电力系统在线监测与故障诊断课件—第三章 电容型设备的在线监测
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智能电网在线监测与故障诊断图文ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
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电力设备的在线监测与故障诊断PPT课件
运输中的冲击
变压器绕组变形的监测
变压器绕组变形的监测
离线检测方法：短路阻抗测量法、频响分析法、低 压脉冲法、径向漏磁场测试法
在线监测方法：短路电抗法、振动信号分析法、频 响分析法
短路电抗法
振动法
变压器本体振动来源
硅钢片磁滞伸缩引起铁芯振动 硅钢片接缝处和叠片之间存在因漏磁引起的电磁吸引力，
电气设备状态监测与故障诊断的意义
电气设备的组成：绝缘材料、导电材料、导磁材料等。
绝缘材料大多为有机材料：矿物油、绝缘纸、各种有机合成 材料，运行中受电、热、机械、环境等各种因素的作用，容 易发生劣化，造成设备故障。——设备绝缘结构性能的好坏， 成为决定整台设备寿命的关键。
由于大型电气设备发生故障而造成突发性停电事故，会造成 巨大的经济损失和不良的社会影响。
局部放电监测的意义
局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的主 要原因。这是一个“日积月累”的过程，可谓“冰冻 三尺非一日之寒”。
刷形树枝
丛林状树枝
变压器中局部放电类型
气隙放电
（1）密封于固体内的气泡。例如：铁芯环氧绑扎带内的气泡。 （2）油和固体包围的气泡。例如：纸板夹层的气泡。
悬浮放电
不同故障类型产生的气体组分
故障类型
主要气体成分
油过热 油和纸过热
CH4、C2H4 CH4、C2H4、CO、CO2
油纸绝缘中局部放电
H2、CH4、C2H2、CO
油中火花放电
C2H2、H2
油中电弧
H2、C2H2
油和纸中电弧
H2、C2H2、CO、CO2
次要气体成分
H2、C2H6 H2、C2H6 C2H6、CO2
动触头的行程可以通过旋转编码器进行监测。
变压器绕组变形的监测
变压器绕组变形的监测
离线检测方法：短路阻抗测量法、频响分析法、低 压脉冲法、径向漏磁场测试法
在线监测方法：短路电抗法、振动信号分析法、频 响分析法
短路电抗法
振动法
变压器本体振动来源
硅钢片磁滞伸缩引起铁芯振动 硅钢片接缝处和叠片之间存在因漏磁引起的电磁吸引力，
电气设备状态监测与故障诊断的意义
电气设备的组成：绝缘材料、导电材料、导磁材料等。
绝缘材料大多为有机材料：矿物油、绝缘纸、各种有机合成 材料，运行中受电、热、机械、环境等各种因素的作用，容 易发生劣化，造成设备故障。——设备绝缘结构性能的好坏， 成为决定整台设备寿命的关键。
由于大型电气设备发生故障而造成突发性停电事故，会造成 巨大的经济损失和不良的社会影响。
局部放电监测的意义
局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的主 要原因。这是一个“日积月累”的过程，可谓“冰冻 三尺非一日之寒”。
刷形树枝
丛林状树枝
变压器中局部放电类型
气隙放电
（1）密封于固体内的气泡。例如：铁芯环氧绑扎带内的气泡。 （2）油和固体包围的气泡。例如：纸板夹层的气泡。
悬浮放电
不同故障类型产生的气体组分
故障类型
主要气体成分
油过热 油和纸过热
CH4、C2H4 CH4、C2H4、CO、CO2
油纸绝缘中局部放电
H2、CH4、C2H2、CO
油中火花放电
C2H2、H2
油中电弧
H2、C2H2
油和纸中电弧
H2、C2H2、CO、CO2
次要气体成分
H2、C2H6 H2、C2H6 C2H6、CO2
动触头的行程可以通过旋转编码器进行监测。
