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帶電檢測

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  帶電檢測是在電力設備通電運轉狀況下停止監測的一種高新技術。應用傳感技術和微電子技術對運轉中的設備停止及時監測,獲得設備運轉狀況的各類物理量數據,並對其停止剖析處置,猜測運轉狀態,依據及時數據得出檢測申報。帶電檢測是了爲包管電力體系的平安運轉,對體系的主要設備的運轉狀況停止的監督與檢測,實時發明設備的各類劣化進程的發展,以求在能夠湧現毛病或機能降低到影響正常任務之前,實時維修、改換,防止產生危及平安的變亂。

 開關櫃帶電檢測技術簡介

  10kV開關櫃是電網的主要構成部門,其運轉的穩固性直接影響到電網平安運轉。但是,傳統的按期預試性實驗技術裸露出來的成績沒法知足以後的須要,是以,采用恰當的辦法停止監測是很有需要的。而依據現實運轉經歷產生毛病前在變亂埋伏期內應當都能夠有放電景象發生,部分放電是招致10kV開關櫃設備絕緣劣化產生絕原因障的重要緣由,其檢測和評價曾經成爲絕緣狀態監測的主要手腕。爲了能將局放測試完成帶電測試,最近幾年來發明了經由過程在線丈量開關櫃內因部分放電導致其金屬殼體上發生的剎時對地電壓(Transient Earth Voltages,以下簡稱TEV),檢測斷定設備外部能否存在絕原因障,即TEV檢測法。具有以下長處:可以帶電監測、敏銳度高、抗攪擾才能強,能停止有用的毛病定位,可以取得定量數據對外部放電監測敏銳度。

  1  超聲波和TEV根本道理

  部分放電是指產生在電極之間但並未貫串電極的放電,這些微弱的放電發生積累效應會使絕緣的介電機能逐步劣化,最初招致全部絕緣擊穿。部分放電重要分爲絕緣資料外部放電、外面放電、導體尖端放電等,並以電磁聲波、氣體情勢等釋放能量。

  1.1  超聲波檢測道理

  當高壓電氣設備外部存在部分放電,在放電過程當中,隨著放電的產生,隨同著爆裂狀的聲發射,發生超聲波,且很快向周圍介質流傳。隨同有聲波能量的放出,超聲波旌旗燈號以某一速度經由過程分歧介質(隔板、油、SF6氣體等)以球面波的情勢向周圍流傳。但因為超聲波頻率高其波長較短,是以它的偏向性較強,從而它的能量較爲集中,輕易停止定位。超聲波檢測重要采取20 kHz以上頻率,可不受內部噪聲的攪擾。平日以為,當在被測設備外殼的接縫處停止丈量時,因為探頭完整置于設備體外,放電旌旗燈號經由過程絕緣介質衰減很嚴重,敏銳度較差、定量剖析比擬艱苦,僅對局放初測及比擬嚴重的空氣中的放電才比擬有用,超聲波丈量放電任務道理圖1所示


圖1超聲測試任務道理圖
 

  1.2  TEV檢測道理

  依據麥克斯韋電磁場實際,部分放電景象的產生發生出變更的電場,變更的電場激起磁場,而變更的磁場又會感應出電場,如許,交變的電場與磁場互相激起並向別傳播,構成了電磁波。經由過程放電發生的電磁波經由過程金屬箱體的接縫處或氣體絕緣開關的襯墊流傳出去,同時發生一個暫態電壓,經由過程設備的金屬箱體表面面而傳到地下去。這些電壓脈沖是于1974年由Dr John Reeves起首發明,並把它定名爲暫態對地電壓(TEV)。TEV在設備外部發生流傳如圖2所示。

圖2 TEV發生表示圖
 

  當開關櫃的外部元件對地絕緣產生部分放電時,小部門放電能量會以電磁波的情勢轉移到櫃體的金屬铠裝上,並發生連續約幾十納秒的暫態脈沖電壓,在櫃體外面依照傳輸線效應停止流傳。地電波局放檢測技術采取容性傳感器探頭檢測櫃體外面的暫態脈沖電壓,從而發明和定位開關櫃外部的部分放電缺點。

