Q/GDW 11400-2015 电力设备高频局部放电带电检测技术现场应用导则.pdf

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  • 高频局部放电带电检测周期如下: a)新设备投运后1周内; b)运行中设备检测周期参照Q/GDW1168—2013执行: c)必要时。

    a)检测仪器应在检测有效期内使用,保证仪器电量充足或者现场交流电源满足仪器使用要求; b) 根据不同的电力设备及现场情况选择适当的测试点,确保试验区域满足安全要求,信号取样部 位详见7.3条,

    对于变压器类设备,可以选择铁心接地线、夹件接地线和套管末屏引下线上安装高频局部放电传感 器。一般相位信息传感器可安装在同一接地线上或者检修电源箱等处,传感器安装时应保证电流入地方 向与传感器标记方向一致。如图3所示。

    图3变压器类设备高频局部放电检测示意图

    肉制品标准7.3.2电容型设备及避雷器设备

    项局部放电传感器,相位信息传感器可安装在同 接地线上或者检修电源箱等处,,使用时应注意放 如图4所示

    7.3.3电力电缆及附件

    图4电容型设备和避雷器高频局部放电检测示意图

    对于电力电缆及附件,可以在电缆终端接头接地线、电缆中间接头接地线、电缆中间接头交叉互联 接地线、电缆本体上安装高频局部放电传感器,在电缆单相本体上安装相位信息传感器。如果存在无外 接地线的电缆终端接头,高频局部放电传感器也可以安装在该段电缆本体上,使用时应注意放置方向, 应保证电流入地方向与传感器标记方向一致。如图5~图8所示。

    电缆终端接头接地线安装传感器的高频局部放电检

    7.3.4其它设备或结构参照执行。

    经电缆中间接头接地线安装传感器高频局部放电检

    圣电缆中间接头交叉互联接地线安装传感器高频局部

    8经电缆本体安装传感器的高频局部放电检测原

    巡检型仪器检测步骤如下: a)按7.2条内容要求进行检测准备; b)按7.3可靠安装传感器和相位信息传感器; c)背景噪声测试。测试前将仪器调节到最小量程,测量空间背景噪声值并记录: d)对于有触发电平设置功能的仪器,测试中应根据现场背景干扰的强弱适当设置触发电平,使得 触发电平高于背景噪声,测试时间不少于60秒,记录并存储检测数据,填写检测记录,参见

    附录A表A.1; 对于异常的检测信号,可以使用诊断型仪器进行进一步的诊断分析,也可以结合其它检测方 进行综合分析

    诊断型仪器检测步骤如下

    a)按7.2条内容要求进行检测准备; b)按7.3可靠安装传感器和相位信息传感器; 背景噪声测试。测试前将仪器调节到最小量程,测量空间背景噪声值并记录; d 对于已知频带的干扰,可在传感器之后或采集系统之前加装滤波器进行抑制;对于不易滤除的 干扰信号,或现场不易确定的干扰,可记录所有信号波形数据,在放电识别与诊断阶段通过分 离分类技术剔除干扰;其它抗干扰措施可参考GB/T7354及DL/T417一2006中推荐的方法; e) 若同步信号的相位与缺陷部位的电压相位存在不一致,宣根据这些因素对局部放电图谱中参考 相位进行手动校正,然后再进行下一步的分析; 如存在异常信号,应进行多次测量并对多组测量数据进行幅值对比和趋势分析,同时对附近有 电气连接的电力设备进行检测,查找异常信号来源; g 对于异常的检测信号,可以使用其它类型仪器进行进一步的诊断分析,也可以结合其它检测方 法进行综合分析

    缺陷判据及缺陷识别诊断方法如下:

    a)相同安装部位同一类设备局部放电信号的横向对比。相似设备在相似环境下检测得到的局部放 电信号,其测试幅值和测试谱图应比较相似,例如对同一变压器A、B、C三相套管的局部放 电图谱对比,可以为确定是否有放电,同一变电站内的同类设备也可以作类似横向比较; b)同一设备历史数据的纵向对比。通过在较长的时间内多次测量同一设备的局部放电信号,可以 跟踪设备的绝缘状态劣化趋势,如果测量值有明显增大,或出现典型局部放电谱图,可判断此 测试点内存在异常,典型放电图谱参见附录B 若检测到有局部放电特征的信号,当放电幅值较小时,判定为异常信号;当放电特征明显,且 幅值较大时,判定为缺陷信号。电力设备高频局部放电检测的指导判据参见附录B 对于具有等效时频谱图分析功能的高频局放检测仪器,应将去噪声和信号分类后的单一放电信 号与典型局部放电图谱相类比,可以判断放电类型、严重程度、放电信号远近等,高频局部放 电检测的典型图谱特征参见附录B,信号分类方法参见附录C。 对于检测到的异常及缺陷信号,要结合测试经验和其它试验项目测试结果对设备进行危险性评 估。电力设备高频局部放电检测的典型案例参见附录D