容性设备在线监测课件
02
根据不同场景的需求，定制化的 解决方案，满足各种复杂场景的 监测需求。
05
容性设备在线监测的挑 战与解决方案
数据处理与干扰消除
总结词
在容性设备在线监测中，数据处理和干扰消除是关键的挑战。
详细描述
由于监测系统通常会接收到大量数据，因此需要有效地处理这些数据，以提取有 用的信息。此外，由于电力系统的运行环境复杂多变，各种干扰可能会对监测系 统造成影响，因此需要进行干扰消除以获得准确的结果。
02
预测性维护
通过在线监测技术对容性设备的运行状态进行实时监控，能够实现预测
性维护，提前发现设备故障隐患，减少设备损坏和维修成本。
03
优化运行管理
在线监测技术将帮助电力企业实现对容性设备的优化运行管理，通过对
数据的分析和挖掘，制定更加科学合理的运行方案，提高设备运行效率
和安全性。
THANKS
感谢观看
背景：随着电力系统规模的不断扩大和运行复杂性的增加， 容性设备的故障对电力系统稳定性和可靠性的影响日益突出 。因此，开展容性设备在线监测对于保障电力系统安全运行 具有重要意义。
监测的重要性
实时监测容性设备的运行状态， 及时发现并处理故障，有助于降 低设备故障率，提高设备使用寿
命。
在线监测能够为电力系统的稳定 运行提供重要数据支持，为运维
在线监测技术的应用领域将进一步 扩大，不仅局限于电力行业，还将 拓展到石油、化工、钢铁等领域， 实现多元化应用。源自人工智能与大数据的应用前景
深度学习
人工智能将应用于在线监测数据的处理中，通过深度学习 算法对大量数据进行学习，提取出更准确的特征和规律， 提高监测准确度。
数据挖掘
大数据技术将应用于在线监测数据的挖掘中，通过对大量 数据的分析和挖掘，提取出有价值的信息，为决策提供支 持。
根据不同场景的需求，定制化的 解决方案，满足各种复杂场景的 监测需求。
05
容性设备在线监测的挑 战与解决方案
数据处理与干扰消除
总结词
在容性设备在线监测中，数据处理和干扰消除是关键的挑战。
详细描述
由于监测系统通常会接收到大量数据，因此需要有效地处理这些数据，以提取有 用的信息。此外，由于电力系统的运行环境复杂多变，各种干扰可能会对监测系 统造成影响，因此需要进行干扰消除以获得准确的结果。
02
预测性维护
通过在线监测技术对容性设备的运行状态进行实时监控，能够实现预测
性维护，提前发现设备故障隐患，减少设备损坏和维修成本。
03
优化运行管理
在线监测技术将帮助电力企业实现对容性设备的优化运行管理，通过对
数据的分析和挖掘，制定更加科学合理的运行方案，提高设备运行效率
和安全性。
THANKS
感谢观看
背景：随着电力系统规模的不断扩大和运行复杂性的增加， 容性设备的故障对电力系统稳定性和可靠性的影响日益突出 。因此，开展容性设备在线监测对于保障电力系统安全运行 具有重要意义。
监测的重要性
实时监测容性设备的运行状态， 及时发现并处理故障，有助于降 低设备故障率，提高设备使用寿
命。
在线监测能够为电力系统的稳定 运行提供重要数据支持，为运维
在线监测技术的应用领域将进一步 扩大，不仅局限于电力行业，还将 拓展到石油、化工、钢铁等领域， 实现多元化应用。源自人工智能与大数据的应用前景
深度学习
人工智能将应用于在线监测数据的处理中，通过深度学习 算法对大量数据进行学习，提取出更准确的特征和规律， 提高监测准确度。
数据挖掘
大数据技术将应用于在线监测数据的挖掘中，通过对大量 数据的分析和挖掘，提取出有价值的信息，为决策提供支 持。
第3章 电容性设备的在线监测
第二节介损的监测 二、相位差法－过零电压比较法
3、特点
优点: 计算简单 缺点: 是由于上述众多的误差因素，故对各单元电子器件的要 求较高，否则会影响监测数据的重复性，甚至出现由于重 复性差而无法正确诊断的情况。
第二节介损的监测 三、数字（谐波）分析法
1、基本原理
Cx U