  2  超聲波、TEV丈量法在電力體系中的運用

  針對大批的開關櫃設備,爲進步任務效力,削減任務量,測試進程可按以下3個步調:

  1) 先行應用便捷式局放測試儀對設備停止普測(普測周期爲3個月一次),經由過程普測慢慢樹立起設備狀況庫,將正常及格設備與異常數據設備排列樹立狀況庫。

  2) 針對有成績或異常數據庫設備展開複測(普測後7~10天內),樹立複測檔案,同時關於測試數據嚴重超標設備采取便捷式部分放電定位儀停止毛病定位測試。

  3) 聯合停電籌劃和支配專人對缺點設備停止檢討和處置,對處置的設備記載處置成果和緣由剖析,在設備處置終了後實時展開局放測試比較處置後果,如正常更新狀況庫。

  2.1  測試進程和測試點拔取

  測試過程當中須要嚴厲遵守儀器解釋請求,做好各項防護,同時也總結出以下的測試進程;

  1) 測試前先輩行配景值測試,記載空氣和金屬成品配景聲。因為開關櫃內部的電磁旌旗燈號一樣可以在開關櫃上發生暫態對地電壓(TEV),這些旌旗燈號源異樣可以在變電站內的金屬物品上發生暫態對地電壓,如金屬門或側欄處,測試金屬面板上的配景值時並非在開關設備上檢測,應當在金屬門等金屬成品上檢測,在開關室分歧的地位檢測3個點的值,並取中央值作爲配景旌旗燈號的參考值。

  2) 將TEV測試儀器探頭貼緊開關櫃停止測試。現實過程當中須要靈巧的變換采取TEV的兩種測試形式:單個形式和持續形式,如碰到測試數據騰躍比擬大的時刻可以兩種形式切換測試,拔取個中讀數穩固做爲測試數據;在持續形式下必定要記載下對應的脈沖數作爲後續的幫助斷定;在持續形式下時刻能夠有時會稀有據持續跳動比擬的情形,須要貼緊測試的開關櫃面板,同時細心視察數據選擇記載絕對穩固和幅度大的爲測試數據。

  3) 測試過程當中須要留意對攪擾噪聲的消除防止將手機靠得過近發生攪擾;測試過程當中留意熒光燈及風機扇的影響,可以先封閉落後行測試,所得數據普通要低幾dB;同時要留意配電房周邊情況影響,在實測過程當中發明部門測試所在的微波發射塔對測試數據有較大影響,經由過程屢次測試比較消除的攪擾因數後測試成果屬正常規模;攪擾過大時刻可以在持續形式的所得脈沖數顯著看出,此時脈沖數普通會到達幾千甚至上萬。

  4) 采取超聲波形式時必定要測試配景讀數,剛開端測試時調劑增益到最大,假如讀數大大時恰當的削減增益;將傳感器瞄準開關設備的空氣通道處停止測試,如斷路器電纜盒、母線櫃等設備,在丈量的時刻必定要留意堅持足夠的平安間隔;超聲波傳感器沿著開關櫃上的裂縫掃描停止檢測,傳感器與開關設備間必定要有空氣通道,用來包管超聲波旌旗燈號可以傳出來。

  測試中對開關櫃測試點的拔取:測試過程當中應肯定各電力設備所處地位,重要檢測母排(銜接處、穿牆套管。支持絕緣部件)、斷路器、CT、PT、電纜接優等設備的部分放電情形,若有前提,還應對開關室內母線橋架停止檢測。傳感器應盡可能接近視察窗、透風口等局放旌旗燈號輕易泄露部位的金屬面板上,現實測試過程當中普通拔取後面面板上、中、下部,前面板的上、中、下部位,正面板能測試時也要測試。假如湧現檢測數值較大的情形,建議丈量3次以上以肯定測試成果,測試時可以在視察窗高低地位測試比較數據。

  2.2 數據剖析斷定

  在聯合實測經歷和同業測試的經歷基本上,采取以下的數據斷定辦法:

