电力变压器检测技术研究设计

毕业计（文）题

目：电力变器检测技术究设计摘局部放测量是目前试电力备特性、发设备内缺陷、预防备故障的一种常有效的手。为满现代电力企的需求超高频法、声波法油色谱等许多局部电在线测技术得以展，并现实中得到用。本介绍了京市电力公主变压局部放电在检测技的应用研究对局部电的测技术进行了析，积了大量数据样本和验，给出了术应用两个典案例，介绍DMS高频和TECHIMP频两种进技术方法典型典型图谱建立多种局放电在检测方法合搭配的合诊断方法为未来力设备线检测方法展提供导。关键词变压器，局部放电

在线检，高频，超频目

录第章言1.1选题背和义1.2文献综1.3本文的要容结安第章部电变器部电测2.1局部放概2.2变压器部电量法第章京电公局放在检技3.1空间电波谱试术3.2高局监技3.3地电波放测术

3.4超声波放测术3.5OWTS荡局监技3.6高速示器确位术3.7超高频放测术3.8油色谱析术3.9气体分技第章部电合断术4.1联合诊技原4.2典型图的测对4.3联合诊技的立第章型例5.1案例第章论参文致第章言1.1题景意随着国经济的发展针对电系统可靠运的要求来越高，而力变压器是力系统的枢设备，运行的可靠直接关到电力系统安全与定。对际故障的统分析表，绝缘故障影响变器正常运行主要原，而局部电是造成变器绝缘化的主要原。它既绝缘缺陷的兆，又其发展产物。目前内的局试验多在离状态下行，此时变器已经

离电网外界干扰，量较容。但离线状下，设处于“冷状”，外的电磁、发热、机振动等境影响都与际运行不同，所测据也有定偏差因此有必要行局放线检测。同，在线测时试品不承受高额定值过电压，不影响被设备，属于破坏性验。此外，电检测以在不响设备正常行的情下，随时测或监测备的“健康态”，管理者设备运行状心中有，也便于科合理地排设备检修期及检项目，维修更换时的放矢不仅大量缩检修时及相应人力力财力耗，也企业管理水上升到个新的层面实现对役设备的在监测和字化管。电力设备合监测分析、诊断直是电部门期待解的问题传感技、信号检测理技术诊断技术的展，为立电力变压局部放在线监系统提供了术基础变压器运行验的积为绝缘诊断供了依。本课题望能够引进消化、收国内外的进技术经验，结合京市电公司设的实际情况实现北市电力公司己特色主变压器局放电在检测实方法和分析断方法1.2献述局部放检测是以发局部放时产生的电声等现为依据，来断局部放电状态，包括位和放的程度。其测方法脉冲电流法超声波测法、测法、化学测法等种检测方法l脉电法脉冲电法通过检测抗或电传感器，检变压器管末屏接地、外壳接地、中性点接线、铁接地线以及组中由局部放电引的脉冲流，获视在放电量脉冲电法是研究最、应用广泛的一种测方法IEC60270为IEC正式公布局部放测量标准。测变压局部放电用电流传感器常由罗戈夫基线圈成。电流传器按频可分为窄带宽带两，窄带传器带宽一般10kHz左右，心频率在20--30kHz之或更高;宽带传感器带为100kHz右，中频率在200--400kHz之间。脉冲电流法常被用于变压出厂试验以力其他线测试中，离线测灵敏度高，且可以

量视在电量。脉冲流法的点在于:于运行现场扰严重导致冲电流法无法效应用于在监测;于变压这类具绕组结构的备，由局部放电在绕内的传播导脉冲电法在标定时生很大误差;当试样电容量较大时受藕合电的限制测试仪的测量敏度受到一限制;量频率，频带窄包含的信息少。2超波用固定变压器油箱上的超波传感器可接受到部放电产生超声波，由来检测局部电的大和位置。由此方法电气干扰的响比较以及它局部放电定中的作，人们对超波的研比较深入。部放电生的声频率范围分很广，直延伸到超波频率而现场中的境干扰如运行中压器的励磁声、散器风扇、冷器、潜泵的噪声、环油噪等的频率大多声频。此，选择局放电的声频进行检容易避开干的影响选用的频率围一般70--150kHz，的是为避开铁心的噪声和变压器机械振动噪。很早前人们就用部放电生的声波和声波来测放电位置，但由灵敏度低，在局部电测试很少使用。年来，于换能件灵敏度的高和低声的集成元放大器应用，大大高了超波测量灵敏度。再上设计的超声波探仪器可很好地消除扰，能效确定部放电的部。超声测主要用于性地断放信号的有，以及合脉冲流法或直接用超声号对局放源行物理位。在电力压器的线和在检测中，它主要的助测量手段3法(气色法当变压中发生局部电时，种绝缘材料生分解坏，产生新生成物，通检测气体生物的组和浓度，可判断局放电的状态目前，方法广应用于变压，分析种气体的组和浓度确定故障类和故障度。IEC为此特意制了三比法的推荐标。方法目已广泛应用变压器的在线障诊断中，且建立模式识别系可实现障的自动识，是当在变压局放检测领非常有的方法。该法的优是不受外界磁干扰

影响准确度高但是DGA法具有两个缺点气分析是一个长期的监过程，因而无发现突发性障;该方法无法行故障位。4红热法它是利变压器内部部放电生的电热能转换来测局部放电域的温度变。优点是使方便，果直观。缺是当故点处于变压深处时检测不。用于定性量有其定意义，但于定量究还存在困。目前用于套的检测。5法(无电扰量局部放会产生无线干扰的象很早就被们所认。例如人们采用无线电压干扰仪来测由于放对无线电讯和无电控制的干，并已定了测方法的标准用RIV来检测放的测量线与脉冲流直测法的量电路似。此外，可以利一个接收线来接收于局放而发的电磁，对于不测试对象和同的环条件，选频大器可选择不同的心频率(从几万赫到几十万赫)，以获得大的信比。这种方已被用检查电机线棒和没屏蔽层的长缆的局部位。6光法光测法用局放产生光辐射行检测。在压器油，各种放电出的光波长同，研究表通常在之间在实验利用光测法分析局放特征绝缘劣化等面已经得了很大进，但是于光测法设复杂昂、灵敏度，且需要被测物质光是透明的因而在际中无法应。7射检法利用罗夫斯基线圈变压器性点处测取号，测的信号频率以达到万千赫兹大大提了局放的测频率，时测试系统装方便检测设备不改电力系统的行方式但对于三相力变压，得到的信是三相