CT
Ix
放大
滤波 工业 控制 计算机
2 T U km cos k u x sin kt dt T 0
（7）
u
0
T
x
cost dt / u x sin Байду номын сангаасt dt
0
T
（8）
第二节介损的监测 三、数字（谐波）分析法
1、基本原理
按相同方法，可由式（4）推得电流基波相角1：
tan 1
凹形谐振腔法
测量线法
相位差法
数字分析法
第二节介损的监测 一、电桥法
第二节介损的监测 二、相位差法－过零电压比较法
1、基本原理
3600 T 20m s
0
3600 T 20m s
0
3600 90 90 T 20m s
第二节介损的监测 二、相位差法－过零电压比较法
i
0
T
x
cost dt / i x sin t dt
0
T
（9）
对容性试品，电流相角超前于电压90o， 所以，介质损失角正切：
tan tg90 (1 1 )
（10）
第二节介损的监测 三、数字（谐波）分析法
2、特点
对硬件电路依赖小，如直流分量、电路零漂等对监测结果无 影响，从而提高了测量的稳定性和测量精度。 要求对被测电压和电流同步采样，否则1－1是变化的，影 响监测结果的重复性。 谐波分析法的主要特点是基于傅里叶变换，进行分析，可运 用 FFT运算求出电压、电流各次谐波的相角，取基波的相角 差用于计算tan，可使结果不受高次谐波的影响。 傅里叶变换要求一周波采样2n个点，考虑到系统频率的变化， 应对该电路进行锁相倍频跟踪，以确保频率变化时仍采样2n 个点。
电气诊断概论电力设备在线监测与故障诊断-PPT课件
聚酰胺聚酰亚胺漆及其漆包线；硅有机漆及制品；硅橡胶及玻璃漆布
F
H C
155
180 >180
聚酰亚胺漆及薄膜；云母；陶瓷；玻璃及其纤维；聚四氟乙烯
热老化规律 —— 6 度规则
试验表明，对于常用的A级绝缘，如油纸绝缘，则温 度每超过6℃，则寿命约缩短一半。而对于 B、H级绝缘 则分别约为10℃及12℃。
(a)
(b)
(c)
图12 介质在交流电压下的等值电路分析 (a)示意图；(b)等值电路；(c)相量图
表2.4 常用液、固体介质tgδ值（20℃，工频）
电介质 变压器油 蓖麻油 沥青云母带 电瓷 油浸电缆纸 tgδ(%) 0.05～0.5 1～3 0.2～1 2～5 0.5～8 电介质 聚乙烯 交联聚乙烯 聚苯乙烯 聚四氟乙烯 聚氯乙烯 tgδ(%) 0.01～0.02 0.02～0.05 0.01～0.03 <0.02 5～10
重的“副作用”。
直流耐压试验： 1. 对电容很大的试品
U I CU XC
2 P U I CU
2. 交流耐压试验所带来的残余
破坏远大于直流耐压。
时间τ /min
图15 油纸电缆的寿命曲线 1-粘性浸渍； 2-充油电缆
但交流设备用直流试验不够真实，例如油纸串 联时，交流下电场分布取决于介电常数ε ，而直流 却取决于电阻率ρ 。因此两者并不等效。
在高压电气设备中常以几种绝缘材料组成，这时应注意到 串联介质在交变电压下场强分布与介电常数成反比，即
1 E2 2 E1
如绝缘纸板中存在气泡时，气泡耐压低但分到的场强却 比纸要高4～5倍，这也是组合绝缘中局部放电问题突出的 重要原因之一。
对于多种材料组成的绝缘结构，或者采用不均匀的介质时， 还会出现夹层极化。
F
H C
155
180 >180
聚酰亚胺漆及薄膜；云母；陶瓷；玻璃及其纤维；聚四氟乙烯
热老化规律 —— 6 度规则
试验表明，对于常用的A级绝缘，如油纸绝缘，则温 度每超过6℃，则寿命约缩短一半。而对于 B、H级绝缘 则分别约为10℃及12℃。
(a)
(b)
(c)
图12 介质在交流电压下的等值电路分析 (a)示意图；(b)等值电路；(c)相量图
表2.4 常用液、固体介质tgδ值（20℃，工频）