  1) 當發明開關室內TEV配景值與測試值都在20dB以下時,表現開關設備正常,下次再次停止巡檢。

  2) 假如開關室內TEV配景值在10dB以下,而某些開關櫃的測試值在20dB~30dB,應對該開關櫃增強存眷,視察今後檢測幅值的變更趨向。

  3) 假如開關室內TEV配景值10dB以下,而某些開關櫃的TEV測試值大于30dB(絕對值大于20dB),而註解該開關櫃有部分放電景象,應應用定位技術對放電點停止定位。

  4) 假如開關室內TEV測試值和配景值都在30dB以上,且並沒有發明在某個開關櫃上湧現峰值,應應用定位技術來斷定旌旗燈號源的起源,如檢測成果發明旌旗燈號源來自開關櫃,而不是外界的攪擾旌旗燈號,應應用定位技術對放電點停止定位。

  5) 假如在某個開關櫃的超聲波測試數據幅值大于6dB小于20dB,解釋開關櫃內存在部分放電,須要停止複測。

  6) 假如在某個開關櫃的超聲波測試數據幅值跨越20dB,解釋該開關櫃外部存在嚴重的部分放電,應盡快組織複測,親密存眷檢測幅值的變更趨向。

  7) 壹切毛病處置過的開關櫃,應再次對該開關室停止部分放電監測,檢測成果跟處置進步行比擬,權衡毛病處置的精確性。

  同時除數據斷定,還應聯合設備類型停止橫向、縱向比較,關於統壹開關櫃要停止比較其周期汗青數據看變更巨細差別,假如增長幅度跨越5~10dB以上都須要予以增強存眷;而統壹室內若是雷同類型開關櫃差別過大跨越了10dB時須要惹起留意,並須要停止現場剖析能否櫃體鄰近有較近的攪擾源和跟蹤存眷檢測櫃體能否 有毛病缺點。

  因為兩種測試辦法的差別及特征,外面放電最勝利的檢測辦法是應用超聲波技術,由於外面放電收回的TEV旌旗燈號要比外部放電的要小許多。另外外面放電所發生的電磁波旌旗燈號頻率也比TEV傳感器的檢測頻率要低,許多情形下外面放電不會被TEV傳感器檢測到,但可以被超聲波傳感器所檢測到。實測過程當中很多TEV測試集中于15~17dB的櫃,但測試超聲波到達了25~28dB,經由過程檢討發明了缺點獲得了印證。所以測試局放成果必定要綜合TEV和超聲波兩方面來看,測試過程當中二者都須要停止,可是起到優越的互補後果。

  經由過程大批的測試發明了異常數據櫃,測試數據重要集中于:TEV規模爲5~45dB;超聲波數據集中于6~28dB,總之,測試發明成績重要集中于電纜頭、電纜毛病指導器、開關真空管銜接母排處、穿牆套管處等,是以測試過程當中須要對這些部門多加存眷。
 