放信号总和，无法行分辨且信号易受界干扰随着数字滤技术的展，射检测法在局在线检中得到了较泛的应。8超频局部放超高频检测通过超频传感器接变压器部局部放电生的超高频磁波，实现部放电检测，并实抗干扰变压器每一局部放都发生负电荷的中，伴随一个很陡的流脉冲并向周围辐电磁波根据已取得的结论局部放所辐射的电波的频特性与局部电源的何形状及放电间隙绝缘强有关。当放间隙比小，且放电隙的绝强度比高时，放电程的时比较短，电脉冲的度比较大，射的电波超高分量比较丰。目前经证实:压器内部局放电确能激发出很频率的磁波，最高达数1GHz传统的部放电检测法，测频率低，易外界干。通常超高检测技术的测频带是1500MHz而实测明，场噪声常低于，可最大度避开干扰同时，于检测频带，具有高的灵敏度另外，其它方不同，超高法测得波形更加符实际的电波形，可较全面研究变器内部局部电的本特征。其缺是超高法体外检测敏度低体内检预置超高频感器要家配合;外，难以进标定是碍超高频技应用的大障碍局部放电超频检测术近年来得了较快发展在以GIS为代表电力设备中到了成的应用由于GIS的构特点超高频检测GIS局部放已成功地应多年。局部电信号GIS中是和、TM的形式播的，的同轴构相当导引电磁波波导管TE波与在其中传播截止频率取于G工的结构尺寸同时由间隔作用，个GIS系统如一系列的谐腔，谐腔中信号传损耗小信号传播时长，通一个纳级的局部放信号可持续I0mS以上有利检测。对变压而言，局部电通常生在变压器的油一板绝缘中，于绝缘结构复杂性，电波在其传播会发生次折返及衰减。同，变压内箱壁会对电磁波传播带不利影响，就大大加了检测的度。因，变压器部放电超高检测技的研究还处起步阶。

国外方，荷兰KEMA实验的RutgerS人在实室中对变压局部放超高频测技术进行初步研。研究结果明油中放电上沿很陡脉冲宽度多为秒级，能激IGHz以上超高频磁波。他们在实验中检测到了几种缺放电的超高信号，研制了300--1200MHZ的超频天运用于际变压器。他们将天插入变器放油阀中天线面油箱壁在同平面上所测得信号通过一波导结从变压器导并送入测装置，这电磁波达传感时衰减较少同时，导结构有利电磁波无损传播，而提高超高频法检测灵敏度可达到10pC)。英国Strathclyde大学的等在超高频测研究的基上，也变压器进行实验室究，并进行现场实。传感器盘式的电容合器(disccoupler)在变压顶部靠高压侧的箱上开一质窗，传感通过介窗提取局部电信号送入频谱分仪，选最优频后，使用频仪的POW模式进行分析取得了定的成果。此他们还使用小路径对变压器局放电的位进行了探，他们主要的献是发明了系列超频天线的标计算方，为以后超频法测局部放的标准化奠了一定基础。此外法国ALSTOM输配电研中心的K.Raja等在实验室内究了各典型局部放模型的高频性，发了能够选择扰最小的频进行检的ZeroSpan高频局部放检测方并据此建立了式识别方法国内方，西安交通学王国等人在变压的超高局部放电检方面作了许工作，建立检测频可调的实验检测系及局部放电动识别统，思和方法与国几家基相同。清华学则试通过在变压内部引线的附安置UHF线的方来测量压器的内部电，在验室内进行研究。

第章部电变器部电测2.1部电述1局放的义根据GB/T7354-2006《部放电量》中的定，局部电是指导体绝缘仅被部桥接的电气电，这放电可以在体附近生也可以不导体附发生。电力设备的缘内部在气隙或生过程中成一些缺陷在高电强度作下，气隙首击穿，会发生多次重复击和熄灭，而围的绝介质仍持着绝缘性，整个缘结构并未成电极的贯穿性放通道。部放电般存在于固绝缘的隙中，液体缘的气中，电极表的尖锐位或电中的悬浮金的表面介质的沿面电，层材料中的放，固体缘的表面内层的树枝爬电等属于这一类2局放的害如果电设备绝缘在行电压出现局部放，这些弱的放电会绝缘材料受电晕腐蚀、部过热紫外线辐射氧化作，产生的累效应会绝缘的电性能逐渐化并使部缺陷扩大最后导整个绝缘击，设备坏。如纸绝缘在局放电作下会产生不和烃C和x蜡，蜡质会2224积留在体绝缘上，电产生气体又使放增加，成在场强高部位或缘纸有伤的部位发击穿，沿着层间间爬电，形成树枝状电，在电通道会形成整齐碳化层最终贯穿绝。虽然局放电会使绝劣化而致损坏，但的发展需一定时间，发展时间设备本身的行状况局部放电种，与其生的位置和备的绝结构等种因素有关因此，个绝缘系统命与放量的关系分性很大这也是项测试技术待研究一个课题。的来讲对一个绝缘统的好判断是局部放电越越好。

3局放测的的意用传统绝缘试验方很难发局部放电缺，并且lmin交流耐压试验还会损伤缘，影响设以后的行性能，随电压等提高，这个题更为重。因，测试电气备的局放电特性是前预防气设备故障一种好法，可发现潜在绝薄弱部，通过局部电试验变压器类设，在运中可靠是比较高的目前局放电已列为压器类备的出厂、接和预项目，在国电网公司《变电设备状检修试规程》中列诊断性验项目，成国内外泛采用一种评定绝质量的重大意义的法，是种非破坏性验。进局部放测量的目的要有:1)证设备在定电压，局部放电应小于定数;2)确定起和熄灭电电压3)制定规定电压下放电标

