变压器及GIS带电检测关键技术及诊断

开展项目

检测条件与质量控制点

现场干扰排除

数据图谱分析

□典型案例

电网坡符筐燮

、开展项目丁善国家电网

STATEGRID

当运行设备存在缺陷时，会产生"声、光、

电、磁、热”等异常现象，通过检测“振动、

超声波、电磁波、发热”等状态量就能及

时发现设备各类隐患缺陷，可以为运维检

修提供依据，保障设备安全运行。

变压器与GIS是变电站中的重要设备，它

们的安全运行至关重要，因此按要求开展

带电检测工作十分必要。根据设备特点，

变压器与GIS常开展的检测项目如下：

化电网绘窘选型

一、开展项目二上；国家电网

设备类型检测项目特征量1干扰情况

I高频电流局部放电检测电学量!易受电磁干扰

I.......................

变压器超声波局部放电检测声学量；不受电磁干扰，易受振动干扰

卜一・•„一・,•——•・-■萨.....

热辐射!

红外测温受强光干扰

I---------------------

)特高频局部放电检测

电学量易受电磁干扰

GISI超声波局部放电检测声学量:不受电磁干扰，易受振动干扰

红外测温热辐射受强光干扰

次＞电斛会辱1型

由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频

段以下，因此特高频法能有效地避开现场

的电晕等干扰，具有较高的灵敏度和抗干

扰能力，可实现局部放电带电检测、定位

以及缺陷类型识别等优点。

电网段零选型

声学方法

声波是一种机械振动波。当发生局

部放电时，在放电的区域中，分子

间产生剧烈的撞击，这种撞击在宏

观上表现为一种压力。由于局部放

电是一连串的脉冲形式，所以由此

产生的压力波也是脉冲形式的，即

产生了声波。它含有各种频率分量，

频带很宽，为101707Hz数量级范

围。声音频率超过20kHz范围的称为

超声波.由于局部放电区域很小，

M用放电声场（声波）任电传学百局放源通常可看成点声源。

<6电网费等选型

电力设备内部产生局部放电信号的时候，会

产生冲击的振动及声音。超声波法（AE,又

称声发射法）通过在设备腔体外壁上安装超

声波传感器来测量局部放电信号。该方法的

特点是传感器与电力设备的电气回路无任何

联系，不受电气方面的干扰，但在现场使用

时易受周围环境噪声或设备机械振动的影响。

由于超声信号在电力设备常用绝缘材料中的

衰减较大，超声波检测法的检测范围有限，

但具有定位准确度高的优点。

‘心电网段蜀施燮

□开展项目

□检测条件与质量控制点

现场干扰排除

数据图谱分析

□典型案例

电网坡窘施型

二、检测条件与质量控制点『热国家电网

STATEGRID

2.1安全要求

严格执行《安规》落实组织措施、技术措施

雷雨天禁止工作保持安全距离

防止误碰、误动正确操作仪器

正确使用安全工器具及时撤离异常现场

C&电网发窘铤型

国家电网

三、检测条件与质量控制点STATEGRID

2.2环境要求

温湿度适宜雷雨天禁止测试

避免或消除以下干扰

气体放电灯雷达信号

排风系统电机照相机闪光灯

手机信号电子驱鼠器

电网段窘选筌

二、检测条件与质量控制点国家电网

STATEGRID

2.3人员要求

掌握井严格遵守《安规》熟悉设备结构

经上面培训并考试合格了解仪器技术参数与性能

掌握检测方法身体、精神状态良好

<6电网段窘造型

二、检测条件与质量控制点国家电网

STATEGRID

待测设

检测项目具备条件

备

a）设备处于带电状态.

高频局放b）待测设备上无其他作业。

c）待测设备接地引线（或被检电舞本体）上无其他耦合回路.

a）设备处于带电状态.

b）设备外壳清洁、无覆冰。

超声波局放c）运行设备上无各种外部作业.

变压器

d）应尽量避开视线中的封闭遮挡物，如门和盖板等.

e）设备的测试点易在出厂及第1次测试时进行标注，以便今后的测试及比较。

a）设备处于带电状态或可能引起设备表面温度分布特点的状态.

b）应尽量避开视线中的封闭遮挡物，如门和盖板等.

