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电力系统与设备电力系统与设备 2024/9/32Residential Data ConcentratorControl CenterData network Users2. Information Infrastructure典型电网结构典型电网结构典型电网结构典型电网结构 网架图与变电站 输变电设备-变压器 输变电设备-开关 输变电设备-互感器 输变电设备-避雷器 输变电设备-电抗器 输变电设备-电容器组与消弧线圈 输变电设备-支柱绝缘子 输变电设备-母线 输变电设备-架空输电线路 输变电设备-电缆线路 输变电设备状态检修2010年5月25日 主要内容●新规程概况●新规程的思路要点●新概念解析●新分析方法解析●设备状态信息及评估●周期及项目调整策略●主要设备标准简介●执行新规程的基本要求●总结●●●●●●●●● ●本规程与DL/T596编制思路差异对照表比较内容DL/T596本规程目标和内容目标：预防性试验内容：试验目标：状态检修内容：巡检、检查、功能确认和试验试验数据分析与注意值比较1.注意值2.警示值3.纵横比分析4.显著性差异分析试验项目未分类1.试验项目分为例行和诊断两大类2.例行(较少的项目，适用所有的设备)3.诊断(较多的项目，适用需要的设备)设备状态信息试验数据1.巡检信息2.试验数据（含带电/检测数据）3.家族缺陷4.运行经历（不良工况）试验周期定期1.基准周期2.轮试（抽样控制）3.实际周期=f(基准周期，设备状态)●●●●●●●●● ●对DL/T596重要试验项目分析标准改进列表改进内容改进原因改进措施1变压器绕组绝缘电阻与实践经验矛盾按实践经验更正2变压器空载电流原无明确分析标准明确了分析标准3变压器短路阻抗原无明确分析标准明确了分析标准4变压器绕组电阻没有考虑原始差异影响分析方法灵敏性低考虑了原始差异影响修正了分析方法5变压器铁心绝缘原无明确分析标准明确了分析标准6变压器交流耐压试验没有考虑频率的影响考虑了频率的影响7断路器主回路电阻没有考虑与原始值的差异考虑了与原始值的差异8CT/套管介损注意值•没考虑有机缠绕绝缘•注意值偏高•增加了有机缠绕绝缘•修订了注意值标准9MOAU1mA下漏电流注意值未考虑电阻片直径影响可导致误判修订了注意值标准10接地网接地阻抗注意值不符合工程实际修订了注意值标准11盘形瓷绝缘子零值检测判断标准存在不足修订了注意值标准12复合绝缘子评估没有考虑性能的分散性修订了评估标准●●●●●●●●● ●新增设备和试验项目SF6绝缘变压器SF6绝缘电磁式电压互感器和电流互感器聚四氟乙烯缠绕绝缘套管和电流互感器串联补偿装置线路避雷器红外热像检测（所有设备）变压器绕组频响分析变压器直流偏磁测量变压器套管不断引线试验技术变压器绝缘油颗粒数检测断路器、隔离开关、分接开关等有机械操作设备的例行检查橡塑电缆主绝缘交流耐压试验橡塑电缆介质损耗因数测量现场污秽度评估复合绝缘子和室温硫化硅橡胶涂层的状态评估瓷质支柱绝缘子超声探伤●●●●●●●●● 主要内容●新规程概况●新规程的思路要点●新概念解析●新分析方法解析●设备状态信息及评估●周期及项目调整策略●主要设备标准简介●执行新规程的基本要求●总结●●●●●●●●● ●新规程的思路要点设备状态决定停电试验周期、项目停电检修试验周期必须是双向调整的巡检、运行、试验、检修等共同决定设备状态考虑共性缺陷的警示作用适度精简定期试验项目增加新的诊断性试验项目重新构建新的试验数据评价体系强调可操作性●●●●●●●● 