  變壓器帶電檢測技術計劃

  1. 設計標準性援用文件

  以下文件中的條目經由過程本標準的援用而成爲本標準的條目,其最新版本實用于本標準。

  GB50150電氣裝配裝置工程電氣設備交代實驗尺度

  GB/T7354部分放電丈量

  GB/T7252變壓器油中消融氣體剖析和斷定尺度

  GB/T5654液體絕緣資料工頻絕對介電常數、介質消耗因數和體積電阻率的丈量

  DL/T596電力設備預防性實驗規程

  DL/T664帶電設備紅外診斷運用標準

  DL419電力用油名詞術語

  DL429.9絕緣油介電強度測定法

  Q/GDW168 輸變電設備狀況檢驗實驗規程

  Q/GDW169油浸式變壓器(電抗器)狀況評價導則

  Q/GDW170油浸式變壓器(電抗器)狀況檢驗導則

  3 界說

  3.1 帶電檢測

  普通采取便攜式檢測設備,在運轉狀況下,對設備狀況量停止的現場檢測,其檢測方法爲帶電短時光內檢測,有別于歷久持續的在線監測。

  3.2 高頻部分放電檢測

  高頻部分放電檢測技術是指對頻率介于3MHz-30MHz區間的部分放電旌旗燈號停止收集、剖析、斷定的一種檢測辦法。

  3.3 紅外熱像檢測

  應用紅外熱像技術,對電力體系中具有電流、電壓致熱效應或其他致熱效應的帶電設備停止檢測和診斷。

  3.4 超聲波旌旗燈號檢測

  超聲波檢測技術是指對頻率介于20kHz-200kHz區間的聲旌旗燈號停止收集、剖析、斷定的一種檢測辦法。

  3.5 超高頻部分放電檢測

  超高頻檢測技術是指對頻率介于300MHz-3000MHz區間的部分放電旌旗燈號停止收集、剖析、斷定的一種檢測辦法。

  3.6 暫態地電壓檢測

  部分放電產生時,在接地的金屬外面將發生瞬時地電壓,這個地電壓將沿金屬的外面向各個偏向流傳。經由過程檢測地電壓完成對電力設備部分放電的辨別和定位。

  3.7 接地電流丈量

  經由過程電流互感器或鉗形電流表對設備接地回路的接地電流停止檢測。

  3.8 絕對介質介質消耗因數

  兩個電容型設備在並聯情形下或異相雷同電壓下在電容末尾測得兩個電流矢量差,對該差值停止正切換算,換算所得數值叫做絕對介質介質消耗因數。

  3.9 SF6氣體分化物檢測

  在電弧、部分放電或其他不正常任務前提感化下,SF6氣體將生成SO2、H2S等分化産物。經由過程對SF6氣體分化物的檢測,到達斷定設備運轉狀況的目標。

  3.10 SF6氣體泄露成像法檢測

  經由過程應用成像法技術(如:激光成像法、紅外成像法),可完成SF6設備的帶電檢漏和泄露點的準確定位。

  3.11 金屬護套接地體系

  爲限制電纜金屬護套感應電壓,將電纜金屬護套經由過程分歧方法與地電位銜接組成的完全體系。

  4 總則

  4.1 對電力設備的帶電檢測是斷定運轉設備能否存在缺點,預防設備破壞並包管平安運轉的主要辦法之一。

  4.2 帶電檢測實行準繩

  帶電檢測的實行,應以包管人員、設備平安、電網靠得住性爲條件,支配設備的帶電檢測任務。在詳細實行時,應依據當地區現實情形(設備運轉情形、電磁情況、檢測儀器設備等),根據本標準,制訂合適當地區的實行細則或彌補劃定。

  4.2.1 帶電部分放電檢測剖斷

  帶電部分放電檢測中缺點的剖斷應消除攪擾,綜合斟酌旌旗燈號的幅值、巨細、波形等身分,肯定能否具有部分放電特點。

  4.2.2 缺點定位

  電力設備相互聯系關系,在某設備上檢測到缺點時,應該對相鄰設備停止檢測,準確定位缺點。同時,采取多種檢測技術停止結合剖析定位。

  4.2.3 與設備狀況評價相聯合

  狀況檢測是展開設備狀況評價的基本,爲消隱除患、更新改革供給需要的根據。同時,狀況評價爲較差的設備、家族缺點設備等是下一周期狀況檢測的重點對象。終究目標都是盡最大能夠掌握設備毛病停電風險、削減變亂喪失。

  4.2.4 與電網運轉方法聯合

  統壹電網在分歧運轉方法下存在分歧的癥結風險點,階段性的帶電檢測任務應環繞電網運轉方法來睜開,對癥結設備過度增強測試能有用防備停電、電網變亂。

  4.2.5 與停電檢測聯合

  帶電檢測是對慣例停電檢測的填補,同時也是對停電檢測的指點。然則帶電檢測也不克不及處理全體成績,需要時、部門慣例項目照樣須要停電檢測。所以應以帶電檢測爲主,輔以停電檢測。

