电力设备带电检测仪器技术规范 第5部分高频法局部放电带电检测仪器技术规范征求意见稿0731.docx

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电力设备带电检测仪器技术规范第5部分高频法局部放电带电检测仪器技术规范征求意见稿0731

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Q/GDW

企业标准

Q/GDWXXXXX—XXXX

电力设备带电检测仪器技术规范

第5部分：

高频法局部放电带电检测仪器技术规范

Technicalspecificationforenergizedtestdeviceofelectricalequipment-

Part5:

technicalspecificationforhigh-frequencypartialdischargedetector

XXXX-XX-XX发布

XXXX-XX-XX实施

国家电网公司发布

目  次

前  言

高频法局部放电带电检测仪器一般用于对电力设备进行局部放电高频带电检测。

为了规范此类仪器的相关技术指标，特制定本标准。

本标准对所使用的高频法局部放电带电检测仪的技术条件、试验项目以及试验方法进行了详细规定。

本标准由国家电网公司运维检修部提出并解释。

本标准由国家电网公司科技部归口。

本标准起草单位：

本标准主要起草人：

本标准首次发布。

本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。

高频法局部放电带电检测仪器技术规范

1　范围

本标准规定了高频法局部放电带电检测仪器的技术要求、试验项目、调试、验收、标志、包装、运输、贮存、试验方法等。

本标准适用于高频法局部放电带电检测仪器的设计、生产、采购和检验。

2　规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T6593电子测量仪器质量检验规则

GB/T7354局部放电测量

DL/T417电力设备局部放电现场测量导则

Q/GDWXXXX电力设备带电检测仪器技术规范第1部分：

带电检测仪器通用技术规范

3　术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1　

局部放电partialdischarge

指设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电，这种放电可以发生在导体（电极）附近，也可发生在其他位置。

[DL/T417，术语和定义3.1]

3.2　

高频法局部放电检测high-frequencypartialdischargetest

是指对频率介于3MHz~30MHz区间的局部放电信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。

3.3　

高频电流传感器high-frequencycurrenttransformerHFCT

用于测量频率介于十几kHz至30MHz的微电流信号，并转化为电压信号的传感器。

3.4　

传输阻抗transferimpedanceZ（f）

当输入是正弦电流时，输出电压幅值和恒定输入电流幅值的比值，

Z（f）是频率的函数。

[GB/T7354，定义3.9.2]

4　检测原理

当局部放电在电力设备很小的范围内发生时，局部击穿过程很快，将产生很陡的脉冲电流，脉冲电流将流经电力设备的接地引下线，同时会在垂直于电流传播方向的平面上产生磁场。

通过在电力设备的接地线上安装高频电流传感器和相位信息传感器，从局部放电产生的磁场中耦合能量，再经线圈转化为电信号的方式，可以检测判断电力设备中的局部放电故障，如图1所示。

图1　电力设备高频法局部放电检测示意图

5　结构组成

电力设备高频局部放电检测系统一般由高频电流传感器、相位信息传感器、信号采集单元、信号处理单元和数据处理终端等构成。

高频电流传感器完成对局部放电信号的接收，一般使用钳式高频电流互感器；相位信息传感器同步采集工频参考相位，一般使用柔性工频电流传感器或电压变换器；信号采集单元将局部放电和相位信息模拟信号转化成为数字信号；信号处理单元集成了分析软件，完成对信号滤波放大等处理和局部放电数据的分析；数据处理终端完成信息展示和检测仪器的人机交互。