。4局放特参及成理①局部电的主要特参量表征局放电的主要征有以三个:l)在放电量q:指在试两端注入一电荷量使试品端电的变化和局部放电端电压变化相同。时注入的电量即称局部放电的在放电，以皮库pC)示。实上，视在放量与试实际的放电并不相等，者不能直测得。试品电引起电流脉冲在量阻抗子上所产生电压波可能不于注入脉冲起的波，但通常可认为这个量在测量器上读的响应相等。2)部放电起电压Ui:指试验电压不产生部放的较低压逐渐增加时，在验中局部放量超过一规定值时最低电值。3)部放电熄电压U:指试验电压超过局放电起始电的较高逐渐下0降时，试验中局部电量小某一规定值的最高压值。②局部电的形成机

根据放类型来分，部放电致可分为绝材料内放电、表面电及高电极的端放电。1)部放电如绝缘料中含有气、杂质油隙等，这可能会现介质内部介质与电极间的放电，放电特与介质特性夹杂物形状、大小位置都关系。此以固体或体绝缘的气隙(穴)为例来阐述局放电的成.在实际验中，由于电空穴端的电压变不能得，则真实放量，是不能得的。但由电引起源输入端的压变化。可测，绝缘介质体电容测得，则由部放电起的视在放量q求得。以，在局部电试验中由局部放电测量所得的值为由pC为单位示的视放电量，是真实放量不可能测的情况的一种变通法，在际运用中，过由视放电量大小来判断缘的优。由上述图2-2可看出内部局放电总是出在电源期中的第一第三象限每周期的平放电次与外施电压u有，每周电次数随着u的升与增，大约呈直关系，个周期出现局部放脉冲可在局放电测仪的显器上观察脉或放大形分析.当绝缘质内出现局放电后外施电压在于起始压的情况下放电也能继维持。该电在理论可比起始电低一半也即绝缘介两端的压仅为始电压的一，这个持到放电消时的电称之为局放灭电压而实际况与理论分有差别在固体绝缘，熄灭压比起始电约低5%-20%。油浸绝缘中由于局部放引起气迅速形成，以熄灭压低得多。也说明在某情况下气设备存在部缺陷正常运行时局部放量较小也就是运行压尚不以激发大放量的放。当其系统一过电干扰时则触发幅值的局部电，并在过压消失如果放电继维持，后导致缘加速劣化损坏。2)面放电如在电中介质有一行于表的场强分量当其这分量达到击场强时，则能出现表面电。这情况可能出在套管兰处、电缆端部，可能出在导体和介弯角表处，见图。内介质与电极间的缘处，r

点的电有一平行于质表面分量，当电足够强则产生表面电。在些情况，空气中的始放电压可以计算表面局放电的波形电极的状有关如电极不对称，则正半周的部放电幅值不相等，见图2-5。当产生面放电的电处于高位时，在负周出现放电脉冲较、较稀;半周出的放电脉冲密，但值小。此时将高压与低压端对，则放图形亦反。3)晕放电(电极尖端在气体中放电)电晕放是在电场极均匀的况下，导体面附近电场强度达气体的击穿强时所发生放电。高压电极边，尖端围可能由于场集中成电晕电。电晕放在负极时较易发生也即在流时它们可仅出现负半周电晕放电是种自持电形式，发电晕时电极附近出大量空电荷，电极附近形流注放。现以棒一电极为来解释，在电晕情下，如正离子出现棒电极近，则由电吸引并负电极运动离子冲电极并放出大量的子，在端附近形成离子云负电子则向极运动然后离区域扩展，极附近现比较集中正空间荷而较远离场的负间电荷较分散，这正空间荷使电场畸。因此棒时，棒极近的电增强，易形成。在流电压，当高压电存在尖，电场强度中时，晕一般现在负半周放电波见图2-6或当接电极有尖端时，出现负半周值较大，正周幅值小的放电。2.2压局放测方电气设绝缘内部发局部放时将伴随着现许多部现象，有外部现象属电现象，如生电流冲、引起介损耗增、产生电磁辐射等;有些属于电现象，如生光、、噪声、气变化和解物等，可利用这现象对部放电进行测。目应用得比较泛和成的是脉冲电法，它仅可以敏地检出是存在局放电，还可定放电弱程度。

测量局放电的基本路有3，如图2-7所示其中图2-7(a)统称为直法测量回路(c)称为平法测量回路图中Zf-高压滤波;Cx-试品等效电容;Ck-祸合电容;Z测量阻抗-平衡元件;M-量仪器第一种路主要包括l)品等效电Cx2)合电容以以在试电压下不应明显的部放。3)量阻抗云测量阻是一个四端络的元，它以是电R或感的单一元件也可以是阻电容联或电阻电并联的Rc几电路也可由电阻、电感电容组成调谐回。谐回路频率特性应测量仪的工作频率相匹配测量阻抗应有阻止验电源频率入仪器频率响应。接测量抗和测仪器中的放单元的线，通常为屏蔽同电缆。对型(图2-8)，电容较小时检测阻抗上波形与过被试品的脉冲电相似，但其带较宽噪声较大，试品的频充电电流时使检阻抗上频分量不能全滤除从而影响测。RC型一般于平衡量回路R值一般用200--1200，容即为电分布电，际应时不需加RLC型如图对部放电脉冲测有很的灵敏度而对被品工频的充电流呈现低抗，频带较，噪音平较低。缺是波形呈现振荡，适当选R(2--3kQ)可使振荡阻抑制，以普遍采用RLC检测阻。

