GIS局部放电 PPT课件
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目前难点:主要问题在于如何进一步提高灵敏度,解决各种干扰问题, 进一步实现准确的定位。
3.2 超声波检测法(AE法)
原理:GIS内部产生局部放电信号的时候,会产生冲击的振动及声音, GIS局部放电会产生声波,其类型包括纵波、横波和表面波。纵波通过 气体传到外壳、横波则需要通过固体介质(比如绝缘子等)传到外壳。 通过贴在GIS外壳表面的压电式传感器接收这些声波信号,以达到监测 GIS局放的目的。因此可以用在腔体外壁上安装的超声波传感器来测量 局部放电信号。
4. GIS局部放电检测产品
4.1 PDS-G100型便携式GIS局部放电测试仪 4.2 PDS-G2500/G1500型GIS局放检测与定位系统 4.3 PDS-G10型GIS局部放电监视仪 4.4 PDS-G1000型局部放电在线监测系统 4.5 PDS-C100型便携式电缆局部放电测试仪 4.6 PDS-C1000型电缆局部放电在线监测系统
如果超声波法测量到了声信号而超高频法没有测量到电磁波信号, 则在使用超声法在 超声信号最大的部位进行精确定位。通过具体位置 及设备结构进行分析,是否是设备本身的正常振动或者是设备的结构 导致超高频信号衰减很大,不能通过检测位置测量到。并对设备进行 重点跟踪观察。
优点:同时提取局部放电信号的UHF信号和超声信号,通过对两种 信号的对比分析,能更加有效地排除现场干扰,提高局部放电定位精 度和缺陷类型识别的准确性,有利于发现并确定绝缘缺陷。
1.2 GIS的特点
1 小型化:因采用绝缘性能卓越的六氟化硫气体做绝缘和灭弧介
质,所以能大幅度缩小变电站的体积,实现小型化。
2 可靠性高:由于带电部分全部密封于惰性SF6气体中,大大提
高了可靠性。此外具有优良的抗地震性能。
3 安全性好:带电部分密封于接地的金属壳体内,因而没有触电
危险。SF6气体为不燃烧气体,所以无火灾危险。
— GIGRE调查表明,50%以上的GIS故障是可先预先发现的;
— 在GIS的交接试验中监视局部放电信号,对运行中的GIS进行定期监测, 均是保障安全运行的有效手段。
2.GIS局部放电基本概念
2.1 局部放电的定义 2.2 局部放电的起因 2.3 局部放电的分类 2.4 局部放电的危害
2.1 局部放电的定义
4.1 PDS-G100型便携式GIS局部放电测试仪
产品简介
PDS-G100便携式GIS局部放电测试仪是专为GIS设备的绝缘状态 的现场巡测而设计,对于不同电压等级GIS设备使用多通道声电联合 检测技术对GIS内部的局放信号进行实时分析和诊断。
四路检测通道可以根据不同的测试方案接入超声或超高频信号单 元,检测信号经过采集、调理和放大后经过数字信号处理传输至便携 主机。安装在便携主机上的系统软件的数据分析模块自动对数据进行 滤波、计算和脉冲提取,根据数据统计和指纹库的比对后评估GIS的 绝缘状态,判断缺陷类型和缺陷的位置,并给出维护建议。为GIS设 备安全运行以及状态检修提供有力的依据。
GIS局部放电
目
1.GIS的简介
2.GIS局部放电基本概念
3.GIS局部放电的检测原理与方法
录 4.GIS局部放电检测产品
1.GIS的简介
1.1 GIS的概念 1.2 GIS的特点 1.3 开展GIS局部放电检测的意义
1.1 GIS的概念
六氟化硫封闭式组合电 器,国际上称为“气体绝缘 开关设备”(Gas lnsulated Switchgear)简称GIS,它将 一座变电站中除变压器以外 的一次设备,包括断路器、 隔离开关、接地开关、电压 互感器、电流互感器、避雷 器、母线、电缆终端、进出 线套管等,经优化设计有机 地组合成一个整体。
