高压开关柜故障特征及局部放电实用检测技术.pptx

高压开关柜局部放电检测技术,目录,一、高压开关柜的故障特征二、高压开关柜局放实用检测技术三、高压开关柜局放数据的分析四、测试仪器介绍五、现场测试六、结束语,高压开关柜是城市配电网中重要基础设施，其运行的稳定性直接影响到城市经济的发展,人民生活水平质量的提高。因此，开关柜设备的可靠性直接决定了用户供电的可靠性。,一、高压开关柜的故障特征,一、高压开关柜的故障特征,状态检修是提高供电设备可靠性的重要技术手段。但是，开关柜不可能采取像高压变压器、GIS设备那样的在线监测技术路线，实现全面、实时的在线监测。高压开关柜数量众多;开关柜的设备造价低;监测设备的成本很高;,一、高压开关柜的故障特征,一、高压开关柜的故障特征,开关柜设备故障已经导致严重后果 开关柜爆炸导致供电中断，影响电网供电可靠性;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、GIS局部放电检测背景,开关柜究竟有哪些类型的故障？,开关柜的主要故障形式又是什么？,一、高压开关柜的故障特征,开关柜的故障类型及统计结果 拒动故障，主要是机构等机械原因;误动故障，主要是二次控制回路原因;绝缘故障，主要是缺陷、爬电、闪络等；开断与关合故障，多种原因；载流故障，主要是接触不良、插件偏心；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,根据中国电科院开关设备故障统 计结果分析得出，不含40.5kV以上,绝缘与载流故障约占3040%！,1989 1997开关柜故障统计结果,1992年2002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,绝缘与载流故障约占66！,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！,绝缘与载流故障比率约在3050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,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 表面局部放电：发生在绝缘体表面的放电 电晕：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,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生突发性绝缘损坏事故,二、高压开关柜局放实用检测技术,局部放电既是征兆，也是造成绝缘劣化的重要原因。局部放电检测和监测是实现状态监测的重要技术手段。,导致设备局部放电的因素运行状态的影响 运行过电压；雷电波冲击；谐波畸变；设备本身的原因 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；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,局部放电的伴生现象 电磁波的发射：HFVHFUHFSHF；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,局部放电的电量测量法,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,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 电磁测量法；声音测量法；气体测量法；光测量法；热测量法；脉冲电流法；,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(1)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；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；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；电磁波上升沿碰到金属外表面，产生暂态对地电压(Transient Earth Voltage)。,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(2)暂态对地电压可用TEV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；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。利用装设在金属柜体外表面上的两个TEV传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。,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(3)暂态对地电压传感器类似于RF耦合电容器；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，感应电流的大小与放电脉冲的前沿陡峭程度有关；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。,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(1)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。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、机械应力与粒子力失去平衡状态而产生振荡变化过程；机械应力与粒子力的快速振