4)据试验时扰情况试验回路接一阻塞抗乙以降低自电源的干，也能适提高测量回的最小测量水平。三种试回路的选择则:1)验电压下试品的频电容电流出测量抗几许值，试品的接地位固定地时，可采图2-7(a)试回路2)验电压下试的工电容电符合量阻抗允许值时可采用图2-7(b)试验回。3)验电压下图2-7(a)试验回路有高的干信号时可采用图2-7(c)试验回。4)量阻抗的取应使和串联的等效电容在测量抗所要求的谐电容的范围内否则会低测量灵敏。平衡是利用两台品相互为祸合电容并衡抑制干扰或将电值差别不大另一电器作为祸合容。平法的测灵敏度略低直测法但它的抗干能力却直测法高得。第章京电公局放在检技3.1间磁频测技1基原运行中输变电设备生放电陷后，伴随电产生电磁波信号介质(SF空气、缘材料向四周播，越靠近电点其频分越多，值也6越大。时，同一放源的周性时域谱图具有相性。仔细采和研究些特征采用频谱分仪就可在变电站内行放电号的识别与位。2设工原及要术标设备工原理:频谱分仪工作原理图3-1示。谱分析通过磁波传器能够采集空间磁波信号，过对不位置的电磁信号进幅值和频率对比，对某一段的周期性域谱图行对比，可对放电进行识别和位。

主要技指标:频谱分仪的主要技指标如:1)率范围:100kHz--6.0GHz·2)辨率带宽100Hz--IMHz。3dB宽)3)频带宽:10Hz--1MHzC3dB度)4)幅度范围+20dBm--135dBm(带低噪放)5)踪信号发器频率SMHz--3GHz调6)踪信号发器输出0dBm20dBm7)平测试精<ldb8)考电平:-80dBm--+20dBm9)入阻抗:50姆N型阴10)号源输阻抗:50欧姆型阴11)波t匕量频率范围10MHz--3GHz12)波损耗量范围10可选13)VSWR电压驻波t测量范:1--2，l--6选14)线损耗量范围0--30db分辨0.0115)示单位dBm、dBv、dBmv、dB、v、v可自由切换16)部测量迹存储量:>100条，可通FSHView进行新、测量结比较17)表至PC口:RS-232转换为口光隔离。3现应方现场应时采用DMS司的超高传感器集空间电磁信号，同轴电缆信号传送到FSH3.23谱分析进行频分析。应用法如下1)场测量时先将传器置于空气，测量气中磁波信频谱特征。2)传感器置被测设绝缘部件表，测量设备射出来电磁波信号谱特征并和空气中电磁波号进行对比析。如信号相似则为被测备用该法测试结果常，如信号频谱强明显增或高频分量显增多则应该相邻设备进测试，较它们的频特征，据高频分量强度分情况确放电源的大位置。

3)较其它状监测方，如油色谱TECHIMP高频局放测试超高频放测试、声波测试、体分析方法对该设的测试果，进行综分析。3.2频放测术1基原在充油压器中或其油纸绝电力设备中部放电发生是非常遍的，由纤维纸因没充分浸形成的气穴或者金导体突出的位因电强度的强而产生气都会导局部放电的生。从电机理的角分析，纸绝缘部缺陷导致局部放是由放电电与绝缘质的性质唯确定的所以不类型的放电其产生放电脉冲信波形应是相对应的研究表，油纸绝中的放电可分为:始放电气隙局放电、油隙部放电沿面放电和杂诱发放电5种典型类型。这5种不同电类型功率谱可以到，初始放的频谱分布宽次采样带宽B的最小值为70MHz大值为110MHz其次依为沿面放电宽约为20--30MHz、气隙放电带约为2--SMHz油隙放电带宽为35--50MHz而杂质诱发电则表为中心频率为10--15MHz的窄带信号测量这局部放电的法很多例如差分法方向祸法、电磁祸法、超高频感祸合法等经对比究和综合分，许多者认为差分和电磁合法的验重复性较。由于频带电磁祸法具有巧灵活、操安全、干扰能强、能更加实地反脉冲波形等点，正被广泛的研和应用对于电电缆中产生局部放来说，从陡升沿波传播特性来，电力缆具有通滤波特性随着频的增加，各率成分衰减倍率也速增加而且，频率成分随播距离增加而进一衰减;验结果明，在用宽带电磁合法进行电局放检时，若局放生在连头或终端处则此时幅频特衰减并不严，可以用频率较高传感器而对于距离接头或端较远电缆本体的放进行测，由于幅特性的减很严重，选用频较低的感器，同时要考虑合适并且有的位置装传感器，则，信有可能衰减完时仍被传感拾取到。

2设工原及要术标设备工原理：局放测系统PDCheck对容性设备屏接地线(包括电接地线进行高频局监测。检测设备采电磁祸的方法，利高频CT从容性设末屏接地线电缆接线、交叉互线中提信号，通过波、信特征提、频谱分析手段将电脉冲信号外界噪干扰中分离来，并放电类进行识别，到发现变电设备潜缺陷的的。PDCheck要包括信号采集元(主机)高频同步线圈和家诊断统(软件)四个部分信号采单元主要有频检测道、同步输以及通接口。高频测通道共有个，可同时收三相地线或交叉联线上集的号，采样频为100MHz，宽为16kHz--30MHz，这样的采样频率和宽完全足局放测试要求。步输入端口收同步圈从线圈从缆本体采集来的参相位信，通讯接通过光纤、电转换与电脑的RS232串口通讯，主机中数据传送至电中，再利用家诊断统对信号进分离、类及放电模识别。家诊断统是建立在个庞大局放特征数库基础的，数据库长时间大量局数据进行分比较总后积累而成现场测时将高频卡在容设备末接地线或电接地线，同步线圈卡在接线或电缆本上并与号采集单元接。传统的于放电电流冲的局检测手段是于IEC60270标准频带局10-200kHz，测量的是放总量最后绘出其电相位方电量一放次数谱此进行电种类识别其信号集和处理的法不足获取足够信以区分噪声及同种类的局，抗噪声力较弱PDCheck则是基于局放电脉冲的放检测它通过对放的电流冲信号进行速(100MS/S)宽采样号完整时域波，并针对不放电及声的差异提多种信特征，将不电分离来，再其放电特征专家库的放电“指”比较运用模糊逻法，判被测放类型与已知电类型相似性，从实现对一类放电进甄进而断设备缘状态。由于采电磁祸合技，测试元与高压设实现了气隔离，而量单元与电之间也采用光纤连，确保了操人员的全;该系统构简单安装方便并能很好抑噪声，常适合现场用。

