIS间隔存在异常信号， 经分析该异常信号应该是在3月16日至9月17日期间内出现的突 发的信号，随后有关技术人员开展了一系列跟踪监测、缺陷定 位及分析工作。典型案例18接地刀闸处超高频放电现象三维波形图频域图410MHZ时域图典型案例18根据频谱仪测

6、试，在9月17日时域异常信号为600MHz以上，9月29日时域410MHz时有明显的信号；结合超高频信号 与频谱信号的变化特征，在现场采取了排除外界干扰、与同类 设备比较等措施，通过连续的监测及相关数据分析，经分析认 为在134-4隔离开关内部存在局部放电缺陷 ，决定解体检查。11月3日在国内某公司对更换下的134-4隔离开关绝缘件、134-47接地隔离开关及绝缘盆子进行了试验、解体及分析工作。典型案例19B相绝缘拉杆空洞实物及X光照片 经过车床切削后在B相绝缘传动轴高电位端出现3个孔洞，孔洞1尺寸 为：直径2.5毫米，深1.4毫米；孔洞2 尺寸为：直径2.8毫米，深1.6毫米；孔洞2尺寸为：

7、直径1.3毫米，深1.0毫米。20对相关绝缘件进行局部放电试验，其结果如下：通过上述工作认为134-4隔离开关相绝缘拉杆存在内部空穴绝缘缺陷，造成运 行中产生局部放电现象。部件名称施加电 压（kV）局部放电量（pC）厂家出厂值试验规 程要求 值结论绝缘盆A相151kV2.73pC5pC合格绝缘盆B相151kV1.83pC5pC合格绝缘盆C相151kV1.73pC5pC合格B相绝缘拉杆151kV4.03pC5pC按照出厂标准不合格C相绝缘拉杆151kV4.03pC5pC按照出厂标准不合格AC绝缘连 杆3pC5pC返厂后，试验前进行 厂内工装时损坏22某变电站3#变联络电缆测试情况 高频检测A相接

8、头Techimp 高频局放信号，幅值最高5V24113A相 电缆仓113B相 电缆 仓超高频检测25超声波检测 在1133主变电缆终端A相法兰盘与护层保护器连接的螺栓处存在11dB的异常信号；SF6气体分析使用SF6有害气体成份分析仪进行相关检测，无异常 数据。27 结论：A相电缆接头内部严重放电，属 危急缺陷，必需马上停运。28电缆接头切割后在实验室进行的试验29实验室传统脉冲法电缆接头局放试验30电缆油化验31电缆接头解体情况32定性：家族性缺陷该批进口电缆终端投入使用集中在19972004年期间，应用于110kV及以上的GIS终端或变压器终端，金属应力锥结构。该批终端分布在22个变电 站

9、，78路电缆回路，共计139组 。普测后危急缺陷11组，严重缺陷2组，一般缺陷17组，无缺陷表征109组。具有典型家族性缺陷特征。主要问题为：工艺设计不合理形成气隙 电缆绝缘增厚处理工艺复杂，对安装质量的要求过于苛刻，带材绕包质量难以保证；关键工艺未做明确质量要求，允许误差范围过大且缺失必要的质 量控制、检查手段。诸多工艺、制造缺陷导致局放发展 该终端核心部位电场集中，并存在弹性元件失效、应力锥涂层开裂、密封元件开裂变形等缺陷。334 开关柜缺陷案例2月24日，检测人员在对某变电站进行状态监测普测时使 用超声波发现35kV开关柜331处有明显的局放超声，且3455 至333开关柜PDL01值大

10、。3月2日状态监测人员在该站使用 PDM03对3455至334开关柜进行了长时间在线检测。对 PDM03长期检测的数据分析发现3455处存在放电异常。并 于3月至4月底期间多次对该站35kV柜进行了跟踪检测。典型案例34现场使用的仪器是Ultraprobe9000 超声波局部放电探测仪典型案例调度号或开关柜名称有无异音备注（异音地点、频率、dB值）345-5到330之间缝隙处有开关柜后柜处：40KHz，21dB；20KHz，10dB330到331之间缝隙处有开关柜后柜处：40KHz，22dB；20KHz，14dB331到332之间缝隙处有开关柜后柜处：40KHz，25dB；20KHz，16dB

11、332到333之间缝隙处有开关柜后柜处：40KHz，23dB；20KHz，12dB333到334之间缝隙处有开关柜后柜处：40KHz，20dB；20KHz，11dB35PDM03在线监测仪探头布置点图典型案例36监测数据图各通道烈度图 红色为1通道、蓝色为3通道各通道脉冲数图 红色为1通道、淡红色为12通道、绿色为3通道375月4日进行停电检查，结合传统试验发现在336335间穿柜管 内簧片变形，进行了更换。发现3处穿柜管内部出现明显局放缺陷，更换了相应的穿柜管；对恢复后的设备进行了相关检测，未发现异常信号，缺陷得到消除。典型案例383月26日在对某110kV变电站进行气体测试时发先该站所有3

12、5kV断路器内SF6气体中有害物质均超出规程要求，详细情况见下表：5 SF6断路器缺陷案例典型案例调度号SO2（L/L）H2S（L/L）标准3019.880.515为缺陷30214.180.5634512.270.61319.410.2839水分及纯度的测试，测试结果如下：注：水分要求在250ppm以下；纯度要求97以上。典型案例调度号SO2含量水分含量气体纯度4月17日4月20日4月28日30113.4L/L13.87L/L12.38L/L420ppm90.0%30216.47L/L16.37L/L15.17L/L460ppm84.9%34515.79L/L15.4L/L14.19L/L42

13、5ppm87.6%3110.20L/L10.37L/L10.02L/L363ppm89.4%406月4日将两台退运后的断路器进行解体检查。 检查中发现断路器各相下绝缘盆表面存在金属 碎屑，并有少量放电痕迹。在对断路器吸附剂 的检查中发现部分吸附剂已结成块状，说明吸 附剂已经本失去吸附水分和有害物质功能。根 据以上情况可以判断处在断路器出厂时装入的 吸附剂很有可能已经失效，而且就断路器内留 有因操作所产生金属碎屑和绝缘盆表面的放电 痕迹来看断路器内必然有少量的放电现象，同 时，在断路器内部积攒了大量的有毒气体。已结成块状的吸附剂40下绝缘盆表面有金属碎屑6、电容式电压互感器缺陷案例3月25日，某变