电介质 变压器油 蓖麻油 沥青云母带 电瓷 油浸电缆纸 tgδ(%) 0.05～0.5 1～3 0.2～1 2～5 0.5～8 电介质 聚乙烯 交联聚乙烯 聚苯乙烯 聚四氟乙烯 聚氯乙烯 tgδ(%) 0.01～0.02 0.02～0.05 0.01～0.03 <0.02 5～10
重的“副作用”。
直流耐压试验： 1. 对电容很大的试品
U I CU XC
2 P U I CU
2. 交流耐压试验所带来的残余
破坏远大于直流耐压。
时间τ /min
图15 油纸电缆的寿命曲线 1-粘性浸渍； 2-充油电缆
但交流设备用直流试验不够真实，例如油纸串 联时，交流下电场分布取决于介电常数ε ，而直流 却取决于电阻率ρ 。因此两者并不等效。
在高压电气设备中常以几种绝缘材料组成，这时应注意到 串联介质在交变电压下场强分布与介电常数成反比，即
1 E2 2 E1
如绝缘纸板中存在气泡时，气泡耐压低但分到的场强却 比纸要高4～5倍，这也是组合绝缘中局部放电问题突出的 重要原因之一。
对于多种材料组成的绝缘结构，或者采用不均匀的介质时， 还会出现夹层极化。
60电气诊断概论(电力设备在线监测与故障诊断)PPT课件
固-液绝缘
固-气绝缘
绝缘劣化及其影响因素
为了使设备的外形尺寸保持在可以接受的水平，现代变 压器相对于以往的设计采用了更为紧凑的绝缘方式，因此在 运行中其内部各组件间的绝缘所需承受的热和电应力水平显 著提高。
电气因素
机械因素
温度和热稳定性
受潮
化学稳定性和抗生物特性
1. 电气影响
▪ 长期工作电压
▪ 短时的过电压
电气设备故障监测与诊断
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总体概述
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电气诊断概论
Electrical Fault Diagnosis
电气故障的主要原因
制造工艺存在缺陷 恶劣的环境和苛刻的运行条件 材料的劣化 缺乏良好的管理及维护
金属材料 电力设备
绝缘材料
现代电气设备的造价及运行可靠性在很大程度上取决于设 备的绝缘结构。
绝缘结构的作用
▪ 绝缘介质 ▪ 紧固支撑 ▪ 冷却媒介
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
绝缘材料
固体绝缘：绝缘纸、电瓷 、云母 交联聚乙烯等
液体绝缘: 绝缘油
气体绝缘: 空气、SF6
真空绝缘
实际绝缘结构通常是由几种电介质联合构成的组 合绝缘。
输电线和变电站所用的绝缘子大多 在户外运行，因此还要考虑湿闪及污闪 的情况，这时的放电电压远低于乾闪。
(cm)
图7 不同材料的工频下沿面闪络 电压（峰值）
1—纯气隙；2—石蜡； 3—胶纸筒；4—电瓷
当电压不太高时，接地法兰边缘先出现电晕而形成光圈，随 着电压的升高，电晕延伸成火花细线，电流密度仍很小；
电力系统在线监测与故障诊断课件—电力设备在线监测与故障诊断绪论..
定期预防性检修不能及时发现设备内部的绝缘隐患
2、 电气设备的绝缘故障及其危害性
• 相对于金属材料而言，绝缘材料更容易损 坏，很容易老化变质而使机电强度显著降 低。因而绝缘材料机电性能的好坏往往成 为决定整个电气设备寿命的关键所在。
2、 电气设备的绝缘故障及其危害性
2、 电气设备的绝缘故障及其危害性
• 电力系统电气设备的多数故障是绝缘性故障
3、电气设备维修机制的发展 和状态维修的必要性
3、电气设备维修机制的发展 和状态维修的必要性
• 我国现行绝缘预防性试验项目的主要内容：
– 测量绝缘电阻 Ri 或直流泄漏电流 I 1 判断绝缘是 否总体受潮或严重损坏； – 交流下测量介质损耗角正切值 tg，测到的是真 正反映交流下介质损耗大小的特征参数，与绝 缘的几何尺寸无关； – 通过对绝缘油进行物化分析和气相色谱分析判 断油浸电力设备的绝缘状况； – 局部放电试验可以反映电气设备突发性故障； – 破坏性试验项目，如交流耐压试验可能引起残 余破坏，仅仅在大修后等情况下才进行。