设备主技术指标:1)测通道3个，可接3传感器2)宽16kHz--30MHz3)样频率100MHz4)据精度105)敏度1--4000mVpp6)入阻抗50Q7)口类型BNC8)步输入通数量1带宽0.1--IkHz9)讯接口10base-T100base-TX10)源电压SVDC+/-5%/电11)作环境度5--50℃/度90%无凝结12)部尺寸13)量1kg实现的要功能:1)用高频信检测与析技术，对缆等带接地下线的性设备等进局部放的带电监测及时发设备隐患。2)局部放电冲的波特征进行分，识别部放的类型除噪音信号如电晕电、表面放、内部电或噪音信。3)电实时采高频局放电信号的形图，录其位、振和时间信息4)不同的图方式显局部放电信，如波图、PRPD位谱图。5)有效地去噪音信，即使噪音号和局信号相同相且幅值大于部放电号时，也能功识别放信号。6)览每一个部放电冲的波形，察其振和频图。7)取局部放信号的征值，如时特征，率特，不同型放电间的电时间隔等，并利这些特来识别不同放电类。8)局放信号行自动类。根据局信号的征值其进行形显示，同局放源出的局部放信号的征值十分相，在特图中会聚集一簇，而实现部放电信号分类。

9)有人工分功能。10)别局部电的类型，概率的式指示个局信号属某种局部放类型(晕放电、表放电、部放电、噪信号等)的可能性。11)动生成测报告，报内容包受检设备信、采集的局部放电号波形、分与分析结果信息。12)统应配有内容丰富局部放信号数据库局部放信号专家分系统，对测到的局放号进行动分析、判和识别13)据现场测需要，可采用滤设备对检测号进行波处理，以重点检测某频率范围的号。14)有智能警功能，检到局放号时及时发报警信。15)测数据以长期保存并可将场检测数据回实验分析，以便比分析设备绝缘状态，状态检提供依据。16)放信号集和分析系的运行境为作系统窗口式工作面。17)统采用块式结构，备较强扩展功能。18)统的前检测单元与作员及电脑间采用电隔离施，确保电设备和工作员的安全。19)测数据以通过以太进行传。20)持TCP/IP网协，具有远监控功。21)WindowS操作系统，窗口图形界。3现应方现场应时采用高频感器卡容性设备末接地线或电缆接地上藕合脉冲流信号，将步信号在相同部位集相位息，用同轴缆将信传送到TECHIMP高频放仪进测量和分析应用方如下:1)场测量时变压器中心，首先变压器压侧管末屏电缆接地线开始测，然后依次中、低侧套管末屏电缆接线进行测量如果信谱图不合局放判断则，则方法测试结正常。

2)果信号谱符合局判断规则，需要对进行位分析首先比较同高压侧中压侧、低侧信号小，确定异信号来哪个电压等;后比较同一电等级A三相异信号大，确定信号自哪一序。3)与该电压级该相有直接电气接的其设备如出口设备进行测，比较信号大小和率特征，对电源进初步定位。4)较其它状监测方，如油色谱UHF超高频局测试、声波测试、谱分析、体分析等方对该设的测试结果进行综分析。3.3电局监技1基原如果高柜(如金属装开关或电缆终端相对地缘有局放，量放电将会通电容从高压体系统移到接地的属恺装。转移的放量很小通常用库来计量(pC)电转通常发在纳秒之间1000pC的放电持续10ns将产生100mA电流。于这种暂的冲击，查样本表现不再是中元件而展现是传输线效。其电性能主要由本的分电容和电感定。当放发生，电磁波从电点向传导。这些产生的流进而产生压，电值等于流及其流经阻抗之。这一过程，阻抗瞬时阻抗或击阻抗这一电脉冲在金属装内传最终从开口接头、板等间隙释。它们够在恺外传导，因可以用性探头检测2设工原及要术标设备工原理:PDL01是微控制置，使暂态地电压法探测测量和定位压设备局放部位。一个、个和多个探放在待设备的接地金属恺上来测。仪器接收部放电生的短期暂电信号每次探测到放即给视觉和音的指示。器可以量暂态电过的峰值而且能够构暂态的播方向测量是非侵性的，此可以在设带电或负荷时完成主要技指标:

l)号类型:局部放电脉冲信号2)量范围:0--63dB，长调3)度:2dB4)道数25)感器类型容祸合6)合电容值spF7)号极性:正级性或负极性8)量电磁波宽3--60MHz9)位时间分率Zns10)位等效间距离0.6m11)源供应部可充电池(单探测器模下可运9.2个小，双探器模式下可行4.6个小时12)寸:310×260×145mm13)量:4.4Kg14)行环境0--4。实现的要功能:1)用对开关、配电压器等设备行地电局放普测和位。2)用可以在景干扰大的环境中较长时的监测设备电波局发展情，并有效排干扰和位。3现应方应用方如下:l)测量之前须用测源来校准仪，包括头和线，确设备是否能常工作测试源它有个凹陷输出极，设用于接的探头。测源产生与放暂态幅值、期和上沿近似的脉。2)值测量只一个探。最初，测通道的减设0dB获得最灵敏度如果探到放电源，过逐渐加衰减直至好能触仪器可以测其幅值输入信大时比输入号小时要更大的衰，因此到极限条件需的衰是对输信号幅值的量。衰器定值在前板上以贝显示。两通道的