位置进行粗略定位 , 同时使用超声法进行精确定位,如果两者都定位 到同一个GIS腔体且表现一致,则判断该腔体内部存在放电故障,具有 绝缘缺陷,应根据具体情况进行进一步跟踪检测或采取相应措施 。
如果只测量到了超高频电磁波信号而没有超声波信号,则应通过 改变UHF传感器的位置摆放和传感器的方向性及信号的频率分布,判断 是否是周围设备发生了局部放电或者是否存在另外的干扰源,并对GIS 设备进行重点跟踪观察 。
电晕放电
电场中尖端周围的空气中,高压侧,地电位的尖锐边缘,甚至电极表面。
注:
1.高压引线及连接处 应圆滑 2.避免地电位上的突 起 3.实验室地面上的导 线或碎片应清理
结论: 1.电晕的起始放电电压是电压绝对值的函数,而不是电场强度的函数。 2.即使在很低的电压下也可能会引发电晕放电。
电树枝放电
4 杜绝对外部的不利影响:因带电部分以金属壳体封闭,对电
磁和静电实现屏蔽,噪音小,抗无线电干扰能力强。
5 安装周期短:由于实现小型化,可在工厂内进行整机装配和试
验合格后,以单元或间隔的形式运达现场,因此可缩短现场安 装工期,又能提高可靠性。
6 维护方便,检修周期长:因其结构布局合理,灭弧系统先进,
大大提高了产品的使用寿命,因此检修周期长,维修工作量小, 而且由于小型化,离地面低,因此日常维护方便。
局部放电:在电场作用下,导体间绝缘仅部分区域被击穿(没 有贯穿施加电压的导体之间)的电气放电现象。
特点:局部放电是一种脉冲放电,它会在电力设备内部和周围 空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化 学变化。这为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。
虽然这些放电的幅度通常较小,但它们能导致逐步的劣化并最终击穿, 因此,需要通过非破坏性的测试检测到这些放电的存在。
四种不均匀电场
尖端放电
悬浮放电
绝缘气隙放电
自由微粒放电
2.3 局部放电的分类
内部放电
气隙的击穿强度取决于它的尺寸以及气体类型和气隙中的气体压力。 其放电电压近似于相同距离(大小)金属电极间放电电压。
表面放电
当存在平行于介质沿面的电场分量的时候,就可能引发沿面放电。
图例为空气中表面放电,油中表面放电相类似。
源于绝缘中的缺陷
电树的两个阶段:起始:很长时间 生长:快速
2.4 局部放电的危害
(1)带电质点轰击 打断绝缘的化学键和损坏分子结构
(2)热效应 局部放电点的高温,加速绝缘热劣化。
(3)反应生成物 如臭氧、水分和酸,腐蚀绝缘。
(4)辐射效应 可见光,紫外线、γ射线,使绝缘脆化。
(5)机械效应 连续的放电现象产生高气压,使绝缘开裂。
系统组成
超高频传感器
超声传感器 局部放电检测信号调理装置
高频电流传感器
超高频(UHF)传感器
系统配套滤波 器组件及非接 触式AE传感器
示波器检测装置
数字存储示波器
UHF检 测组件
检测专用 连接线缆
主要功能与特点
综合采用超高频、超声波和高频电流检测技术,可有效地解决变电 站现场局放测试中的抗干扰问题,提高检测结果的可信度; 采用高速数字存储示波器,可分析超高频、超声波和高频电流信号 的波形细节和时域特征; 测试以超高频巡测为主,发现问题再结合超声波和高频电流检测, 局放带电测试速度快,效率高; 利用声电联合检测技术,可对局放源进行准确定位分析,定位精度 高; 可根据局放信号的相位特征和波形特征,判断局放类型; 系统可用于变电站GIS、开关柜、变压器和电力电缆等设备的局放 带电检测。