2、 电气设备的绝缘故障及其危害性
• 电气设备是电力系统的基本元件，其性能 的好坏直接影响到系统的安全可靠运行。 • 电气设备主要由两类不同材料构成：
– 一类为金属材料，包括铜、铝等导电材料，硅 钢片等导磁材料，铸铁、钢板等外壳或结构材 料； – 另一类为绝缘材料，如绝缘纸（及纸筒、纸 板）、绝缘油、塑料薄膜、层压板（及筒）、 电磁等
怎样预防电气设备故障？
第一章 概论
1.本课程的研究对象 2.电气设备的绝缘故障及其危害 3.电气设备维修体制的发展和状态维修的必要性 4.在线监测技术的国内外研究现状及发展趋势 5.本课程的学习内容 6.本课程的学习方法
动力系统、电力系统、电力网示意图
电容型设备在线监测与诊断
各相设备间对地阻抗有差异。一般电容性设备在
出厂时，允许其电容量存在的误差。所以只有当
缺陷使其等值导纳变化很大时，这种方法才是有
效的。 杂k散电I0流干I 扰Id。
I0 Id
UB UC
YA YB YC YA’ YB’ YC’
2021/3/2
I0 Id
27
中性点三相不平衡电压法
为了补偿临近设备造成的感应电流的影响等，提高信噪比，
标准 电容
() 正接法；
()反接法
西林电桥测δ的基本线路
2021/3/2
36
电桥工作电压一般为； 正接法由于调节部分处于低压臂，操作比较安全； 当被测设备必须一端接地时，则须采用反接法。此 时应注意电桥调节部分处于高压侧。
2021/3/2
37
无论是正接法还是反接法，电桥平衡时中的电流 ，所以
YC
RA RB RC
R
U0
r
2021/3/2
29
以层电容层相串联的电容套管为例，电容量为，正常情况 下 。当某一电容层 ’增大时。各参量均有增长，但以三相不 平衡电压增长最为明显。。
当层中有一层缺陷增大时总体参数的变化。
2021/3/2
30
对比结果表明，当 一层缺陷进一步恶化时，
和 的变化都不超过， 而三相不平衡电压却增 大若干倍。
因为 为电流阻性分量和容性分量之比，而
20电21/3流/2 阻性分量引起介质中能量的损耗，所以
14
讨论介质损耗角正切 的意义
绝缘结构设计时，必须注意到绝缘材料的 。如果 过大会引起严重发热，是绝缘材料迅速老化，进
而导致热击穿。
在绝缘预防性试验中， 是基本测试项目，当绝 缘受潮或劣化时， 将急剧上升。绝缘内部是否存 在可疑的放电现象，也可以通过测量 的关系曲线 加以判断（随电压增高， 应不变，若变化，则存 在放电现象）。
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第二节 介质损耗的监测
第二节 介质损耗的监测
第二节 介质损耗的监测
一、相位差法——过零相位比较法
第二节 介质损耗的监测
一、相位差法——过零相位比较法
第二节 介质损耗的监测
一、相位差法——过零相位比较法
第二节 介质损耗的监测
一、相位差法—比较法
第三节 介质损耗的其他监测方法 一、三相不平衡电流法
如图所示，图中YA、YB、YC为该三相试品的导纳，而用YA‘、 YB’、YC ’反映周围相邻设备的影响。
A B C YA YB YC YA’ YB’ YC’
I
0
Id
图 杂散电流Id对I0的影响示意图
第三节 介质损耗的其他监测方法 一、三相不平衡电流法
第四节 电容型设备的故障诊断
二、基于Ix及tanδ相对测值的诊断方案
采用四个特征量： tanδ相对值（同相、同母线下两设备间的比较）、 tanδ相对值差分序列与模型间的残差、相对电容量（同相、同母线下 两设备间的比较）、相对电容量差分序列与模型间的残差。诊断流程 如下：
二、基于Ix及tanδ相对测值的诊断方案
三相不平衡电压法原理图
第三节 介质损耗的其他监测方法 二、三相不平衡电压法
