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31案例分析随着电网规模逐年扩展，设备检修实验任务量急剧添加，由设备检修所带来的经济本钱、社会本钱也日渐突出，传统的设备实验、检测方法曾经制约了电网及公司的开展。电力设备带电检测技术是采用便携式检测仪器，对运转中设备形状量进展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形状诊断、缺陷部位的准确定位、缺陷程度的定量分析，处理了部分设备运转后没有测试手段的难题，有利于提高设备的可靠性，有利于开展设备形状评价和形状检修。2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、部分放电设备运转在额定电压下，其本体可以表征出“声、光、热、电磁〞等特征，这些特征可经过振动、超声波、电磁波、发热、部分放电等形状量来监测；带电检测就是经过监测这些形状量的异动，到达发现设备缺陷的目的。3对输、变、配电设备的形状监测技术重点开展工程有：空间电磁波频谱测试技术、高频部分放电测试技术、振荡波测试技术、超声波测试技术、暂态地电压测试技术、高速示波器准确定位技术、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运用研讨，构成抗干扰、缺点定位和缺点诊断等电力设备综合检测的方法和技术；任务难度在于需求测试约数万余件设备，处置统计分析大量数据，对发现缺陷的解体分析确认检测技术的有效性。4主要带电检测技术2引言1目录35案例分析主要技术包括：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。61 电容型设备形状监测技术2开关类设备形状监测技术7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运用了Pocket-AE对所采集不同信号根据噪声识别技术进展特征性识别，对信号的特征指数进展判别，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。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。83 高压电缆形状监测技术4配网设备形状监测技术9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丈量等作为辅助技术。• 主要测试仪器安装10案例分析2引言1目录311主要带电检测技术1变压器缺陷案例在对某站2＃110KV变压器运用TECHIMP测试仪进展形状监测时，发现局放信号，经过采用频谱仪、超声波、超高频、油色谱、红外成像等综合技术对信号搜索跟踪定位，最后定位在变压器A相电缆桶内存在部分放电。1125典型案例500450400350300250200150100500CH4C2H4C2H6C2H2COCO2H2总烃典型案例13经了解，这台变压器消费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，采用环氧管构造，该环氧管存在质量问题，曾因该环氧管曾经发生过事故。经现场处置，变压器投运后信号消逝。14套管与电缆软衔接的环氧管存在部分放电典型案例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只需明显的局放信号，因此可认定为家族性缺陷。典型案例缺陷电缆桶152GIS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，共安装运转5个间隔。自运转以来，设备运转情况良好，未出现较大的异常情况。典型案例1#2#3#5#4#6#716#2月2日和3月16日对110kVGIS设备进展了形状监测任务，未发现异常情况。但9月17日形状监测人员对该站进展的特巡工作中，运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、缺陷定位及分析任务。17典型案例接地刀闸处超高频放电景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，经过延续的监测及相关数据分析，经分析认为在134-4隔分开关内部存在部分放电缺陷，决议解体检查。11月3日在国内某公司对改换下的134-4隔分开关绝缘件、134-47接地隔分开关及绝缘盆子进展了实验、解体及分析任务。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对相关绝缘件进展部分放电实验，其结果如下：21经过上述任务以为134-4隔分开关Ｂ相绝缘拉杆存在内部空穴绝缘缺陷，呵斥运行中产生部分放电景象。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3高压电缆缺陷案例22某厂家进口电缆终端在电网投运十余年中，在一个地域共发生6次缺点，全国发生17次缺点，近两年缺点发生频次呈添加趋势。缺点均伴随剧烈爆炸，对周围设备和人员呵斥要挟，对电网平安运转带来一定的风险。多次对该进口终端开展了带电局放检测，胜利发现多20多异常设备，部分是危急缺陷，给予了及时处置。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5V23113A相电缆仓24113B相电缆仓超高频检测射频检测25113－3＃主变电缆终端A相超声波检测在113－3＃主变电缆终端A相法兰盘与护层维护器衔接的螺栓处存在11dB的异常信号；SF6气体分析运用SF6有害气体成份分析仪进展相关检测，无异常数据。26•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。27电缆接头切割后在实验室进展的实验28实验室传统脉冲法电缆接头局放实验29电缆油化验30电缆接头解体情况31定性：家族性缺陷32该批进口电缆终端投入运用集中在1997～2004年期间，运用于110kV及以上的GIS终端或变压器终端，金属应力锥构造。该批终端分布在22个变电站，78路电缆回路，合计组。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：• 工艺设计不合理构成气隙电缆绝缘增厚处置工艺复杂，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、制造缺陷导致局放开展该终端中心部位电场集中，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。4开关柜缺陷案例332月24日，检测人员在对某变电站进展形状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345－5至333开关柜PDL01值大。3月2日形状监测人员在该站运用PDM03对345－5至334开关柜进展了长时间在线检测。对PDM03长期检测的数据分析发现345－5处存在放电异常。并于3月至4月底期间多次对该站35kV柜进展了跟踪检测。典型案例现场运用的仪器是Ultraprobe9000超声波部分放电探测仪34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，16dB332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，11dBPDM03在线监测仪探头布置点图典型案例35监测数据图各通道烈度图红色为1＃通道、蓝色为3＃通道36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5月4日进展停电检查，结合传统实验发如今336－335间穿柜管内簧片变形，进展了改换。发现3处穿柜管内部出现明显局放缺陷，改换了相应的穿柜管；对恢复后的设备进展了相关检测，未发现异常信号，缺陷得到消除。37典型案例3月26日在对某110kV变电站进展气体测试时发先该站一切35kV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：385SF6断路器缺陷案例典型案例调度号SO2（μL/L）H2S（μL/L）标准3019.880.51<1为正常1-5为异常>5为缺陷30214.180.5634512.270.61319.410.28水分及纯度的测试，测试结果如下：39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30113.4μL/L13.87μL/L12.38μL/L420ppm90.0%30216.47μL/L16.37μL/L15.17μL/L460ppm84.9%34515.79μL/L15.4μL/L14.19μL/L425ppm87.6%3110.20μL/L10.37μL/L10.02μL/L363ppm89.4%6月4日将两台退运后的断路器进展解体检查。检查中发现断路器各相下绝缘盆外表存在金属碎屑，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，阐明吸附剂曾经本失去吸附水分和有害物质功能。根据以上情况可以判别处在断路器出厂时装入的吸附剂很有能够曾经失效，而且就断路器内留有因操作所产生金属碎屑和绝缘盆外表的放电痕迹来看断路器内必然有少量的放电景象，同时，在断路器内部积累了大量的有毒气体。已结成块状的吸附