红外测温

c）精确检测设备通电时间不少于6h,宜大于24h0至三日网理冷送专

d）周围无强光源或强电磁场

三、现场干扰排除国家电网

%过:STATEGRID

3.1特高频局放

局部放电现场

检测干扰

背景干扰信号可通过传

输线、金属件或空气等连续性周期干扰脉冲型干扰白噪声

介质传播到测试点。测

试背景干扰应在被测设

周期性脉冲

备各个方向进行测试。干扰

哥

继

可

电

保

地

控

线

网

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量

硅

高图

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冲

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噪

请作

干

。

n合

声

干1

扰*

扰

声

三、现场干扰排除Q盛程

3.1特高频局放

现场检测中的干扰抑制方法主要采用关闭干扰源、屏蔽外部干扰（屏蔽布或屏蔽带）、软硬件滤

波、避开干扰较大时间、抑制噪声、定位干扰源、比对典型干扰图谱倘称"一关、二屏、三滤、

四避、五抑、六定、七比对"）等手段进行。采取上述方法后异常信号依然不能被排除则视为

GIS内部异常信号。

现场卜扰抑制

避

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屏

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扰

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扰1

滤

大

扰

—

源

波

时

图

扰

间

谱

电网经符直壑

国家电网

三、现场干扰排除STATEGRID

3.1特高频局放

a）关闭干扰源

将检测现场附近可关闭的干扰源（如手机、电机、照明灯等）关闭。

b）屏蔽外部干扰

主要指对外部干扰可传播进入设备及传感器的部位进行屏蔽。一般可用屏蔽布或屏蔽带屏蔽布置

测点处，如仍有干扰信号还应屏蔽邻近部位。

内置传感器（可全部包裹金属盆子）外置传感器（屏蔽非耦合区域）电网绘窘斑缨

三、现场干扰排除懑舞般

3.1特高频局放

C）根据信号特征识别干扰源

现场最常见的干扰信号雷达噪声，移动电话噪声，荧光噪声和马达噪声。下面简明列举了上述几

种信号的典型谱图：

杏PRPS谱图峰值检测谱图PRPD谱图

干扰信号幅值较分散，一般情况卜工频相关性弱。,七电网费窗迭型

三、现场干扰排除国家电网

T?STATEGRID

3.1特高频局放

PRPS谱图峰值检测谱图PRPD谱图

移

动

电

话

.—

扰

「扰信号「频相美性弱，有特定的丑攵频率，幅值仃规律变化。

口受电网段窘鱼筌

三、现场干扰排除＞国家电网

口'STATEGRID

3.1特高频局放

类

PRPS谱图峰值检测诺图PRPD谱图

型

I扰信号无「频相关性，福值分布较为分散,重复率低。

<6电网段誉选型

三、现场干扰排除f：>国家电网

%，STATEGRID

3.1特高频局放

类

PRPS谱图峰值检测诺图PRPD谱图

型

干扰信号有规律市复产生但无工频相关性，幅值有规律变化。

<6电网段窘直型

三、现场干扰排除2国家电网

"STATEGRID

3.1特高频局放

d)干扰源定位

主要指对外部干扰信号进行定性、定量、定位，以确定外部干扰信号的性质、类别及其信号源位

置，通常采用平分面法进行定位,主要用于对内部、外部信号进行区分。

Z

放电源计算公式：

位置八

H2=D2=(H+cAt\

、其中:c,3x108m/s;