减器独调节。调节以采用动或自动实，为方起见，衰减制在探上反复行。3)测量到异信号时值高于相设备sdB上)，采两个探。通过比较个探头探测的地电的到达时间以进行位。仪器的LED指示个通道先触发，于知道哪探头离放电更近。器可以分辨Zns时差相当于态过程在空中传播600mm要的时。基于比较态到达同探头的时间理的定位天地比基比较信号幅原理的可靠，因为者信号多次反会产生反常结果。3.4声局监技1基原超声波放检测技术要适用空气中的放检测。的干扰主要机械振动和磁振动，其率一般于而空气的放电率非丰富，般高于10kHz。声波检测主采用20kHz上频带，可受外部声的干扰。常认为当在被测设外壳的缝处进行测时，由探头完全置设备体，放电信通过绝缘介衰减很重，灵敏度差、定分析比较困，仅对放初测比较严重的气中的电才比较有。但是现场检测实表明当于某一展阶段的缺主要反为振动信号，超声测方法发现陷是具优势的2设工原及要术标Ultraprobe9000可以把收到的声波信号转成可听声音信号这种可听的号可以用耳收听，可以储存下供其它员使用。Ultraprobe9000还可以示超声信号的强度用于保或比较。一都把信号的强作为历史资保存。主要技指标:l)量频率范20--100kHz2)出:外差校准输

3)测器选声音扫描式和听诊器式4)机:豪华干扰头式耳机，杂衰减大23dB，合和准5)寸:150×220×70mm6)量:主机0.9kg。实现的要功能:1)以对开关、配电压器等设备行超声局放测和定。2)以对设备进超声波放测试。3现应方应用方如下:1)用非接触式，将器指向开关面板或压器隙处。关柜面板包断路器金属封装的隙处、缆或母线窗母线通板处的缝隙开关面板门处的缝隙高压电接头箱的侧或底部通风等部位变压器包括压端子和封装板盖缝隙、压端子箱的面或底的通风孔等位。沿缝隙扫以拾取异常号，依程序，扫描有的开柜或变压器2)果某一区有太多超声信号，低灵敏直到以决定大声音的方。某些干声音可能来水银灯及附近走动人或运的机器，隔这些干噪声，要集中注意在设备出的超声上尽可能移近测试的域，连调整灵度以决定声的来源向，观察显面板给的最高dB值给出最dB和做大音的点能就是声源降低灵敏度移动仪器到源进一确认一旦仪远离声源，声信号失。如果很隔离干噪声，将橡探头罩超声扫探头上继续找超声。3.5OWTS荡局监技1基原近年来随着我国电的不断展，电缆已广泛用中压电网中根据北京市力公司配电缆事故计得出:缆老化、附质量和艺不良等原是造成障的主要原。随着缆运行时间增长，伏的局部缺对城市网可靠的危害将会来越突，对供电质和公司象造成的危也会越

越大。此必须采取要和恰的手段来监电缆的行状况，预事故的生。局放检是电缆绝缘估的重内容，它可对电缆故障提供早的诊断国内外量文献已经明了振波电压和工电压具良好的等效，与工电压、低频电压(0.1Hz)相比具有作时间短，操方便，以发现电缆的各种陷，且不会电缆造损伤等优点在国际已得到广泛用。2设工原及要术标设备工原理:M-280wTS荡波电局部放检测装置由压发生元和局放测回路组成，可施加0--28kV的直流电压。图为试系统理图。测量程中，首先对测电缆施加流电压期望值，然合上电开关，被测缆和系内的电线圈将发生振。在缆上施加一衰减振的电压，其率由公3-1算。于测试回路电阻的降可以忽略所以振荡波压幅值衰减是由电缆身的介质损(tan6)决定的所以电的tan6可测得。由公式3-1可知:测试不同电缆，于电的电容不同，振荡的频率也不同有关文献表:荡波频率在600Hz下时，振荡电压和频交流电压具有好的等效性所以在量短电缆时当振荡频率高于，通常要补无局放电容降低振频率，保证放测量有效性。局放测回路采用传的脉冲流法，系统定是根IEC6O270准。局放测量程中通过逐升高试电压，找到放的起电压;根据衰的电压线找到放熄灭电压根据局的相角特性局放发率来判别放模式。放起始电Ui，终电压Ue和时局放平是断电缆缘状况的三重要参数。时为了能够据电缆部放电测量果，正评价电缆状，电缆类型，度，接头类，接头置等电缆基信息是常必要的。常情况，当局部电起始电压于运行压，表明电正常运中存在局部电，并据电缆体和附件各的局放准，对电缆取相应维修策略。主要技指标:l)大输出电峰值):28kV

2)大输出电有效值):20kV3)试电压波DAC(衰减的正弦4)试电压频50Hz--800Hz5)压充电电10mA6)抗器电感0.SH7)抗器直流阻208)大振荡电：100A9)测电缆电0.025pF--2pF10)放测试围:lpC--100nC11)放定位宽:150kHz--45MHz(根被测电缆长自动设)12)放定位法:脉冲反法13)放定位度:14)损角测试0.1%--10%15)源:220V16)压单元量:约公斤。实现的能:1)用振荡电对10kV电缆进行局部放诊断2)试中利用荡波电诱发局放3)破坏性试诊断电不超过电缆运行电1.7U)04)动获取电本体、头和终端的放数据5)动预定位放点的置6)动测量并示介损tan6值7)放水平的试依据IEC60270标准进行8)动设置测电路的宽以获得最信号9)动校正接位置10)放传感集成于高压元内11)笔记本脑上通过无网络(WLAN)制整个统12)线处理能，实时统局放测数据13)菜单操

14)携式设，现场安装便。3现应方应用方如下:l)据原理图正确连测试线路，保连接位干(有利降低背干扰)、可靠。2)电缆进行压试验单相测试电峰值为1.7*l.732U对于电0

O取设计缘电压8.7kV)，测试压取0kV从O.SU到1.7U。每0.1U测试一，00分别在1.01.51.7U测试三记录PD起始电压(和熄电压(3)测试数据行分析判断方法如:放电量与放电率随压升高放电号波形明显分辨出入射波与“反射波、定位上有代表局的、集的“点合”或“线合”、放相位具有型的“”原则。3.6速波精定技1基原电力设产生放电后信号将电磁波的形向空间播，或者以冲电流的形沿导体向两传播。据两路信号时延，过公式△t×v)/2(放电距离传感器的位置为以为两个传器之间距离△t为个传感采集到的信首波之的时延，v为光速，可以计算电源距传感器的准距离。2设工原及要术标设备工原理高速数示波器依靠上GHz采用率、多触发能及大量存储功能，可同时对多个道实时集ns级时域电波形并对各通道信号同步分析通过比较各道的信时域特征和延差，以对放电信进行准定位。