    a) 相同安装部位同一类设备局部放电信号的横向对比。相似设备在相似环境下检测得到的局部放 电信号,其测试幅值和测试谱图应比较相似,例如对同一变压器A、B、C三相套管的局部放 电图谱对比,可以为确定是否有放电,同一变电站内的同类设备也可以作类似横向比较; b)同一设备历史数据的纵向对比。通过在较长的时间内多次测量同一设备的局部放电信号,可以 跟踪设备的绝缘状态劣化趋势,如果测量值有明显增大,或出现典型局部放电谱图,可判断此 测试点内存在异常,典型放电图谱参见附录B C 若检测到有局部放电特征的信号,当放电幅值较小时,判定为异常信号;当放电特征明显,且 幅值较大时,判定为缺陷信号。电力设备高频局部放电检测的指导判据参见附录B d 对于具有等效时频谱图分析功能的高频局放检测仪器,应将去噪声和信号分类后的单一放电信 号与典型局部放电图谱相类比,可以判断放电类型、严重程度、放电信号远近等,高频局部放 电检测的典型图谱特征参见附录B,信号分类方法参见附录C。 e 对于检测到的异常及缺陷信号,要结合测试经验和其它试验项目测试结果对设备进行危险性评 估。电力设备高频局部放电检测的典型案例参见附录D

    典型高频局部放电图谱特

    典型高频局部放电图谱特征见表B.1

    典型高频局部放电图谱特征见表B.1

    附录B (资料性附录) 高频局部放电检测的典型图谱特征

    表B.1典型高频局部放电图谱特征

    B.2高频局部放电信号常用名词

    B.2.1等效时长(equivalenttimelength)

    fo 平均时长; K 一对某个局放脉冲信号进行的采样次数: 采样次数:

    冲放电波形等效频率,如式(B.3)

    2 x,(f,) 2Ix,(f)

    等效频率; K 对某个局放脉冲信号进行的采样次数; 采样次数: fi 第i时刻采样信号的频率:

    B.3典型高频局部放电图谱特征

    典型高频局部放电图谱特征见表B.2

    高频局部放电检测典型图

    图B.1电量放电图谱特征

    d)单个脉冲频域波形

    图B.2内部放电图谱特征

    图B.3沿面放电图谱特征

    同一信号源的信号(放电信号或十扰信 和频域特征,他们在时频图中会聚集在 同一区域。反之,不同类型的信号在时域特征或者频域特征上有区别,因此在时频图中会相互分开。按 照时频图中的区域分布特征,可将信号分离分类, 分类的原则可以参考表C.1的方法,

    C.1高频局部放电信号分

    (资料性附录) 高频局部放电检测典型案例

    B相信号幅值为0.9V。110kV侧三相测得信号 均具有典型放电特征,根据所测三相信号的相位分布特征和幅值,初步判断放电源位于C相,A、B测 得信号为C相信号通过地线传导过来的。高频 典型的放电特征,放电信号的相位分布在工频周波的一、三象限,放电源应该位于C相一次导体的高压 需:最大放电信号幅值达到2V,单脉冲具有0~10M的连续频谱分布。 后经确认,2#变压器C相的放电位置位于电缆桶内变压器套管与电缆终端连接部件靠近电缆终端的 部位。

    图D.1高频局部放电检测谱图(C相)

    在异常局部放电信号。在CVT电容末端接地线测到典型的局部放电谱图, 具有半工频周期相位分布特 证,最大信号幅值达到仪器最大量程值5V,放电情形较严重,需要立即停电处理。检测结果如图D.2 所示。 解体发现中间变压器高压侧避 鲜 、相连弹簧、电阻阀片都有明

    Q/GDW11400—2015 显的黑色放电烧灼痕迹,位置相关联,特别是避雷器顶端内侧有大片的烧灼痕迹。因此,该类CVT的 放电是由于中间变压器并联避雷器内的放电引发的缺陷。

    侧有大片的烧灼痕迹。因此,该类CVT

    图D.2高频局部放电检测结果

    异常信号。检测人员在疑似存在问题的极IB相和相邻的正常相(极IA相和极IIC相)进行了比较分 析,检测结果如图D.3所示。极IB相换流变压器及其相邻的正常相(极IA相和极IIC相)的检测结果 非常相似,说明检测到的信号可能来源相同:极IB、极IA相和极IIC相的幅值分别为0.1mV、0.1mV 和1.3mV,说明信号来源离极IIC相更近;检测结果与典型放电图谱有明显区别,与典型的可控硅干扰 图谱有一定的相似性,如图D.4所示。因此判断是换流阀产生的可控硅换流脉冲于扰,排除该换流变压 器存在放电故障的可能性,该换流变压器可继续安全运行,不必停电检修。后经长时间运行确认,设备 中无缺陷故障