主要内容●新规程概况●新规程的思路要点●新概念解析●新分析方法解析●设备状态信息及评估●周期及项目调整策略●主要设备标准简介●执行新规程的基本要求●总结●●●●●●●●● ●新概念解析试验分类：例行试验、诊断性试验初值：代表设备“原始”状态的试验值注意值/警示值：缺陷的明确性家族缺陷：设计、材质、工艺性缺陷不良工况：可能影响设备状态的运行经历基准周期：适用于大部分设备状态的周期轮试：试验与抽样控制●●●●●●● ●试验分类：例行试验、诊断性试验例行试验可发现常见缺陷或缺陷症兆便于现场实施兼顾传统和经验诊断性试验例行试验异常，需进一步明确缺陷性质、位置有家族性缺陷，需进一步明确状态经历严重不良工况，需进一步明确状态●●●●●●● ●初值：代表设备“原始”状态的试验值初值：比较的基础出厂试验值交接试验值或首次预试值大修后首次试验值如何理解“原始”：选择正确的初值受安装环境影响：交接或首次预试值，如套管电容量等不受安装环境影响：出厂试验值，如Tr.绕组电阻受大修影响：大修后首次试验值●●●●●●● ●注意值/警示值：缺陷的明确性注意值：可能存在或可能发展为缺陷受环境、试验条件等影响大，试验数据分布范围大仅凭试验值的大小无法确定设备的状态对分析设备状态有参考价值如绝缘电阻警示值：设备已存在缺陷并有可能发展为故障有警示值的状态量通常稳定、不受环境影响正常设备不应超过警示值，如Tr.绕组直流偏差,C或超过警示值就不能保证设备安全运行，如Oil耐压值●●●●●●● ●家族缺陷：设计、材质、工艺性缺陷如何认定家族缺陷同一类别的缺陷“异常”出现缺陷分析认定属于“设计、材质、工艺”性缺陷不一定是同厂、甚至不一定是同类设备在评估设备状态中的应用概率性的：需要诊断其他家族设备是否存在必然性的：需要检修以消除事故缺陷隐患新设备、涉及主体或关键部件的，危险性高●●●●●●● ●不良工况：可能影响设备的运行经历设备状态评估的重要信息之一稳定运行情况下，设备所受影响不大不良工况指：TR：侵入波、过负荷（过热）、过励磁、近区短路开关设备：频繁操作/长时间不操作，开断短路电流支柱瓷绝缘子：频繁操作、地震不良工况可能会对设备造成损害●●●●●●● ●基准周期：适用于大部分设备状态的周期规程中的基准周期适用于大部分设备，但不考虑极端设备为了便于管理，基准周期作了归一化处理允许电力企业根据自身设备状态进行调整自己的基准周期设备状态比较整齐，一类设备一个基准周期可以对不同厂、不同工龄设备制订不同的基准周期基准周期的调整必须建立在基础评价之上，需批准●●●●●●● ●轮试：试验与抽样控制轮试：一周计划制订策略基于抽样控制理论，避免长周期设备状态失控实际上是家族缺陷的警示思想本着有利执行的原则，尽量采用轮试：如果发现问题分析问题的性质，确定是否为家族缺陷评估问题的发生率，是否明显高于正常预期如果是，其它未到期设备应尽快安排试验●●●●●●● 主要内容●新规程概况●新规程的思路要点●新概念解析●新分析方法解析●设备状态信息及评估●周期及项目调整策略●主要设备标准简介●执行新规程的基本要求●总结●●●●●●●●● ●新分析方法解析1纵横比分析适用于异受环境影响的项目，至少一组设备是一种辅助分析的方法，属于“注意”性质●●●●●● ●纵横比分析应用实例套管介损%：ABC上次试验值：a1=0.0029b1=0.0021c1当前试验值：a2=0.0049b2=0.0034c2被分析量：A相当前试验值计算方法：?