该设备要功能如下1)域波形展可以实显示一个工周期下放电脉冲相谱图。2)电信号定。主要技指标1)样率10GS/S两通工作，四通工作2)储深度:25MptS/两道工作12.SMptS/通道工3)宽:ZGHz4)道数个5)入阻抗:50姆，直流和流1兆欧姆6)钟精度:sppm7)升时IbJ:225ps8)直分辨率8特9)发方式:自动，正常，单次停止10)波器语言:包括简中文，文等语言操界面3现应方现场应方法如下:当TECHIMP频局放测仪或DMS超高频局监测仪发现备异常，利用同轴缆采集各自感器祸到的信号，以对单脉冲进行时波形分析，观放电波形的小、振情况，可以两路信的波形同时行对比析，比它们的波形征和时差。为我们断放电的类型、个、位置供参考

。3.7高局监技l基原超高频放检测技术目前国上对GIS设备普采用的状态测技术。各种形式的电，如晕、杂质粒的放电浇注氧树脂部气隙的放，持续时间，脉冲流可以达到ns级，特别是在压导体有针状

突出物，因SF6体中负子释放子而不需要靠场致射电子，正性下通常生脉冲放电典型波如图3-14，其值频率IGHz，属于微波段。GIS同轴传线，信号传特性取于频率。对频可用气集参数来等值瞬态信号时视为分参数的传输;对微则应看同轴波导。据分析PD信号GIS同轴系中不仅以横电磁波TEM)式传播，且会建立高次波即横向电(TE)和向磁波TM)。研表明，信号中的播十分杂，不但取于GIS件尺寸而且与激发和激发式有关，既TEM又会建高次模波。轴向激且该脉冲注足够快则会产生高模波TE0m及TM0m;对向激发如脉，则可立最低截止率的高模波。用UHF法检测GIS中的PD时，接腔是最佳测量位，因为其截频率低母线的止频率，高模波很易激发，而可以将看作同轴谐腔以获较高检灵敏度。特高频对GIS进行局测试主有两种方法电极法和外极法。内电极法在GIS开口盖板的燥剂的槽上覆盖很易固定且可以消除力的电极祸合器由电与盖板成，电极与板由聚氟乙烯套管缘，它一个电阻接到一密封的N50同轴孔，当合器不时，这些孔上防风的短接帽。极对盖有电容且连测试设时有50Q输入阻抗所以它的时常数很，几乎测不低频信。用内电极的灵敏能达到IPC现在英所有新制造都提供了为特频监测用的电极，并且可专家系统去理特高放电数据，经取得较好的效果GIS处装有式绝缘子，它与GIS金属外壳连接处存在绝缝隙，电磁波沿着属筒传播时可以从里辐射到GIS外，对于盆式缘子外缘的缝隙处用其接收部局放电所生的高频信，这就是外极法。总之，用特高频监GIS部放电研究作己开很多，如局放电源位置、小、电流脉幅值和状对特高频号影响研究;利用特频的相信息对部放电进行类;接收到的特频信号值和放电量关系的究等。随着研和应用工作进一步入，对特高的标准要求也不断出，特频法将Gls部放电测中挥更加要的作用。

2设工原及要术标设备工原理DMS携式局放测仪主要由高频传器、高速据采集元分析诊断软三部分组成如图3-15所示。其中超高频感器用来收由局部电脉冲发并能透过缘介质外传播的超频电磁信号，同时该信号换成可通过高速数采集单进行采集的信号;速数据集单将传感器收集转换后的电号变成字信号存储计算机分析诊软件利用自带的且够不断学习充的谱库对存储的字信号行分析诊断评价局类型和重程度。主要技指标:1)道数3(以同时接使用内置外置藕合器2)增益，带3级自动益控制3)入连接器N接头插座4)号检测门65dBm5)检测宽带100--1400MHz6)准滤波器SOOMHz高通7)PD标精度(timingresolution)312秒8)态高压保功能，证设备受到电压冲时不损坏9)动自检功10)同步3--10VrmS11)步sv输出方波12)置给合器供电的流电源13)3米长的轴电缆N接头

14)源电压15)率230V16)作环境度-100+500℃17)作环境对湿度最大85%，无凝结18)箱尺寸450x320x320mm(**深19)量25公斤(包括35长的同电缆)实现的要功能:1)电实时监、记录变电设备(主指工S、开关柜局部放电产的超高频信，跟踪局部电的发过程，利用统配置专家系统对部放电幅度、率、相位、形进行析，并与系存储的型局放波形行比较给出局放电的趋势警信号2)以同时连运行三超高频UHF祸器，并别记录每个UHF祸合器的监测数据3)时获取局放电信的峰值和对的放电率。4)相位实时录局部电信号。5)用人工神网络技和经验数据局部放和外干扰信进行归类分析，剔干扰信号，电晕、浮电极、绝缺陷和由金属颗粒放电现的分辨确率高达。6)局部放电号进行计分析;7)维)、3D(三、相位(PRPD:PhaseResolvedPartialDISeharge)等多种图方式显示局放电信，显示不同放类型特征图形8)放点定位DMS局放电检测仪够准确对局部放电位置进定位。为本项提供的产品有3个窗式藕器，把们固定在GIS上3个分离的监测点上监测仪利用到的局放电信号对放点进空间定位。9)统参数设、调整10)持TCP/IP网协议，支持MODEM程传输。11)Windows操作系统，窗口图形界。