系统组成
超高频局放传感器
超声传感器及放大器
测试仪主机及监控电脑
两种选配型号: PDS—G100A型:配置4通道超高频传感器,其中一路可配置为噪声干扰传感器 PDS—G100B型:配置2通道超声传感器+2或4通道超高频传感器,多通道声电联合 检测
主要功能与特点
采用声电联合定位分析技术,通过声电时延计算可对局放源进行精确定 位; 超高频传感技术,避开低频噪声干扰,有效提高信噪比; 四通道同时采集局放信号,根据现场情况干扰通道,抑制现场的各种干 扰; 单次检测和连续监测两种运行模式,PRPD和PRPS两种显示模式,可显示 50个工频周期以上的检测信号; 软件分析程序包含数据统计和指纹库,自动分析缺陷类型; 支持连续监测模式,可对历史信号进行分析处理,给出可信的诊断建议。
4.2 PDS-G2500/G1500型GIS局放检测与定位系统
产品简介
PDS-G2500/G1500型GIS局部放电检测与定位系统用于带电检测 气体绝缘开关设备的内部缺陷。基于声电联合检测方法,利用高速 数字存储示波器记录和分析设备的局部放电信号,比较分析超高频、 超声波和HFCT的不同频段信息,分辨真实的局放信号和外部干扰。 超高频放大器可以接内置和外置的UHF传感器,可在运行状态下对待 测设备进行局部放电在线测试及诊断,根据信号的传播时延和强度, 精确定位和判定缺陷类型,评价缺陷的危害程度,以便了解和掌握 设备的运行状况,避免重大绝缘事故的发生。
优点: 可以带电测量,测量方法不改变设备的运行方式,并且可以实 现在线连续监测。可有效地抑制背景噪声,如空气电晕等产生的电磁 干扰频率一般均较低,超高频方法可对其进行有效抑制。抗干扰能力强。
缺点:仅仅能知道发生了故障,但不能对发生故障的点进行准确的定 位。而且目前没有相应的国际及国内标准,不能给出一个放电量大小 的结果。
49MVA
相
间
放 电
发 电
机
电 树
集
电
环
表Fra Baidu bibliotek面 放 电
终 端 放 电
3.GIS局部放电的检测方法与原理
3.1 超高频检测法 3.2 超声波检测法 3.3 高频电流法 3.4 声电联合局放测试法
根据检测原理和手段的不同,常用的局放检测方法有超高频法、 超声波法及高频电流耦合法等。
3.1 超高频检测法(UHF法)
存在的问题: (1)无法区分放电信号和干扰信号。GIS的PT噪声大,无法区分其中的放 电信号和振动噪声信号;对于户外GIS,环境噪声很大,对超声检测干扰 很大。 (2)灵敏度低。无论纵波还是横波,在GIS内部传播过程中,衰减很大, 因此,超声法对金属颗粒外的其他类型放电灵敏度低。 (3)操作不便。需要通过粘结剂将传感器贴在GIS壳体表面,粘贴的效果 和操作者的晃动对测量效果影响很大。
2.2 局部放电的起因
原因:它是由于局部电场畸变、局部场强集中,从而导致绝缘介质局 部范围内的气体放电或击穿所造成的。它可能发生在导体边上,也可 能发生在绝缘体的表面或内部。
GIS中几种典型的缺陷
由于绝缘体内或高压导体上存在针尖状突出物,电场不均匀,电 介质不均匀,有气泡和杂志等原因,使绝缘体局部区域的电场强度达 到击穿场强。
优点:传感器与 GIS设备的电气回路无任何联系,不受电气方面的干扰。 设备使用简便,技术相对比较成熟,现场应用经验比较丰富, 可不改变 设备的运行方式进行带电测量,由于测量的是超声波信号,因此对电磁 干扰的抗干扰能力比较强,可以对缺陷进行定位。