  4.2.6 橫向與縱向比擬

  異樣運轉前提、同型號的電力設備之間停止橫向比擬,統壹設備曆次檢測停止縱向比擬,是有用的發明潛伏成績的辦法。

  4.2.7 新技術運用

  帶電檢測已被證明爲有用的檢測手腕,新技術賡續出現。在包管電網、設備平安的條件下,積極摸索應用新技術,積聚經歷,包管電網平安運轉。

  4.3 在停止與溫度和濕度有關的各類檢測時(如紅外熱像檢測等),應同時丈量情況溫度與濕度。

  4.4 停止檢測時,情況溫度普通應高于+5℃;室外檢測應在優越氣象停止,且空氣絕對濕度普通不高于80%。

  4.5 室外停止紅外熱像檢測宜在日出之前、日落以後或陰天停止。

  4.6 室內檢測部分放電旌旗燈號宜采用暫時閉燈、封閉無線通信器材等辦法,以削減攪擾旌旗燈號。

  4.7 停止設備檢測時,應聯合設備的構造特色和檢測數據的變更紀律與趨向,停止周全地、體系地綜合剖析和比擬,做出綜合斷定。

  4.8 對能夠立刻形成變亂或擴展毀傷的缺點類型(如觸及固體絕緣的放電性嚴重缺點、産氣速度跨越尺度留意值等),應盡快停電停止針對性診斷實驗,或采用其它較穩妥的監測計劃。

  4.9 在停止帶電檢測時,帶電檢測接線應不影響被檢測設備的平安靠得住性。

  4.10 當采取一種檢測辦法發明設備存在成績時,要采取其它可行的辦法進一步停止結合檢測,檢測過程當中發明異常旌旗燈號,應留意組合技術的運用停止聯系關系剖析。

  4.11 當設備存在成績時,旌旗燈號應具有可反復不雅測性,關於偶發旌旗燈號應增強跟蹤,並盡可能查找偶發旌旗燈號緣由。

  4.12 老舊設備部分放電帶電檢測

  帶電高頻部分放電檢測需從末屏引下線抽守信號,許多老舊設備沒有末屏引下線,不克不及有用停止帶電檢測,可以在任務中聯合停電裝置末屏端子箱和引下線,爲帶電檢測發明前提。從末屏抽守信號時,盡可能采取啟齒抽守信號,不影響被檢測設備的平安靠得住運轉。

  4.13 帶電檢測旌旗燈號表示出的家族性特點

  應看重帶電檢測發明家族性缺點的剖析統計任務,查找缺點產生的實質緣由,著重從設備的設計、材質、工藝等方面查找,總結同型、同廠、同工藝的設備能否存在異樣缺點隱患,並剖析這些缺點在帶電狀況下表征出來的旌旗燈號能否具有家族性特點。

  5 變壓器檢測項目、周期和尺度

  5.1  紅外熱像檢測

  檢測變壓器箱體、儲油櫃、套管、引線接頭及電纜終端,紅外熱像圖顯示應無異常溫升、溫差和/或絕對溫差。檢測和剖析辦法參考DL/T664。

  5.2  油中消融氣體剖析

  關於66kV及以上設備,除例行實驗外,新投運、對焦點部件或主體停止崩潰性檢驗後從新投運的變壓器,在投運後的第1、4、10、30天各停止一次本項實驗。如有增加趨向,即便小于留意值,也應延長實驗周期。烴類氣體含量較高時,應盤算總烴的産氣速度。取樣及丈量法式參考GB/T7252,同時留意設備技術文件的特殊提醒。當疑惑有外部缺點(如聽到異常聲響)、氣體繼電器有旌旗燈號、閱歷了過負荷運轉和產生了出口或近區短路毛病時,應停止額定的取樣剖析。

  5.3  高頻部分放電檢測

  檢測從套管末屏接地線、高壓電纜接地線(變壓器爲電纜出線構造)、鐵芯和夾件接地線上守信號。正常時應無典範放電圖譜。當疑惑有部分放電時,比擬其它檢測辦法,如油中消融氣體剖析、超高頻部分放電檢測、超聲波檢測等辦法對該設備停止綜合剖析。

 

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