3现应方现场应时采用超高传感器在GIS等设备的式绝缘表面，进行量。具应用方法如:l)藕合器放于绝缘子后检测出常信号此时开祸合再查看在空中祸合检测到的图是否与于绝缘盆子检测到图谱是否一。若一并且信更大，则基可判断外部干扰;若一样或变小则需进步检测判断，查看检测出三维图与典型放电谱是否相似处。2)该间隔检出异常号时，可检该间隔邻间的信号看是否也存相近的常信号，若有异常号存在或异信号幅小，则该间的异常号可能内部信号。3)使用工具祸合器置于绝缘盆处进行时间测。时至少长于巧分钟，通过分析峰监测图、放电速率形和PD检数据图来进行判断。4)较其它状监测方，如TECH工频局放试、超声波试、频分析、气分析等方法该设备测试结果，行综合析。3.8色分技1基原变压器设备的绝缘及有机缘材料在运中受到和热的作用会逐步老化分解，产生量的低子烃类气体(H、CHH)CO22624ZZ4CO气体，当设内存在伏性过热或电故障，就会加快些气体产2生，故气体将逐渐解在变油中。故障类型和重程度与油溶解气的组成含量、增长率等因密切相关。期检测压器油中溶的气体组分、量及增长速，可判设备的内是存在故、故障的类及发展势。

2设工原及要术标色谱法一种物理的离技术它利用混合在流动与固定相之的分配原理使混合物中组分进分离。气相谱法是谱法的一种它以载做为流相，带动混气体流固定相，利不同组在两相中有同的分系数而之分离。变压器中溶解气体谱分析对油中溶解各种气进行分离，进行定量检，一般分为下步骤1)密封采集品2)气分离;3)谱分离;4)体含量检5)行温度、力校正并计算结果在目前国家标准中变压器中溶解气体析需要行七种气体分进行分析分别为:气(H、甲(CH、乙烷CH、乙烯()、炔()24262422一氧化(CO)、二氧碳(CO)。23.9体析术气体检技术是利用种检测器，对气体度、湿、有害成分泄露等进行测。目前北市电力司主要采用气体检仪器有:1)SF体试剂测仪一过试剂抽取体样品对二氧化硫氟化氢含量6进行分;2)SF度仪一于检测部气体纯度663)水含量测仪一检设备内部SF气体的水含量64)光检漏仪利用气对特定长激光吸收性制成专业SF体66成像检仪，能对漏精确定;5)SF体检漏一采用设包扎、置时、气浓度检测666的专业器，并以定的方式定漏气量;6)SF气设备障检测一专用于检运行中SF体的氧化硫硫化66

的含量;7)度继电器验仪一SF备的密度电器进校验，保证报警、6锁的压值在厂家规的允许围内。第章部电合断术4.1合断术理局部放发生时，往伴随着、声、电、热等物现象，同时会引起绝缘质产生化学化，通测量和研究些物理化学现象，以掌握电的严程度、发展势、放类型以及进定位等图4-l是采用多种态监测方对同一放电行实时电监测的示图。其中1基于罗夫斯基原理计的各频带的传感，为安装在电回路的取样抗或取样电，3为表面接式超高、地波或超波传感器，位空气式磁波传感器5为空式超波传感。研究和践表明，电设备产的局部放电一般具以下特征1)号的频率性a)谱仪显示号为宽除法外，300kHz--50MHz，分频带连续布。b)带通滤波f-q-n谱具有局部电特征。2)号与工频位的关f-q-n谱中的一点几乎在隔180处有对应点(电晕。3)冲频度特每秒脉数大于50。4)值与外加压的关信号电平在加电压变的情况下乎一致5)续特性:在测量期间具有连出现特征。局部放现场联合诊技术主采用上述超频、高、超声波、电波、油色谱气体分析、外成像状态监测技，结合谱分析仪和波器对电信号行频域和时的综合析，并利用电信号特征谱图和输特性行类型别和定位。

4.2型图谱的测比对高频局放电测试及高频局放电测试，于测试理不同于常测试方法。此当试验结后，针试验数据的断就显尤为重要。一方面以方便术人员区分类干扰号，从而准判断局放电是否真发生以产生局放电的类型另一方，它也可以过不断测试，积累量数据从而提高专家判断”统的辅判断能力。验证各测试手段，别是判数据图中典型图谱准确性我们针对部典型放现象，采取测的方进行了对。以DMS高频局测试术为例我们采取实室模拟端放电比对电放电、模拟纸间隙对空穴放电将采集放在电灯、机旁比类似信的办法，通以上方对比可以发，各种对条件下的试数据常接近易于区分，而证明统自带的典图谱是确可靠的。4.3合诊断技的确立通过以理论分析、测比对以及大量已展的主压器局部放普测情况可看出，各种线局部电测试技术存在其术优势和劣。高频试技术对成熟，但干扰能逊于超高频术；超频测试技术干扰能很高但试距离较短油色谱析可以很好确定变器内部是否在局部电以及部放电的类，但却法定位。因为了更地判断主压局部放的情况有必要针对在疑问主变压器开各种测手段的联合用，最到达正分析判断，现主变器隐患的目。通过2008年以来开展的变压器局部电联合诊断发现并决了部分变器存在缺陷，确保电网运的可靠，也证明这测试技是准确、可、可行。

第章型例5.1例油色谱高频局放共发现设缺陷，并采高频局监测技术成定位2008月日在对某点站4#变压器样采集油色预试时发现该变压器油总烃含量，调取今3预试时色谱分析报进行比较，现油色谱总含量增较高、较突，通过比值法对总含量的分分析故障结论为变压器部存在裸金高温过缺陷。有关陷前后两次油色测试情况详表5-1表。表色谱数组份

甲烷

乙烷

乙烯

乙炔

一氧

二氧

氢

总烃样品

化碳

化碳油样307.478.93682.3

284.81468.5170.4756.6表色谱数组份

甲烷

乙烷

乙烯

乙炔

一氧

二氧

氢

总烃样品

化碳

化碳油样4.81.10.90

205.7923.717.1

6.8为进一确定缺陷并行定位在设备停电理前，用高频局放测技术对该压器进行带局放监和定位。为进一检查铁心