缺点:声音信号在 气体中的传输速率很低(约140m/s ),且信号中的高频 部分衰减很快,信号通过不同介质的时候传播速率不同,且在不同材料 的边界处会产生反射,因此信号模式变得很复杂。另外传感器监测有效 范围较小,对大型设备器需要众多的传感器,现场应用较为不便。
原理:GIS发生绝缘故障的原因是其内部电场的畸变,往往伴随着局部 放电现象,产生脉冲电流,电流脉冲上升时间及持续时间仅为纳秒 ( nS ) 级,该电流脉冲将激发出高频电磁波,其主要频段为0.3—3GHz, 该电磁波可以从GIS上的盘式绝缘子处泄露出来,采用超高频传感器(频 段为0.3—3GHz )测量绝缘缝隙处的电磁波,然后根据接收的信号强度 来分析局部放电的严重程度。
3.4 声电联合局放测试法
声电联合法的测试步骤: 1.在GIS盆式绝缘子处放置UHF传感器,进行超高频检测,进行电 磁波信号的测量,判断是否存在电磁波信号。 2.使用超声传感器逐点进行声信号检测,判断是否存在声信号。 之后根据出现的几种具体情况进行进一步的分析判断。
声电联合法的处理方法: 如果电信号和声信号都存在,则使用超高频法根据盆式绝缘子的
1.3 开展GIS局部放电检测的意义
— 随着城市电网建设的发展,GIS变电站的数量不断增加;
— GIS的内部空间极为有限,工作场强很高,且绝缘裕度相对较小;
— GIS内部一旦出现绝缘缺陷,极易造成设备故障,引起的停电时间较长, 检修费用也很高;
— 国内已经发生了数起较为严重的GIS事故,过去那种认为GIS设备免维 护的观点已不被认同;
3.3 高频电流法(HFCT法)
原理:当电力设备内部发生局部放电时,高频放电电流会沿着接地线向 大地传播。高频电流法通过在接地线上安装高频电流传感器检测高频电 流信号实现局部放电检测。
高频电流法一般使用Rogowski线圈方式,在环状磁芯材料上围绕多 圈的导线线圈,高频电流穿过磁芯中心而引起的高频交变电磁场会在线 圈上产生感应电压。由于高频电流传感器的测量回路与被测电缆之间没 有直接的电气连接,属于非侵入式的检测方法,被检测设备不需要停运。
3.2 超声波检测法(AE法)
原理:GIS内部产生局部放电信号的时候,会产生冲击的振动及声音, GIS局部放电会产生声波,其类型包括纵波、横波和表面波。纵波通过 气体传到外壳、横波则需要通过固体介质(比如绝缘子等)传到外壳。 通过贴在GIS外壳表面的压电式传感器接收这些声波信号,以达到监测 GIS局放的目的。因此可以用在腔体外壁上安装的超声波传感器来测量 局部放电信号。
4. GIS局部放电检测产品
4.1 PDS-G100型便携式GIS局部放电测试仪 4.2 PDS-G2500/G1500型GIS局放检测与定位系统 4.3 PDS-G10型GIS局部放电监视仪 4.4 PDS-G1000型局部放电在线监测系统 4.5 PDS-C100型便携式电缆局部放电测试仪 4.6 PDS-C1000型电缆局部放电在线监测系统
如果超声波法测量到了声信号而超高频法没有测量到电磁波信号, 则在使用超声法在 超声信号最大的部位进行精确定位。通过具体位置 及设备结构进行分析,是否是设备本身的正常振动或者是设备的结构 导致超高频信号衰减很大,不能通过检测位置测量到。并对设备进行 重点跟踪观察。
优点:同时提取局部放电信号的UHF信号和超声信号,通过对两种 信号的对比分析,能更加有效地排除现场干扰,提高局部放电定位精 度和缺陷类型识别的准确性,有利于发现并确定绝缘缺陷。
1.2 GIS的特点
1 小型化:因采用绝缘性能卓越的六氟化硫气体做绝缘和灭弧介
质,所以能大幅度缩小变电站的体积,实现小型化。
2 可靠性高:由于带电部分全部密封于惰性SF6气体中,大大提
高了可靠性。此外具有优良的抗地震性能。
3 安全性好:带电部分密封于接地的金属壳体内,因而没有触电
