电力设备带电检测技术

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主要带电检测技术2引言1目录3案例分析6主要技术包括：① 高频局放监测② 相对介质损耗因数③ 相对电容量比值④ 在线油色谱分析DGA⑤ 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：① 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。② 暂态地电压③ 红外热成像检测④ SF6气体微水检测、SF6气体纯度检测、SF6气体有害气体分析等。8主要技术包括：①高频局放监测②交叉互联电流监测③电缆光纤测温等技术同时采用超声波监测、空间电磁波频谱分析、高速示波器以及红外热成像作为辅助技术。3 高压电缆状态监测技术94配网设备状态监测技术主要技术包括①OWTS局放监测②暂态地电压监测③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121变压器缺陷案例在对某站2＃110KV变压器使用TECHIMP测试仪进行状态监测时，发现局放信号，通过采用频谱仪、超声波、超高频、油色谱、红外成像等综合技术对信号搜寻跟踪定位，最后定位在变压器A相电缆桶内存在局部放电。1125典型案例500450400350300250200150100500CH4C2H4C2H6C2H2COCO2H2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15由于该制造厂当时为我公司提供4台变压器，可认定为同家族产品。经测试其他三台，发现个别电缆桶内也存在局放信号。统计4台变压器12只110kV电缆桶有6只有明显的局放信号，因此可认定为家族性缺陷。典型案例缺陷电缆桶162GIS缺陷案例某站110kVGIS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：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Ｂ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151kV2.7≤3pC≤5pC合格绝缘盆B相151kV1.8≤3pC≤5pC合格绝缘盆C相151kV1.7≤3pC≤5pC合格B相绝缘拉杆151kV4.0≤3pC≤5pC按照出厂标准不合格C相绝缘拉杆151kV4.0≤3pC≤5pC按照出厂标准不合格A－C绝缘连杆－－≤3pC≤5pC返厂后，试验前进行厂内工装时损坏223高压电缆缺陷案例某厂家进口电缆终端在电网投运十余年中，在一个地区共发生6次故障，全国发生17次故障，近两年故障发生频次呈增加趋势。故障均伴随强烈爆炸，对周围设备和人员造成威胁，对电网安全运行带来一定的风险。多次对该进口终端开展了带电局放检测，成功发现多20多异常设备，部分是危急缺陷，给予了及时处理。23某变电站3#变联络电缆测试情况高频检测A相接头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射频检测113－3＃主变电缆终端A相26超声波检测在113－3＃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1997～2004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，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