高压柜局放检测技术PPT格式课件下载.ppt

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u引发火灾事故，造成重大经济损失；

引发火灾事故，造成重大经济损失；

一、高压开关柜的故障特征一、高压开关柜的故障特征一、一、GIS局部放电检测背景局部放电检测背景开关柜究竟有哪些类开关柜究竟有哪些类型的故障？

型的故障？

开关柜的主要故障开关柜的主要故障形式又是什么？

形式又是什么？

一、高压开关柜的故障特征一、高压开关柜的故障特征开关柜的故障类型及统计结果开关柜的故障类型及统计结果u拒动故障，主要是机构等机械原因拒动故障，主要是机构等机械原因;

u误动故障，主要是二次控制回路原因误动故障，主要是二次控制回路原因;

u绝缘故障，主要是缺陷、爬电、闪络等；

绝缘故障，主要是缺陷、爬电、闪络等；

u开断与关合故障，多种原因；

开断与关合故障，多种原因；

u载流故障，主要是接触不良、插件偏心；

载流故障，主要是接触不良、插件偏心；

u外力或其它故障，如加工工艺不良等；

外力或其它故障，如加工工艺不良等；

一、高压开关柜的故障特征一、高压开关柜的故障特征一、高压开关柜的故障特征一、高压开关柜的故障特征根据中国电科院开关设备故障统根据中国电科院开关设备故障统计结果分析得出，不含计结果分析得出，不含40.5kV40.5kV以上以上绝缘与载流故障约占绝缘与载流故障约占303040%40%！

1989198919971997开关柜故障统计结果开关柜故障统计结果19921992年年20022002年广东电网开关设备故障统计结果年广东电网开关设备故障统计结果一、高压开关柜的故障特征一、高压开关柜的故障特征绝缘与载流故障约占绝缘与载流故障约占6666！

一、高压开关柜的故障特征一、高压开关柜的故障特征绝缘与载流故障都是与放电现象密切有关的！

绝缘与载流故障都是与放电现象密切有关的！

绝缘与载流故障比率约在绝缘与载流故障比率约在3050之间！

之间！

对中压开关设备实施放电检测可显著减少故障概率！

二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术局部放电定义局部放电定义电力设备绝缘中部分被击穿的电气放电，可以发电力设备绝缘中部分被击穿的电气放电，可以发生在导体附近，也可以发生在其他地方生在导体附近，也可以发生在其他地方内部局部放电：

发生在绝缘体内部的放电内部局部放电：

发生在绝缘体内部的放电表面局部放电：

发生在绝缘体表面的放电表面局部放电：

发生在绝缘体表面的放电电晕电晕：

发生在被气体包围的导体附件的放电：

发生在被气体包围的导体附件的放电二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术检测局部放电的意义检测局部放电的意义1常规的非耐压和耐压试验难以发现局部放电常规的非耐压和耐压试验难以发现局部放电这类绝缘缺陷这类绝缘缺陷2局部放电将导致电力设备绝缘的劣化和缺陷局部放电将导致电力设备绝缘的劣化和缺陷的恶性循环，严重时甚至会导致绝缘事故的恶性循环，严重时甚至会导致绝缘事故3检测局部放电可以避免电力设备在运行中发检测局部放电可以避免电力设备在运行中发生突发性绝缘损坏事故生突发性绝缘损坏事故二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术局部放电既是征兆，也是造成绝缘劣局部放电既是征兆，也是造成绝缘劣化的重要原因。

化的重要原因。

局部放电检测和监测是实现状态监测的局部放电检测和监测是实现状态监测的重要技术手段。

重要技术手段。

导致设备局部放电的因素导致设备局部放电的因素n运行状态的影响运行状态的影响运行过电压；

运行过电压；

雷电波冲击；

谐波畸变谐波畸变；

n设备本身的原因设备本身的原因绝缘材料不均匀；

绝缘材料不均匀；

内部存在空洞和杂质；

导体表面存在凸出部；

绝缘强度的不足；

n环境因素的影响：

环境因素的影响：

潮湿、过热。

二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术局部放电的伴生现象局部放电的伴生现象电磁波的发射：

电磁波的发射：

HFHFVHFVHFUHFUHFSHFSHF；

声音信号：

可闻噪声超声波；

气体生成物：

氮化物、碳化物、氟化物；

光：

红外、紫外；

发热：

红外；

电流行波：

高频脉冲电流。

二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术局部放电的电量测量法局部放电的电量测量法名称检测手段检测对象使用条件备注脉冲电流法检测阻抗变压器、电缆、GIS、套管等离线IEC60270泄漏或介损HFCT、电容耦合器绝缘子、套管等容性设备在线离线可校准射频检测法HFCT、射频天线、电容耦合变压器、电缆、GIS、开关柜、发电机离线在线可校准*超高频法超高频天线变压器、电缆、GIS、发电机离线在线无法校准二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术局部放电的非电量测量法局部放电的非电量测量法名称检测手段检测对象使用条件备注声测法超声波传感器、麦克风变压器、电缆、GIS套管、开关柜在线离线超声波检测法光测法光纤传感器变压器、GIS离线在线化学检测法气体传感器变压器、GIS离线在线DGA法SF6分解物二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术开关柜局放检测实用技术开关柜局放检测实用技术n电磁测量法；