危险。SF6气体为不燃烧气体,所以无火灾危险。
— GIGRE调查表明,50%以上的GIS故障是可先预先发现的;
— 在GIS的交接试验中监视局部放电信号,对运行中的GIS进行定期监测, 均是保障安全运行的有效手段。
2.GIS局部放电基本概念
2.1 局部放电的定义 2.2 局部放电的起因 2.3 局部放电的分类 2.4 局部放电的危害
2.1 局部放电的定义
4.1 PDS-G100型便携式GIS局部放电测试仪
产品简介
PDS-G100便携式GIS局部放电测试仪是专为GIS设备的绝缘状态 的现场巡测而设计,对于不同电压等级GIS设备使用多通道声电联合 检测技术对GIS内部的局放信号进行实时分析和诊断。
四路检测通道可以根据不同的测试方案接入超声或超高频信号单 元,检测信号经过采集、调理和放大后经过数字信号处理传输至便携 主机。安装在便携主机上的系统软件的数据分析模块自动对数据进行 滤波、计算和脉冲提取,根据数据统计和指纹库的比对后评估GIS的 绝缘状态,判断缺陷类型和缺陷的位置,并给出维护建议。为GIS设 备安全运行以及状态检修提供有力的依据。
GIS局部放电
目
1.GIS的简介
2.GIS局部放电基本概念
3.GIS局部放电的检测原理与方法
录 4.GIS局部放电检测产品
1.GIS的简介
1.1 GIS的概念 1.2 GIS的特点 1.3 开展GIS局部放电检测的意义
1.1 GIS的概念
六氟化硫封闭式组合电 器,国际上称为“气体绝缘 开关设备”(Gas lnsulated Switchgear)简称GIS,它将 一座变电站中除变压器以外 的一次设备,包括断路器、 隔离开关、接地开关、电压 互感器、电流互感器、避雷 器、母线、电缆终端、进出 线套管等,经优化设计有机 地组合成一个整体。
位置进行粗略定位 , 同时使用超声法进行精确定位,如果两者都定位 到同一个GIS腔体且表现一致,则判断该腔体内部存在放电故障,具有 绝缘缺陷,应根据具体情况进行进一步跟踪检测或采取相应措施 。
如果只测量到了超高频电磁波信号而没有超声波信号,则应通过 改变UHF传感器的位置摆放和传感器的方向性及信号的频率分布,判断 是否是周围设备发生了局部放电或者是否存在另外的干扰源,并对GIS 设备进行重点跟踪观察 。
电晕放电
电场中尖端周围的空气中,高压侧,地电位的尖锐边缘,甚至电极表面。
注:
1.高压引线及连接处 应圆滑 2.避免地电位上的突 起 3.实验室地面上的导 线或碎片应清理
结论: 1.电晕的起始放电电压是电压绝对值的函数,而不是电场强度的函数。 2.即使在很低的电压下也可能会引发电晕放电。
电树枝放电
4 杜绝对外部的不利影响:因带电部分以金属壳体封闭,对电
磁和静电实现屏蔽,噪音小,抗无线电干扰能力强。
5 安装周期短:由于实现小型化,可在工厂内进行整机装配和试
验合格后,以单元或间隔的形式运达现场,因此可缩短现场安 装工期,又能提高可靠性。
6 维护方便,检修周期长:因其结构布局合理,灭弧系统先进,
大大提高了产品的使用寿命,因此检修周期长,维修工作量小, 而且由于小型化,离地面低,因此日常维护方便。
局部放电:在电场作用下,导体间绝缘仅部分区域被击穿(没 有贯穿施加电压的导体之间)的电气放电现象。
特点:局部放电是一种脉冲放电,它会在电力设备内部和周围 空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化 学变化。这为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。