在线监测三相不平衡电压的实例
该方法简单易行，但要将试品末屏的接地线解开后才能接 入阻抗，不符合规程中不断开地线的要求； 该方法无法确定缺陷位于哪一相。
第三节 介质损耗的其他监测方法 三、改进的三相不平衡法
电路如下图所示：
套管末屏对地的tgδ及电容测量
试验接线 右图示出了油纸套管绝缘的tanδ与受 潮时间的关系曲线。由曲线可知，当 受潮120h后，抽压端子和法兰间绝缘 tanδ0(曲线1)比开始受潮时已经增大 许多倍，而导电芯和抽压端子与接地 部分间绝缘的tanδ 1(曲线2)还没有明 显变化。因此，要监视绝缘的开始受 潮阶段，测量tanδ0比测量tanδ 1要 灵敏得多。
电容型套管末屏对地的tgδ及电容测量
试验接线
高压电容套管的等值电路如图所示。一些部门和单位，在采用西林电桥 测量套管的介质损耗因数时，往往只测电容芯子的介质损耗因数，质 损耗因数。由于初期进水受潮时，潮气和水分只进入末屏附近的绝缘 层，故占总的体积的比例很小，往往反映不出来，给电气设备安全运 行留下隐患。
第三章 电容型设备的在线监测
方瑞明 博士/教授 Email: fangrm@
引言
一、电容型设备的构成 电容型设备是重要的输变电设备，包括电力电容器、电容 式高压套管、电容式绝缘电流互感器、电容式电压互感器，耦 合电容器等； 电力电容器大量用于改善功率因数及降低配电损失等目的， 并为输变电设备不可缺少的器件。电容式套管是大型变压器高 压引线绝缘的核心组件。
第二节 介质损耗的监测
现场环境对测试的影响 1、湿度对测量结果的影响 环境湿度大时，电气设备表面的污垢尘埃受潮，导电性增强， 表面电导增大引起较大的电导电流。 湿度大于90％时的损耗角正切会比正常时大2～3倍
2、周围电磁场的影响 采用加屏蔽罩
第二节 介质损耗的监测
数字化测量法注意问题： （1）电压电流两路信号采集的同时性 （2）保证在一个周期内均匀采集到整数个点数，以防止出现 频谱泄漏，而导致采样误差
电抗器高压套管介质损失角出厂试验值为0.37%,现场 验收试验值为0.38%。2007年10月9日秋检预防性试验 其数值达到0·587% (试验数据如表所示)。
500 kV电容型套管故障
取油样进行色谱分析,结果如表所示。
判断：套管绝缘存在缺陷,套管内部存在电弧放电。
500 kV电容型套管故障
处理： 厂家技术人员确认套管上端部密封垫安 装顺序有误,造成设备密封不良,进水受潮 ,出现电孤放电。对设备进行更换。
由于此比例取决于各电流矢量，当有一相故障引起∆I0增大时， K值可能增大，也可能减小，故不能仅用三相不平衡电流测量值 的变化来判断； 该方法简单、造价较低，监测仪表可靠性高，可做“初测”使
第三节 介质损耗的其他监测方法 二、三相不平衡电压法
电路如图所示，设备刚安装完成时，可调节可变电阻ＲＡ、 ＲＢ、ＲＣ，使三相不平衡电压Ｕ０降到最小的数值。以后当三 相试品中有一相或者两相出现缺陷时，此Ｕ０就会有显著增加。 该方法灵敏度较不平衡电流法高
引言
二、电容型设备的常见故障
以电容式电流互感器为例，其常见绝缘故障及发生 原因如下表。
引言
三、常规的停电试验方法
以电容式套管为例，DL/T 596-1996（预试规程）规定的停电试验项 目如下： 1、主绝缘及末屏对地绝缘电阻（用兆欧表，直流电压常为1、2.5或5KV ）； 2、主绝缘及末屏对地绝缘的介质损耗角正切值及电容量（用西林电桥 ，施加10KV交流）； 3、油中溶解气体分析； 4、交流耐压试验； 5、局部放电试验。 在大修后或必要时，预试规程要求对上述5项都进行试验。而对其 中前两项要求每1~3年进行一次试验。
采用该方法监测时，应主要分析I0测值的纵向（历史性）变化： 由于电源电压的不平衡，三相试品的阻抗也有差异，原来已导 致中性点处有某不平衡电流I0.而当某一相试品中出现缺陷时， 将使I0改变为（I0+∆I0）。但由于杂散电流Id的干扰，会影响到 中性点电流变化规律的灵敏程度。为此采用比例值：