不H,放电源高度；

△3两个传感器的时差

'、、L,两传感器之间的距离

<6电网段蜜卷筌

三、现场干扰排除g国家电网

STATEGRID

3.2超声波局放

典型检测流程：

a）测试背景噪声，背景噪声应满足测试环境要求。

b）传感器与测点部位间无气隙地均匀涂抹专用耦合剂，测量时保持静止状态。

c）将传感器经耦合剂贴附在设备外壳上，设置仪器为连续检测模式，观察信号有效值

（RMS）、周期峰值、频率成分1、频率成分2的大小，并与背景信号比较，看是否有明显变化。

d）当连续模式检测到异常信号时，应开展局部放电诊断与分析，首先通过挪动传感器位置,

寻找信号最大值，查明可能的放电位置。然后通过应用相位检测模式、时域波形检测模式及脉冲

检测模式判断放电类型；

e）数据记录；通过仪器的谱图保存功能，保存检测谱图，包括连续模式谱图、相位模式谱

图、时域波形谱图（如有）、脉冲模式谱图（如有）。

、七电网段蜜英燮

三、现场干扰排除国家电网

,STATEGRID

3.2超声波局放

典型检测流程：

上电网段窘遗姿

二5，国家电网

三、现场干扰排除STATEGRID

3.2超声波局放林常信号

异常检测流程：

'七电网改蜀选型

三、现场干扰排除重即胆

3.2超声波局放

超声波局部放电带电检测受周围电磁干扰影响较小，但超声波信号传播途径复杂，在现场使用时

易受周围环境噪声或设备机械振动等的影响。因此，干扰信号的识别及排除将直接影响检测结果

的准确性。干扰分类及特征识别方法如下：

干扰分类特征措施

外部振动干外部机械干扰.包括主变风扇、排气扇、空气压缩机、电机、施在检测之前，应关闭可关闭的干扰源,诙免人员频繁走动，周囹停

扰工及人员走动等干扰止施工作业

常出现在GIS出线套管、HGIS段线下方等强电场区域，检测时超

检测时，应将仪5S可靠接地，使用粘性良好的嫡合剂保证传世⑥与

感62电干扰声传感器处于强电场中，与设密外壳形成悬浮电位，容易产生放

设前外壳票宝贴合，测试时避免直接触碰传感器

电干扰，干扰信号特征与悬浮放电特征基本一致

若超声信号临低、声音与外部放电声音大小变化一致，则可判断干

扰信号来自GIS外部

被检测设备附近的敞开式设备、架空线路等存莅局部放电.对测

外部放电干.....・“T

试数据产生影响,干扰信号特征与GIS内部局部放电特征基本一

扰若附近间隔均能检测到相似的信号，则可判断为干扰信号

致

对异常信号源进行定位，以确定包网货绻等缱型

三、现场干扰排除⑨需胆

3.2超声波局放

超声波常见干扰图谱如下：

干扰

典型图谱干扰特征排除方法

种类

«••••

1）环境噪声主要来自

•*V■W*于高压室风机、空气1）关闭干扰

____________________OB*"压缩机打压、施工机源；2）无法

境

环♦•••・械摩擦、物体与GIS壳关闭干扰源

声

噪

体摩擦等；2）时，选择其

______MV«M

50Hz/100Hz相关性不他时间进行

明显；3）采用特高频检测。

检测，无信号。

------

三、现场干扰排除f.>1国家电网

STATEGRID

3.2超声波局放

千扰

种类典型图谱干扰特征排除方法

1）主要由设备支撑架

松动等引起；

2）100Hz相关性较明

设

备显，超声相位模式图

外

部

谱在360。范围内有多紧固设备支

札

械

条竖线；撑架螺栓。

提

动3）采甫特高频检测，

无信号；

4）紧固设备支撑架螺

栓，振动信号消失。

二a两段誉英缨

三、现场干扰排除丁』；国家电网

STATEGRID

干扰干扰特征排除方法

种类

1）当被测变电站GIS设备附近

）仪器可匏

存在外部强烈电磁活动时，尤1

接地；

其是靠近套管附近，超声波枪

）对于无法

测易受到感应电的电磁干扰.2

接地的巡检

这些干扰主要来自变电站架空

式超声波检

线上电晕放电、离电压环境中

测仪，在感

存在的悬浮放电等；

应电较大时

感应2）具有50Hz或100Hz相关性

,采用具有

电干,特征图谱类似电呈放电或感

粘贴功能的

挑浮放电；

耦合剂，将

3）超声传感器在GIS壳体和空

超声传感器

气中均能检测到信号；

紧密贴合在

4）采用特高频检测时，特高频

GIS设备外壳

传感器置于盆式绝缘子处检测

上，避免百

不到信号或者信号幅值明显小

接匕触传感.

于放置在空气中检测到的信号

幅值。

三、现场干扰排除国家电网

STATEGRID

3.2超声波局放

干扰

典型图谱干扰特征排除方法

种类

1）若超声信号

福值、声音与外

1）当GIS相邻敞开式设备部放电声音大小

、套管上方或导线电晕较大变化一致，则可

时，在正对放电点或离放电判断该信号为外

点较近的GIS壳体上进行超部干扰信号；

声波局部放电检测经常会检2）若附近间隔

电量测到超声异常信号；均能检测到相似

干扰2）电呈干扰的超声波连续的信号，则可判

图谱有效值和峰值均高于背断该信号可能为

景值，但50Hz和100Hz相外部干扰信号；

关性较弱层至无相关性；其3）可对异常信

波形图谱在一个工频周期内号源进行定位，

有一条很尖的波形.以确定干扰信号

来自GIS外部还

是立电网取羞筑筌

一，士--

□开展项目

检测条件与质量控制点

现场干扰排除

数据图谱分析

典型案例

<6电网费符选驾

四、数据图谱分析;金刍国家电网

-STATEGRID

4.1高频数据与图谱分析

放电类型图谱特征缺陷分析

E

i

x

u

l

高电位处存在尖端，电

4001-2

18PK”.(>«c)晕放电一般出现在电

压周期的负半周。若低

相位谱图分类图讲

电荣放电电位处也