虽然这些放电的幅度通常较小,但它们能导致逐步的劣化并最终击穿, 因此,需要通过非破坏性的测试检测到这些放电的存在。
四种不均匀电场
尖端放电
悬浮放电
绝缘气隙放电
自由微粒放电
2.3 局部放电的分类
内部放电
气隙的击穿强度取决于它的尺寸以及气体类型和气隙中的气体压力。 其放电电压近似于相同距离(大小)金属电极间放电电压。
表面放电
当存在平行于介质沿面的电场分量的时候,就可能引发沿面放电。
图例为空气中表面放电,油中表面放电相类似。
源于绝缘中的缺陷
电树的两个阶段:起始:很长时间 生长:快速
2.4 局部放电的危害
(1)带电质点轰击 打断绝缘的化学键和损坏分子结构
(2)热效应 局部放电点的高温,加速绝缘热劣化。
(3)反应生成物 如臭氧、水分和酸,腐蚀绝缘。
(4)辐射效应 可见光,紫外线、γ射线,使绝缘脆化。
(5)机械效应 连续的放电现象产生高气压,使绝缘开裂。
系统组成
超高频传感器
超声传感器 局部放电检测信号调理装置
高频电流传感器
超高频(UHF)传感器
系统配套滤波 器组件及非接 触式AE传感器
示波器检测装置
数字存储示波器
UHF检 测组件
检测专用 连接线缆
主要功能与特点
综合采用超高频、超声波和高频电流检测技术,可有效地解决变电 站现场局放测试中的抗干扰问题,提高检测结果的可信度; 采用高速数字存储示波器,可分析超高频、超声波和高频电流信号 的波形细节和时域特征; 测试以超高频巡测为主,发现问题再结合超声波和高频电流检测, 局放带电测试速度快,效率高; 利用声电联合检测技术,可对局放源进行准确定位分析,定位精度 高; 可根据局放信号的相位特征和波形特征,判断局放类型; 系统可用于变电站GIS、开关柜、变压器和电力电缆等设备的局放 带电检测。
系统组成
超高频局放传感器
超声传感器及放大器
测试仪主机及监控电脑
两种选配型号: PDS—G100A型:配置4通道超高频传感器,其中一路可配置为噪声干扰传感器 PDS—G100B型:配置2通道超声传感器+2或4通道超高频传感器,多通道声电联合 检测
主要功能与特点
采用声电联合定位分析技术,通过声电时延计算可对局放源进行精确定 位; 超高频传感技术,避开低频噪声干扰,有效提高信噪比; 四通道同时采集局放信号,根据现场情况干扰通道,抑制现场的各种干 扰; 单次检测和连续监测两种运行模式,PRPD和PRPS两种显示模式,可显示 50个工频周期以上的检测信号; 软件分析程序包含数据统计和指纹库,自动分析缺陷类型; 支持连续监测模式,可对历史信号进行分析处理,给出可信的诊断建议。
4.2 PDS-G2500/G1500型GIS局放检测与定位系统
产品简介
PDS-G2500/G1500型GIS局部放电检测与定位系统用于带电检测 气体绝缘开关设备的内部缺陷。基于声电联合检测方法,利用高速 数字存储示波器记录和分析设备的局部放电信号,比较分析超高频、 超声波和HFCT的不同频段信息,分辨真实的局放信号和外部干扰。 超高频放大器可以接内置和外置的UHF传感器,可在运行状态下对待 测设备进行局部放电在线测试及诊断,根据信号的传播时延和强度, 精确定位和判定缺陷类型,评价缺陷的危害程度,以便了解和掌握 设备的运行状况,避免重大绝缘事故的发生。
优点: 可以带电测量,测量方法不改变设备的运行方式,并且可以实 现在线连续监测。可有效地抑制背景噪声,如空气电晕等产生的电磁 干扰频率一般均较低,超高频方法可对其进行有效抑制。抗干扰能力强。
缺点:仅仅能知道发生了故障,但不能对发生故障的点进行准确的定 位。而且目前没有相应的国际及国内标准,不能给出一个放电量大小 的结果。
49MVA
相
间
放 电
发 电