>30%计算结果：>30%判断结论：A相当前试验值应引起“注意”●●●●●● ●新分析方法解析2显著性差异分析基于数理统计分析理论不论是否超过注意值要求，只要存在显著性差异，就要引起“注意”是一种辅助分析的方法，属于“注意”性质●●●●●● ●显著性差异分析假设服从t分布，建议至少5台以上设备计算状态量的平均值及样本偏差S选择2.5%的拒绝概率存在显著性差异的判断规则：劣化表现为状态量值减少时（如绝缘电阻）劣化表现为状态量值增加时（如介质损耗因数）劣化表现为偏离初值时（如套管电容）●●●●●● ●显著性差异应用实例CT介损%：ABC第一组：a1b1=0.0021c1第二组：a2=0.0049b2=0.0034c2被分析量：第二组A相试验值计算方法：a2?>计算结果：a2>判断结论：第二组A相试验值应引起“注意”●●●●●● 主要内容●新规程概况●新规程的思路要点●新概念解析●新分析方法解析●设备状态信息及评估●周期及项目调整策略●主要设备标准简介●执行新规程的基本要求●总结●●●●●●●●● ●设备状态信息及评估巡检及带电检测信息运行信息：不良工况停电试验信息：例行停电试验/诊断性试验缺陷信息：自身缺陷/家族缺陷状态良好的认定状态不确定的认定●●●●● ●巡检与带电检测信息巡检与带电检测内容：外观完整性、高压电气连接自备检测/监测仪表状态或数据TR绝缘油试验及溶解气体分析SF6气体密度、湿度、成分分析评估异常的性质（可控？可预见？）异常的程度（警示？注意？）●●●●● ●不良工况P1变压器不良工况出口、近区短路：绕组变形频响测量、短路阻抗、C过负荷（过热）：绝缘老化绝缘油糠醛含量测量，纸聚合度测试；结合温度记录的理论评估过励磁：异常振动导致机械性缺陷噪声、振动波谱等测试、空载损耗等侵入波：局部绝缘击穿、局放油中气体、局部放电、电压比等●●●●● ●不良工况P2开关设备不良工况开断短路电流：主触头烧损，即电气寿命主回路电阻、红外热像检查、检修频繁操作：机械磨损例行检查和测试长时间未操作：机械卡涩保养性操作、时间特性测量（前三次分散性测量）地震：瓷件损伤超声探伤●●●●● ●试验数据的评价方法P1首先要确定试验数据的性质，警示？注意？要充分理解试验数据的物理意义,特别是警示值要掌握环境、测量仪表误差的影响程度试验数据不仅要注意大小，还要注意趋势还须注意与同类设备的差异：显著性差异分析法机械性参量还应看其分散性开关机械特性，合成绝缘子机械特性等●●●●● ●试验数据的评价方法P2●●●●● ●试验数据的评价方法P3量化评价原则主要考虑量值大小和趋势趋势不能简单地看增加/减少了百分之多少量化评价算法（1）正劣化：负劣化：●●●●● ●试验数据的评价方法P4量化评价算法（1）算例：周期3年，注意值，新套管平均值套管1套管2套管3本次试验0.0050.0050.005上次试验0.0030.0050.005上上次试验0.0010.0030.005评价（%）27.433.835.9●●●●● ●试验数据的评价方法P5量化评价算法（2）：偏差性劣化算例1：直流电阻偏差为0.5%，警示值2%评价结果为75%多个试验项目的综合评价（主体项目）算例1：m=3，项目1G1=78%，项目2G2=48%，项目3G3=51%，T=58%●●●●● ●家族缺陷家族设备缺陷率总台数N，缺陷台数n家族缺陷危险指数f0%（危险极大）~100%（危险很小）评估算法：算例：f=15%，N=10，n=3，F=60%●●●●● ●状态良好的认定巡检中未见可能危及设备安全运行的任何异常带电检测（如有）显示设备状态良好上次例行试验与前几次的相比无明显差异没有任何可能危及设备安全运行的家族缺陷上次例行试验以来，没有经例严重的不良工况附录中评价80分以上的设备可作为参考●●●●● ●状态不确定的认定巡检发现异常，此异常可能是重大质量隐患所致带电检测（如有）显示设备状态不良以往的例行试验有朝着注意值或警示值方向发展的明显趋势，或者接近注意值或警示值存在重大家族缺陷经受了较为严重不良工况，不进行试验无法确定其是否对设备状态有实质性损害附录中评价30分以下的设备可作为参考●●●●● ●设备状态信息及评估小结●●●●● 