    图D.3高频局部放电检测结果

    a)典型可控硅于扰图谱1

    b)典型可控硅干扰图谱2

    图D.4典型可控硅干扰图谱

    电力设备高频局部放电带电测试技术

    编制背景 编制主要原则 与其他标准文件的关系 4主要工作过程 19 标准结构和内容 20 6条文说明 20

    别主要原则. 其他标准文件的关系 要工作过程 维结构和内容 20 文说明接地线标准, 20

    本标准依据《国家电网公司关于下达2014年度公司技术标准制修订计划的通知》(国家电网科2014 参与编写的单位有国网北京市电力公司电 力科学研究院、国网湖北省电力公 网江苏省电力公司电力科学研究院等 本标准编制是依扶 在公司系统内部推行电力设备带电检测工作。 带电检测的目的是采用有效的检测手段和分析诊断技术,及时、准确的掌握设备状态保证设备的安全运 行。高频局放检测做为一种有效的带电检测手段在电力系统中得到了广泛应用,为规范高频法局部放电 技术现场应用方法,提高应用效果

    本标准根据以 1)本部分的编制国家电网公司技术标准的编写要求,结合目前国内高频局放带电检测仪器的现场 情况编写了本标准。 2)作为国家电网公司的企业标准,规范、统一了标准的框架形式。 3)参考相关的国家计量标准,规范了检测仪器性能要求和现场检测方法,保证了测量结果的可靠 性和准确性。

    4主要工作过程 2014年1月,项目启动,在北京成立《电力设备高频局部放电带电测试技术现场应用导则》编制工 作启动会,会议提出编制大纲、工作计划,并讨论通过,编写主要工作由中国电力科学研究院负责。 2014年3月,成立编写组,根据国家电网公司技术标准编制计划要求,讨论确定了标准的主要框架。 2014年4月,完成标准大纲编写,组织召开大纲研讨会,确定了标准的章节划分以及编写内容要求。 2014年5月至6月,编写组收集主要运行单位的技术需求,编制了标准初稿,充分征求并吸收了有 关专家的意见,重点对标准的技术内容进行了研讨,修改了标准初稿。 2014年7月,在北京召开初稿审查会,讨论了高频局放带电检测仪器的技术条件、试验项目、试验 方法等问题,并提出了修改意见 2014年8月,根据审查会专家意见修改标准初稿,形成了征求意见稿。 2014年9月至10月,编写组就本标准内容广泛征求了意见,收集、整理回函意见,提出征求意见 汇总处理表,根据反馈意见完成标准修改,形成了标准送审稿。 2014年11月14日,由国家电网公司运维检修技术标准专业工作组组织在北京召开了标准送审稿审 查会。会议审查了标准送审稿及征求意见处理情况,并对用词规范性、技术要求和试验方法等内容提出 了建议。审查结果:经专家组协商一致,同意修改后报批。 2014年11月,修改形成了标准报批稿。

    本标准按照《国家电网公司技术标准管理苏法》(国家电网企管(2014)455号文)的要求编写。 本标准的主要结构和内容如下: 本标准主题章分为4章,由检测原理、仪器要求、检测要求和检测方法及结果分析组成。本标准兼 项了现有高频局部放电检测技术现场应用的实际状况装修标准规范范本,本着先进性和实用性、操作性和可扩展性等原则 给出了开展局部放电检测的检测原理、仪器要求,以及开展现场检测的人员、安全和检测条件方面的要 求,最后提出了检测实施方法和检测结果分析方法以指导电力设备运维检修人员现场开展检测工作。

    本标准第5章中,规定了高频法局部放电检测仪器的结构组成,结构图中包括了高频电流传感器、 信号采集单元、信号处理单元、相位信息传感器、数据终端。 本标准第6章中,规定了电力设备高频局部放电带电检测开展的具体人员要求、安全要求和检测条 件要求,界定了先后从开展此项带电检测工作仪器的工作条件 本标准第7.3条中,为了给现场测试技术人员提供明确的参考,针对变压器类设备、电容型设备及 避雷器设备、电力电缆及附件这3类可开展高频局部放电检测的电力设备,分别给出了检测电流传感器 和相位信息传感器的安装部位 本标准第7.4条中,结合巡检性仪器和诊断型仪器的区别,分别给出了详细的检测步骤

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