机
电 树
集
电
环
表Fra Baidu bibliotek面 放 电
终 端 放 电
3.GIS局部放电的检测方法与原理
3.1 超高频检测法 3.2 超声波检测法 3.3 高频电流法 3.4 声电联合局放测试法
根据检测原理和手段的不同,常用的局放检测方法有超高频法、 超声波法及高频电流耦合法等。
3.1 超高频检测法(UHF法)
存在的问题: (1)无法区分放电信号和干扰信号。GIS的PT噪声大,无法区分其中的放 电信号和振动噪声信号;对于户外GIS,环境噪声很大,对超声检测干扰 很大。 (2)灵敏度低。无论纵波还是横波,在GIS内部传播过程中,衰减很大, 因此,超声法对金属颗粒外的其他类型放电灵敏度低。 (3)操作不便。需要通过粘结剂将传感器贴在GIS壳体表面,粘贴的效果 和操作者的晃动对测量效果影响很大。
2.2 局部放电的起因
原因:它是由于局部电场畸变、局部场强集中,从而导致绝缘介质局 部范围内的气体放电或击穿所造成的。它可能发生在导体边上,也可 能发生在绝缘体的表面或内部。
GIS中几种典型的缺陷
由于绝缘体内或高压导体上存在针尖状突出物,电场不均匀,电 介质不均匀,有气泡和杂志等原因,使绝缘体局部区域的电场强度达 到击穿场强。
优点:传感器与 GIS设备的电气回路无任何联系,不受电气方面的干扰。 设备使用简便,技术相对比较成熟,现场应用经验比较丰富, 可不改变 设备的运行方式进行带电测量,由于测量的是超声波信号,因此对电磁 干扰的抗干扰能力比较强,可以对缺陷进行定位。
缺点:声音信号在 气体中的传输速率很低(约140m/s ),且信号中的高频 部分衰减很快,信号通过不同介质的时候传播速率不同,且在不同材料 的边界处会产生反射,因此信号模式变得很复杂。另外传感器监测有效 范围较小,对大型设备器需要众多的传感器,现场应用较为不便。
原理:GIS发生绝缘故障的原因是其内部电场的畸变,往往伴随着局部 放电现象,产生脉冲电流,电流脉冲上升时间及持续时间仅为纳秒 ( nS ) 级,该电流脉冲将激发出高频电磁波,其主要频段为0.3—3GHz, 该电磁波可以从GIS上的盘式绝缘子处泄露出来,采用超高频传感器(频 段为0.3—3GHz )测量绝缘缝隙处的电磁波,然后根据接收的信号强度 来分析局部放电的严重程度。
3.4 声电联合局放测试法
声电联合法的测试步骤: 1.在GIS盆式绝缘子处放置UHF传感器,进行超高频检测,进行电 磁波信号的测量,判断是否存在电磁波信号。 2.使用超声传感器逐点进行声信号检测,判断是否存在声信号。 之后根据出现的几种具体情况进行进一步的分析判断。
声电联合法的处理方法: 如果电信号和声信号都存在,则使用超高频法根据盆式绝缘子的
1.3 开展GIS局部放电检测的意义
— 随着城市电网建设的发展,GIS变电站的数量不断增加;
— GIS的内部空间极为有限,工作场强很高,且绝缘裕度相对较小;
— GIS内部一旦出现绝缘缺陷,极易造成设备故障,引起的停电时间较长, 检修费用也很高;
— 国内已经发生了数起较为严重的GIS事故,过去那种认为GIS设备免维 护的观点已不被认同;
3.3 高频电流法(HFCT法)
原理:当电力设备内部发生局部放电时,高频放电电流会沿着接地线向 大地传播。高频电流法通过在接地线上安装高频电流传感器检测高频电 流信号实现局部放电检测。
高频电流法一般使用Rogowski线圈方式,在环状磁芯材料上围绕多 圈的导线线圈,高频电流穿过磁芯中心而引起的高频交变电磁场会在线 圈上产生感应电压。由于高频电流传感器的测量回路与被测电缆之间没 有直接的电气连接,属于非侵入式的检测方法,被检测设备不需要停运。