高频局部放电检测系统的组成框图如图2所示。

图2　高频法局部放电带电检测仪结构图

6　产品分类

6.1　一般型

一般型高频法局部放电带电检测仪主要用于设备巡检，应具备7.3.1中所述的基本功能要求。

6.2　诊断型

诊断型高频法局部放电带电检测仪可用于设备巡检和诊断性试验，应具备7.3.1和7.3.2中所述的基本功能要求和专项功能要求。

7　技术要求

7.1　一般要求

使用环境条件

高频法局部放电带电检测仪的使用环境要求如下：

a）环境温度：

－10℃~+50℃；

b）环境相对湿度：

50℃（5~90）%RH；

c）大气压力：

80kPa~110kPa。

工作电源

高频法局部放电带电检测仪的工作电源要求如下：

a）直流电源：

5V~36V电池；

b）交流电源：

220（1±10%）V，频率50（1±5%）Hz。

7.2　通用技术要求

通用技术要求按照Q/GDWXXX《电力设备带电检测仪器技术规范第1部分：

带电检测仪器通用技术规范》中的相关条目执行

7.3　功能要求

基本功能

高频法局部放电带电检测仪器应满足的基本功能按照Q/GDWXXX《电力设备带电检测仪器技术规范第1部分：

带电检测仪器通用技术规范》中5.2.1规定执行。

专项功能

高频法局部放电带电检测仪器应满足的专项功能如下：

a）能够进行时域与频域的转换；

b）具备干扰抑制功能，可抑制设备内部及外界的干扰信号；

c）应具有多通道同步测量功能，并可以对不同通道的测量数据进行对比分析；

d）检测谱图显示及状态评价功能。

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，并可采用波形图、趋势图等谱图中的一种或几种进行展示，能对设备进行运行状态评估和展示；

e）放电类型识别功能。

具备模式识别功能的仪器应能判断电力设备中的典型局部放电类型（沿面放电、绝缘件内部放电、金属尖端放电、电晕放电等），或给出各类局部放电发生的可能性，诊断结果应当简单明确；

f）历史数据对比分析功能。

7.4　性能特性

传感器传输阻抗

要求输入信号为10MHz正弦电流信号时，传输阻抗值大于5mV/mA。

传感器饱和特性

饱和电流值误差不大于±10%。

检测频带

一般整个系统的检测频带在3MHz~30MHz范围内。

线性度

不大于±10%。

灵敏度

不大于10pC。

固定频率干扰信号抑制

该指标反映检测仪器对固定频率干扰信号的抑制能力。

校准器注入电荷量为100pC的信号，同时采用信号发生器输出固定频率（频率在40kHz~500kHz）的正弦信号，对硬件或软件滤波功能进行调节，要求能够检测出校准器输出的信号。

