特高频局部放电检测技术
48页1、特高频局部放电检测技术,主要内容,一、特高频局部放电检测的原理,电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高,当局部放电在很小的范围内发生时,击穿过程很快,将产生很陡的脉冲电流,其上升时间小于1ns,并激发频率高达数GHz的电磁波。 应用宽带高频天线(300MHz-1.5GHz传感器)检测GIS内部局放电流激发的电磁波信号,从而反应GIS内部局部放电的类型及大体位置。根据传感器安装位置不同,该方法分为内置法与外置法两种。 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。,内置式特高频传感器,外置式特高频传感器,UHF信号在GIS中的传播衰减,GIS的金属同轴结构可视为一个良好的电磁波导,放电所形成的高阶电磁波TE和TM(f300MHz),可沿波导方向无衰减地进行转播; 绝缘屏障会造成2dB信号衰减 转角结构会造成6dB信号分散,特高频电磁波传输与衰减示意图,二、特高频局部放电检测仪器及工具,特高频局部检测仪的基本要求 特高频局放检测仪的组成 特高频局放检测其它常用工具
2、 GIS特高频局放仪常用谱图,二、特高频局部放电检测仪的基本要求,能够有效抑制或排除干扰; 可根据现场实际情况调整局部放电的检测周期、检出阈值和报警阈值等参数; 可用外施高压电源进行同步(外同步),并可通过移相的方式,对测量信号进行观察和分析; 测试线长度满足要求,且接头牢固不易损坏(最好N型接头) 局部放电检测应提供局部放电信号的幅值、相位、放电频次等信息中的一种或几种,并可采用PRPS、PRPD等常用谱图进行展示。,二、特高频局部放电检测仪的组成,特高频传感器:耦合器,感应300M-1.5GHz的特高频无线电信号; 信号放大器(可选):某些局放检测仪会包含信号放大器,对来自前端的局放信号做放大处理; 滤波器(可选):如果现场检测在某一频段存在较强干扰,可使用特定的滤波器将其滤掉,从而达到抗干扰目的; 检测仪器主机:接收、处理耦合器采集到的特高频局部放电信号; 分析主机(笔记本电脑):运行局放分析软件,对采集的数据进行处理,识别放电类型,判断放电强度;,特高频局放测试仪组成示意图,3、特高频局放检测其它常用工具,高速示波器:一般2G以上采样速率,可对特高频原始信号进行观察,并利用各个
3、通道采集信号的时间差来进行定位; 频谱仪:根据频谱特性进一步确认是放电还是干扰,如果是干扰可分析干扰信号频段,通过使用滤波器来过滤掉干扰信号; 屏蔽带:屏蔽外部干扰最基本的工具,一般用金属布制成,同时能起到增强检测信号及固定传感器的作用。,4、GIS特高频局放仪两种常用谱图,PRPS(脉冲序列相位分布)谱图,PRPD(局部放电相位分解)谱图,3、特高频局部放电检测方法及注意事项,检测条件要求 检测周期 安全注意事项 检测接线 传感器放置部位部位及要求 操作流程 常见注意事项,1、检测条件要求,被检设备是带电运行设备,绝缘盆子为非金属封闭或内置有 传感器; 设备为额定气体压力,在设备上无各种外部作业; 在检测时应最大限度保持测试周围信号的干净,尽量减少人为制造出的干扰信号,例如:手机信号、照相机闪光灯信号、照明灯信号等; 进行室外检测避免雨、雪、雾、露等相对湿度大于80的天气条件。,2、检测周期,投运后及大修后1个月内应对本体进行一次局部放电检测; 正常情况下,半年至一年检测一次; 检测到GIS有异常信号但不能完全判定时,可根据GIS设备的运行工况,应缩短检测周期,增加检测次数,应并分析
4、信号的特点和发展趋势; 必要时,对重要部件(如断路器、隔离开关、母线等)进行局部放电重点检测; 对于运行年限超过15年以上的GIS设备,宜考虑缩短检测周期,迎峰度夏(冬)、重大保电活动前应增加检测次数。,3、安全注意事项,为确保安全生产,特别是确保人身安全,除严格执行电力相关安全标准和安全规定之外, 还应注意以下几点: 检测时应勿碰勿动其它带电设备; 防止传感器坠落到GIS管道上,避免发生事故; 保证待测设备绝缘良好,以防止低压触电; 在狭小空间中使用传感器时,应尽量避免身体触碰GIS管道; 行走中注意脚下,避免踩踏设备管道; 在进行检测时,要防止误碰误动GIS其它部件; 在使用传感器进行检测时,应戴绝缘手套,避免手部直接接触传感器金属部件。,4、检查接线,在采用特高频法检测局部放电的过程中,应按照所使用的特高频局放检测仪操作说明,连接好传感器、信号放大器、检测仪器主机等各部件,通过绑带(或人工)将传感器固定在盆式绝缘子上,必要的情况下,可以接入信号放大器。,特高频局放检测仪连接示意图,5、传感器放置部位部位及要求,GIS内部局部放电产生的特高频信号在GIS腔体内以横向电磁波方式传播,
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