电磁测量法；

n声音测量法；

声音测量法；

n气体测量法；

气体测量法；

n光测量法；

光测量法；

n热测量法；

热测量法；

n脉冲电流法；

脉冲电流法；

二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术开关柜局放的电磁测量法开关柜局放的电磁测量法

（1）

（1）n局部放电发生时，放电点产生高频电流波，局部放电发生时，放电点产生高频电流波，并向两个方向传播；

并向两个方向传播；

n受集肤效应的影响，电流波仅集中在金属柜受集肤效应的影响，电流波仅集中在金属柜体内表面传播，而不会直接穿透；

体内表面传播，而不会直接穿透；

n在金属断开或绝缘连接处，电流波转移至外在金属断开或绝缘连接处，电流波转移至外表面，并以电磁波形式进入自由空间；

表面，并以电磁波形式进入自由空间；

n电磁波上升沿碰到金属外表面，产生暂态对电磁波上升沿碰到金属外表面，产生暂态对地电压地电压（TransientEarthVoltage）（TransientEarthVoltage）。

二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术开关柜局放的电磁测量法开关柜局放的电磁测量法

（2）

（2）n暂态对地电压可用暂态对地电压可用TEVTEV传感器进行测量，其传感器进行测量，其幅值与放电量和传播途径的衰减程度有关；

幅值与放电量和传播途径的衰减程度有关；

n衰减量主要取决于放电点位置、设备的内部衰减量主要取决于放电点位置、设备的内部结构以及开口大小有关，如垫圈的厚度。

结构以及开口大小有关，如垫圈的厚度。

n利用装设在金属柜体外表面上的两个利用装设在金属柜体外表面上的两个TEVTEV传传感器所测量的信号到达时差，可以实现粗略感器所测量的信号到达时差，可以实现粗略的局部放电定位。

的局部放电定位。

二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术开关柜局放的电磁测量法开关柜局放的电磁测量法（3）（3）n暂态对地电压传感器类似于暂态对地电压传感器类似于RFRF耦合电容器；

耦合电容器；

n开关柜壳体上暂态对地电压的变化会在传感器开关柜壳体上暂态对地电压的变化会在传感器的金属极板上感应出高频电流，感应电流的大的金属极板上感应出高频电流，感应电流的大小与放电脉冲的前沿陡峭程度有关；

小与放电脉冲的前沿陡峭程度有关；

n对传感器输出的高频电流进行处理，可以间接对传感器输出的高频电流进行处理，可以间接获得局部放电的强度和频度。

获得局部放电的强度和频度。

二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术开关柜局放的声音测量法开关柜局放的声音测量法

（1）

（1）n局部放电前，放电点周围的电场应力、介质局部放电前，放电点周围的电场应力、介质应力、粒子力处于相对平衡状态。

应力、粒子力处于相对平衡状态。

n局部放电是一种快速的电荷释放或迁移过程，局部放电是一种快速的电荷释放或迁移过程，导致放电点周围的电场应力、机械应力与粒导致放电点周围的电场应力、机械应力与粒子力失去平衡状态而产生振荡变化过程；

子力失去平衡状态而产生振荡变化过程；

n机械应力与粒子力的快速振荡，导致放电点机械应力与粒子力的快速振荡，导致放电点周围介质的振动现象，从而产生声波信号；

周围介质的振动现象，从而产生声波信号；

二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术开关柜局放的声音测量法开关柜局放的声音测量法

（2）

（2）n放电强度的大小决定了电场应力、机械应放电强度的大小决定了电场应力、机械应力和粒子力的振荡幅度，直接决定了振动力和粒子力的振荡幅度，直接决定了振动的程度和声波的相度；

的程度和声波的相度；

n对于同种程度的放电，振动幅度与介质的对于同种程度的放电，振动幅度与介质的弹性系数有关，固体与液体振动小，气体弹性系数有关，固体与液体振动小，气体振动大；

振动大；

n振动和声波的传播过程是有损耗的，传播振动和声波的传播过程是有损耗的，传播途径的差异导致超声波响度与放电强度之途径的差异导致超声波响度与放电强度之间复杂的比例关系；

间复杂的比例关系；

二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术开关柜局放的声音测量法（3）n电缆绝缘的内部放电导致的振动电缆绝缘的内部放电导致的振动幅度较小，难以采用超声波方法幅度较小，难以采用超声波方法测量；

测量；

n绝缘子、母排导致的表面放电导绝缘子、母排导致的表面放电导致的振动幅值较大，方便使用超致的振动幅值较大，方便使用超声波方法进行测量；

声波方法进行测量；

二、高压开关柜局放实用检测技术二、高压开关柜局放实用检测技术电磁测量与声音测量的对比电磁测量与声音测量的对比电磁测量法电磁测量法对脉冲的变化速度比较敏对脉冲的变化速度比较敏感，感，比较适合介质内部放电；

比较适合介质内部放电；

对放电频谱较低的套管、终对放电频谱较低的套管、终端、绝缘子表面放电不敏感；

端、绝缘子表面放电不敏感；

易受外界电磁干扰的影响；

能够精确定位，但分辨率不能够精确定位，但分辨率不高，主要是设备精度限制；

高，主要是设备精度限制；

传播过程衰减较小；

声音测量法声音测量法对介质类型比较敏感，适合