稳定性

不应大于±10%。

8　试验项目及要求

8.1　试验环境

除环境影响试验之外，其它试验项目应在如下试验环境中进行：

a）环境温度：

+15℃~+35℃。

b）相对湿度：

25%~75%。

c）大气压力：

80kPa~110kPa。

8.2　通用技术条件试验

通用技术条件试验项目参照Q/GDWXXX《电力设备带电检测仪器技术规范第1部分：

带电检测仪器通用技术规范》中的相关条目执行。

8.3　功能检验

按照7.3进行逐项检查，所有功能应能正确运行。

8.4　性能特性测试

传感器传输阻抗试验

传感器幅频特性检测试验接线图如图3所示。

图3　传感器传输阻抗测试接线图

采用信号发生器作为信号源，通过同轴信号电缆串接电阻值为50欧姆的电阻，将同轴信号电缆的屏蔽线穿心接入待检测高频传感器（HFCT），高频传感器的输出端接至示波器。

信号发生器输出10MHz正弦信号，计算该频率点示波器的电压幅值与信号发生器输出信号的电流幅值之比，从而得到传感器的传输阻抗。

传感器饱和特性试验

传感器饱和特性试验接线图如图4所示。

图4　传感器饱和特性测试接线图

信号发生器输出一合适频率和幅值的正弦信号，逐渐增大工频电流发生器的输出电流，同时记录电流值和局放仪幅值。

当局放仪的信号幅值降低到原来幅值的1/2时，记录电流值和局放仪幅值。

该电流值为被检传感器的实测工频饱和电流I。

则饱和电流值误差为：

（1）

式中：

——

为被检传感器标称工频饱和电流值，A。

检测频带

测试接线如图5所示。

图5　检测频带测试接线图

将正弦信号发生器输出信号幅值调至适当大小并维持不变，在被测仪器规定的截止频率之间改变正弦波的频率，测得被测仪器输出信号基本恒定区域中的中心频率。

以1MHz步长改变正弦波信号的频率，并保证输出电压幅值不变，找出被测仪器归一化输出降到0.501时的频率点（-6dB点），此点即为实测的截止频率。

线性度

线性度测试接线如图5所示。

测试时设置信号发生器输出正弦信号的频率固定为3MHz~30MHz之间的某一频率值，调节信号幅值使局放仪输出合适的幅值，记录信号发生器峰值电压U和局放仪幅值A；依次降低信号幅值至λU，λ=0.8、0.6、0.4、0.2，记录局放仪输出的相应示值Aλ。

各测量点的非线性误差按下式计算：

（2）

灵敏度试验

仪器灵敏度检测接线图如图6所示。

图6　仪器灵敏度测试接线图

参照GB7354所示局部放电脉冲电流法的试验回路原理进行，在高压耦合电容器的接地线上穿心接入待测高频传感器（HFCT）及检测系统，整套校准器分别注入不同电荷量的信号，通过检测系统分别进行采集，记录检测系统的测量结果，折算出信噪比为2:

1时测得的最小放电量数值，即为该整套仪器的灵敏度。

要求校准器的分度电容应小于高压耦合电容器等值电容的1/10，图中Cx为高压耦合电容器的电容值。

固定频率干扰信号抑制试验

对固定频率干扰的抑制效果试验接线图如图7所示，校准器输出电荷量为100pC的信号，同时用信号发生器产生固定频率的正弦信号，两种信号同时注入至高压耦合电容器。

干扰频率范围结合通常电网载波频率或现场频率较为丰富的无线电干扰信号的频率进行选择，选择干扰频率范围为40kHz～500kHz。

通过对仪器的硬件或软件滤波功能进行调节，验证仪器对固定频率干扰的抑制效果。

要求能有效检测出校准器输出的100pC信号，且信号的信噪比大于2:

1。

图7　固定频率干扰的抑制效果试验接线图

稳定性试验

仪器稳定性检测接线图如图4所示。

将高频法局部放电带电检测仪开机连续工作1小时，注入恒定幅值、频率的正弦信号，记录刚开机和连续工作1小时后的响应值。

响应值的变化不应大于±10%。

9　检验规则

高频法局部放电带电检测仪的检验分为型式试验、出厂试验、入网检测试验和定期试验四类。

检验项目见表1。

表1　高频法局部放电带电检测仪检验项目

序号

检验项目

技术要求

试验方法

型式试验

出厂试验

入网检测试验

定期试验

1

结构和外观检查

Q/GDWXXX5.1

Q/GDWXXX6.2

●

●

●

●

2

功能

检验

基本功能

Q/GDWXXX5.2

Q/GDWXXX6.3

●

●

●

●

3

专项功能

7.3.2

8.3

●

●

●

●

4

性能特性测试

传感器传输阻抗

7.4.1

8.4.1

●

●

●

●

5

传感器饱和特性

7.4.2

8.4.2

●

○

●

○

6

检测频带

7.4.3

8.4.3

●

●

●

●

7

线性度

7.4.4

8.4.4

●

●

●

○

8

灵敏度

7.4.5

8.4.5

●

○

●

○

9

固定频率

干扰信号抑制

7.4.6

8.4.6

●

○

○

○

10

稳定性

7.4.7

8.4.7

●

●

●

●

11

安全

试验

接触电流

Q/GDWXXX5.4

Q/GDWXXX6.5.1

●

●

●

●

12

介电强度试验

Q/GDWXXX5.4

Q/GDWXXX6.5.2

●

●

●

●

13

环境适应性试验

温度试验

Q/GDWXXX5.5.1

Q/GDWXXX6.6.1

●

○

●

○

14

湿度试验

Q/GDWXXX5.5.2

Q/GDWXXX6.6.2

●

○

●

○

15

振动试验

Q/GDWXXX5.5.3

Q/GDWXXX6.6.3

●

○

●

○

16

冲击试验

Q/GDWXXX5.5.4

Q/GDWXXX6.6.4

●

○

●

○

17

包装运输试验

振动试验

Q/GDWXXX5.6

Q/GDWXXX6.7

●

○

○

○

18

自由跌落试验

Q/GDWXXX5.6

Q/GDWXXX6.7

●

○

○

○

19

翻滚试验

Q/GDWXXX5.6

Q/GDWXXX6.7

●

○

○

○

20

电磁兼容性试验

静电放电抗扰度试验

Q/GDWXXX5.7.1

Q/GDWXXX6.8.1

●

○

●

○

21

射频电磁场辐射

抗扰度试验

Q/GDWXXX5.7.1

Q/GDWXXX6.8.2

●

○

●

○

22

电快速瞬变脉冲群

抗扰度试验

Q/GDWXXX5.7.1

Q/GDWXXX6.8.3

●

○

●

○

23

浪涌（冲击）

抗扰度试验

Q/GDWXXX5.7.1

Q/GDWXXX6.8.4

●

○

●

○

24

射频场感应的传导骚扰抗扰度试验

Q/GDWXXX5.7.1

Q/GDWXXX6.8.5

●

○

●

○

25

工频磁场抗扰度试验

Q/GDWXXX5.7.1

Q/GDWXXX6.8.6

●

○

●

○

26

电压暂降、短时

中断抗扰度试验

Q/GDWXXX5.7.1

Q/GDWXXX6.8.7

●

○

●

○

27

外壳防护性试验

防尘试验

Q/GDWXXX5.8.1

Q/GDWXXX6.9.1

●

○

●

○

28

防水试验

Q/GDWXXX5.8.2

Q/GDWXXX6.9.2

●

○

●

○

注：

●表示规定必须做的项目；○表示规定可不做的项目。

9.1　型式试验

型式试验是制造厂家将装置送交具有资质的检测单位，由检测单位依据试验条目完成检验，检验项目见表1。

当出现下列情况之一时，应进行型式试验：

a）新产品定型，投运前；

b）连续批量生产的装置每4年一次；

c）正式投产后，如设计、工艺材料、元器件有较大改变，可能影响产品性能时；

d）产品停产一年以上又重新恢复生产时；

e）出厂试验结果与型式试验有较大差异时；

f）国家技术监督机构或受其委托的技术检验部门提出型式试验要求时；

g）合同规定进行型式试验时。

9.2　出厂试验

每台装置出厂前，必须由制造厂的检验部门进行出厂检验，检验项目见表1，全部检验合格后，附有合格证，方可允许出厂。

9.3　入网检测试验

入网检测是对待进入运行单位应用的高频法局部放电带电检测仪进行的检测，检验项目见表1，试验合格后，方可投入运行。

9.4　定期试验

使用中的高频法局部放电带电检测仪应该每2年检验一次，检验项目见表1，以保证测量仪器的准确可靠。

9.5　合格判定

按GB/T6593的要求来进行合格判定。

10　标志、包装、运输、贮存

10.1　标志

每台装置必须有明晰的铭牌，内容如下：

a）装置型号；

b）产品全称；

c）制造厂全称及商标；

d）额定参数；

e）出厂年月及编号。

包装箱上应有如下标记：

a）发货厂名、产品名称、型号；

b）包装箱外形及毛重；

c）包装箱外面书写“防潮”、“小心轻放”、“不可倒置”等字样。

10.2　包装

产品包装前的检查

a）产品的合格证书、产品说明书、出厂检测报告、装箱清单、附件、备品备件齐全；

d）产品外观无损伤；

e）产品表面无灰尘。

包装的一般要求

产品应有内包装和外包装，包装应有防尘、防雨、防水、防潮、防震等措施。

10.3　运输

产品应适用于陆运、空运、水（海）运，运输装卸包装箱上的标准进行操作。

10.4　贮存

包装好的装置应存贮在环境温度为-25~+55℃、湿度不大于85%的库房中，室内无酸、碱、盐及腐蚀性、爆炸性气体，不受灰尘雨雪的侵蚀。

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