主要内容●新规程概况●新规程的思路要点●新概念解析●新分析方法解析●设备状态信息及评估●周期及项目调整策略●主要设备标准简介●执行新规程的基本要求●总结●●●●●●●●● ●周期及项目调整策略周期的概念巡检及带电检测周期的调整策略停电试验基准周期的调整策略停电试验执行周期的调整策略停电试验项目的调整策略停电试验计划的制订●●●● ●周期的概念周期仍然是必须的获得状态的需要部分部件寿命前维护的需要周期不一定是时间概念可能是电气寿命、机械寿命●●●● ●巡检及带电检测周期的调整策略不建议延长巡检周期下列情形下，应适度缩短巡检周期日最高气温35℃以上或大负荷期间（红外）新投运或对核心部件或主体进行解体性检修后重新投运的设备下列情形下，增加一次巡检大风、降雨（雪、冰雹）、沙尘暴之后有感地震之后（电气连接、瓷件）●●●● ●停电试验基准周期的调整策略建议制定适合自己设备特点的基准周期有评估依据，应在1年倍规程基准周期之间运行记录良好，既往预试重大缺陷检出率很低，可延长运行记录稍差，既往预试有一定重大缺陷检出，应缩短如设备状态整齐，可按电压等级分大类如220kV油浸式电力变压器必要时进一步按制造商、工龄等分出子类如工龄10年内220kV油浸式电力变压器工龄10以上220kV油浸式电力变压器●●●● ●停电试验执行周期的调整策略P1建议制定适合自己设备特点的基准周期有评估依据，应在1年倍规程基准周期之间运行记录良好，既往预试重大缺陷检出率很低，可延长运行记录稍差，既往预试有一定重大缺陷检出，应缩短如设备状态整齐，可按电压等级分大类如220kV油浸式电力变压器必要时进一步按制造商、工龄等分出子类如工龄10年内220kV油浸式电力变压器工龄10以上220kV油浸式电力变压器●●●● ●停电试验执行周期的调整策略P2符合“状态良好设备”之条件的，可延长1年属于“状态不确定设备”的，需提前进行试验新设备+重大家族缺陷（评价低于60%），尽快经历严重不良工况，尽快巡检或带电检测异常，劣化趋势严重，尽快试验数据显示设备状态不良（评价低于30%），提前●●●● ●停电试验项目的调整策略一般设备，只进行例行试验项目下列设备需进行诊断性试验项目经历了重大不良运行工况，设备状态可能受到影响巡检、例行试验异常，无法确定异常的性质和程度有重大家族缺陷具有机械磨损/电气灼损的设备，长时间运行之后●●●● ●停电试验计划的制订平时做好预案，若有停电机会，根据时间长短：巡检、带电检测、监测等发现异常的设备有家族缺陷的设备经受了不良工况的设备恶劣天气下放电强烈的设备年度内需要进行例行试验的设备正常试验计划大部分设备，按基准周期，轮试（如适合）安排少部分虽然未到期，但状态不好需要提前试验的设备少部分停电试验计划的延迟设备因故暂时不能、或不宜退出，且符合延迟进行停电试验的条件●●●● ●周期及项目调整策略小结●●●● 