I0 I0 Id K I0 Id
诊断实例分析
实例1：500 kV电容型套管故障
1、500 kV高压套管参数 500 kV并联电抗器一次高压套管型式为 GOE1675-1300-2500-06-B, 额定电压550 kV，额定电流2 500 A。 2005年出厂, 2006年11月投入运行。
500 kV电容型套管故障
2、设备试验
tanδ和Ix超标的判据流程
第四节 电容型设备的故障诊断
三、基于tanδ测值及其随时间的变化趋势的定性诊断
不仅要看tanδ的当前值，还要注意其变化趋势，并结合其他带电 检测方法（红外测温）、离线方法进一步确诊。流程如下：
三、基于tanδ测值及其随时间的变化趋势的定性诊断
A：有少量变化，继续监测，不需采取措施； B：有明显变化，适当时宜离线复测、红外测 温，考虑准备备品； C：很快变化，需离线检测分析，如继续恶化， 需更换； D：变化急剧，已持续高速恶化，应立即更换； E：监测到有层间短路，需离线检测确认后更 换； F：稳定在危险水平上，可靠性已显著降低， 宜考虑更换； G：快速增高后已渐稳定，已丧失可靠性； H：在少量增长后已趋稳定，不需采取措施 I：tanδ较高，还未测到很高的；老化速率， 可靠性下降，宜离线复测。
三、电容型设备介质损耗的理论知识
第二节 介质损耗的监测
电桥法
相位差法
数字分析法
第二节 介质损耗的监测
电桥法 西林电桥法
监测前，先调整C4和R3，使指零仪指零，监测时只要调整C4。
若试验电压中含有某种频率的谐波分量时，欲使电桥平衡必须 是流过检流计的基波电流和谐波电流同时为零，一般情况下是 不可能实现的 例如电源中三次谐波的存在就会使电桥两端始终残存零点到几 毫伏的电压，并且 tan 越大残存电压越大
习 题
1. 试分析相位差法监测电容型设备介质损耗的原理； 2. P84，第7题； 3. 试评价谐波分析法监测电容型设备介质损耗的优缺点。
改用穿心式电流传感器，采用高速采样、ＡＤ转换技术 ，利用采集的电流的幅值和相位来分析每相试品的Ｃ及 介损正切值。
第三节 介质损耗的其他监测方法
气体分析 参照变压器
局部放电
主要以脉冲电流法为主 电流传感器安装在低压套管接地线处
第四节 电容型设备的故障诊断
一、概述 只有掌握各方面，进行全面、科学的综合分析，才能 做出较为准确的判断。 例如： 电容型设备导电部分出现故障时常引起局部严重过热 ，可用红外热像仪带电检测(预试规程中对互感器要求 在必要时复测其直流电阻也包含这个目的) 试品受潮，以测tanδ及C较灵敏； 试品有早期局部放电，局放测量较为灵敏。 应多种方法配合，取长补短，综合分析。
第二节 介质损耗的监测
一、相位差法——过零相位比较法
第二节 介质损耗的监测
二、数字分析法——谐波分析法
第二节 介质损耗的监测
二、数字分析法——谐波分析法
第二节 介质损耗的监测
二、数字分析法——谐波分析法
第二节 介质损耗的监测
二、数字分析法——谐波分析法
第二节 介质损耗的监测
二、数字分析法——谐波分析法
第二节 介质损耗的监测
二、数字分析法——谐波分析法
第二节 介质损耗的监测
二、数字分析法——谐波分析法
第二节 介质损耗的监测
二、数字分析法——谐波分析法
第二节 介质损耗的监测
影响电流和电压过零的因素有: (1) 谐波频率 (2) 谐波正弦波形畸变率 (3) 谐波初相角 (4) 试品的介质损耗
设置低通滤波单元滤除三次谐波
第三章 电容型设备的在线监测
第一节 概述
一、电容型设备的监测项目 二、电容型设备在线监测的意义 三、电容型设备介质损耗的理论知识 第二节 介质损耗的监测
一、电桥法
二、相位差法 三、数字分析法
第一节概述
一、电容型设备的监测项目
第一节 概述
二、电容型设备在线监测的意义
第一节 概述