主要内容●新规程概况●新规程的思路要点●新概念解析●新分析方法解析●设备状态信息及评估●周期及项目调整策略●主要设备标准简介●执行新规程的基本要求●总结●●●●●●●●● ●主要设备试验标准简介油浸式电力变压器高压套管金属氧化物避雷器高压断路器电流互感器电容式电压互感器橡塑绝缘电缆气体绝缘组合电器变电站设备外绝缘及绝缘子●●● ●油浸式电力变压器P1例行试验项目周期进行了统一，基准周期为3年诊断性项目增加了绕组变形分析、直流偏磁大多数项目的评价标准做出了调整或纠正绕组绝缘电阻标准：绝缘电阻无显著下降吸收比≥，或极化指数≥1.5或绝缘电阻≥10000MΩ（注意值）注意：绝缘体温度，环境湿度等影响●●● ●油浸式电力变压器P2绕组电阻诊断：绕组及引线的电气接触不良，应力损伤等标准：扣除原始差异后，相间互差不大于2%（警示值）扣除原始差异后，同相初值差不超过±2%（警示值）注意：测量仪器的不确定度应不大于0.5%在绕组电阻测量期间，铁心磁化的极性应保持不变计算公式：●●● ●油浸式电力变压器P2铁心(有外引接地线)绝缘电阻诊断：铁心对地绝缘劣化、多点接地标准：100MΩ（新：1000MΩ），注意变化趋势空载电流和空载损耗测量诊断：铁心结构、绕组变形，匝间绝缘缺陷以及分接开关缺陷标准：单相变压器相间或三相变压器两边柱相差不应超过10%同相别历次试验应无明显变化注意：注意剩磁影响，建议在测量绕组电阻前做，必要时去磁处理●●● ●油浸式电力变压器P3短路阻抗测量诊断：绕组变形缺陷标准：相对变化超过±3%时应引起注意注意：试验电流5A至10A，波形良好绕组电压比诊断：绕组匝间短路等缺陷标准：±0.5%（额定分接位置），±1.0%（其它）（警示值）注意：大型变压器低压绕组（匝数可能不到200匝）要特别注意测量仪表的不确定度应不大于0.1%●●● ●开关设备P1例行试验项目周期进行了统一，基准周期为3年部分项目的评价标准做出了调整或纠正主回路电阻测量诊断：主回路电气接触情况是否良好标准：≤制造商规定值（注意值）=满足制造商技术文件要求注意：100次分合操作与基准周期先到者长时间未操作时，注意前三次操作分散性●●● ●开关设备P2断路器断口间并联电容器电容量和介质损耗因数诊断：并联电容器电容量绝缘缺陷标准：电容量初值差不超过±5%（警示值）介质损耗因数：油浸纸≤0.005膜纸复合≤（注意值）注意：电容量应符合制造商要求与同类电容器比，电容量应无显著性差异●●● ●开关设备P3例行检查和测试诊断：操动机构功能标准：增加了机械方面的检查和保养内容增加了储能电机工作电压的要求注意：长时间未操作时，注意前三次操作时间特性的分散性●●● ●套管/油纸式电流互感器P1电容量诊断：绝缘屏击穿标准：±5%注意：比较对象应该现场试验值，不应是出厂值电容量增加时格外注意，220kV±3%,500kV±1.5%尽可能采用高精度测量技术介质损耗因数诊断：绝缘受潮、劣化标准：500kV及以上≤；油纸：≤；聚四氟乙烯：≤注意：环境湿度影响，高压介损测量，增量的意义●●● ●套管/油纸式电流互感器P2 ●电容式电压互感器分压电容器试验诊断：分压电容器绝缘状态和电容量标准：极间绝缘电阻≥5000MΩ（注意值）电容量初值差不超过±2%（警示值）介质损耗因数：≤0.005(油纸绝缘）（注意值）≤0.0025(膜纸复合)（注意值）注意：电容值变化●●● ●金属氧化物避雷器P1直流1mA电压U1mA及在0.75U1mA下漏电流测量诊断：电阻片老化标准：U1mA初值差不超过±5%且不低于GB11032规定值1mA漏电流初值差≤30%或≤50μA（注意值）注意：环境湿度、电晕等影响明显，会使U1mA偏小、漏电流偏大，一般是逐节进行●●● ●金属氧化物避雷器P2 ●橡塑绝缘电缆P1绝缘电阻（主绝缘、外护套及内衬层）诊断：主电阻老化；外护套及内衬层绝缘老化、破损、进水标准：主绝缘：无显著变化（注意值）≥Ω·kM（注意值）注意：温度影响电缆长度折算方法●●● ●橡塑绝缘电缆P2交流耐压属于验证性试验，可发现严重的绝缘缺陷注意：耐压频率≤300Hz耐压幅值（≥220kV0，110kV0）时间（5min）积累经验介质损耗量诊断：主绝缘老化、树枝放电标准：≤（注意）（进一步诊断）注意：试验电压为U0，频率：0.1Hz~50Hz积累经验●●● ●气体绝缘组合电器水分水分的危害水分的来源漏气与水分局部放电超声、脉冲电流、甚高频法SO2等特征气体监测（增长趋势分析） ●输电线路P1大量应用轮试思想杆塔接地阻抗、零子绝缘子检测、现场污秽度评估复合绝缘子状态评估悬式瓷绝缘子绝缘电阻诊断：零值绝缘子标准：≥500MΩ注意：环境湿度影响必要时加装屏蔽环测量，一般在1000MΩ以上●●● ●输电线路P2复合绝缘子状态评估诊断：机械、电气性能退化标准：憎水性、憎水性迁移特性、憎水性丧失特性和憎水性恢复时间测定界面试验机械破坏负荷试验：Mav-2.05Sn≥0.5SML，且Mav≥0.65SML ●输电线路P3现场污秽度评估诊断：外绝缘表面污秽程度及发生污闪的风险标准：≤最大许可现场污秽度最大许可现场污秽度的确定试验方法：通过试验确定（除非十分必要）类比法：应用类似绝缘结构的试验数据（优先）制造商数据：制造商提供的设计数据（如有）根据污秽实测值，换算现场污秽度评估经验积累法：曾耐受的最大现场污秽度，或曾闪络的最小现场污秽度●●● ●输电线路P4线路避雷器本体及支撑绝缘子外观目测为主（位置、外观、电气连接）红外检测绝缘电阻，有停电机会且3年未测 主要内容●新规程概况●新规程的思路要点●新概念解析●新分析方法解析●设备状态信息及评估●周期及项目调整策略●主要设备标准简介●执行新规程的基本要求●总结●●●●●●●●● ●执行新规程的基本要求对设备状态进行初始评价，确定合理基础周期所有巡检和试验仪器设备都符合新规程要求设备状态信息资料符合基本要求完成相关人员培训，全面准确掌握新规程制订执行细则●● ●对设备状态进行初始评价宏观方面：针对批量设备如运行可靠性有明显差异，应分类原停电试验周期？重大缺陷检出率？确定基准周期，如有分类，按类确定微观方面：针对一台设备近3次试验数据是否呈现明显劣化趋势？近1年内是否经历了严重不良工况？是否存在严重家族缺陷？●● ●巡检和试验仪器设备都符合新规程要求巡检和例行试验所需的仪器设备齐全自备常用诊断性试验用仪器设备仪器设备功能和误差等级符合新规程要求所有仪器设备都按规定等级和周期校验●● ●设备状态信息资料符合基本要求至少近3次停电试验数据（新设备为全部）至少近1年带电检测数据近1年内不良工况记录至少近5年内缺陷记录关键部件的检修或技改记录●● ●完成相关人员培训相关技术人员应掌握设备状态认定的基本程序计划编制人员应准确理解新规程的总则部分试验负责人员掌握新的分析方法及试验项目新的标准体系●● ●制订执行细则有明确的基准周期掌握至上次试验以来，是否存在家族缺陷掌握至上次试验以来，是否经历不良工况分析近3次试验，是否有明显劣化趋势明确停电试验的延迟、正常和提前的条件明确适用“轮试”的计划方案●● ●执行新规程的基本要求小结●● ●总结状态检修思想反映在总则中，总则不可忽视要加强设备状态信息的管理巡检、带电检测、停电试验、不良工况、缺陷、家族缺陷、检修记录等要遵从试验数据的分析和处置原则要遵从设备状态认定程序计划中，停电试验时间必须遵从双向调整策略所有的调整必须有依据——设备状态！● 谢谢！！ 。
