高压套管绝缘在线监测研究
在线监测实验报告
电力设备在线监测与故障诊断综合试验报告一．前言本课程做了四次试验，分别为：套管、变压器的绝缘预防性试验、避雷器绝缘预防性试验、局部放电在线监测、利用红外照相机观测变电站发热情况。
其中前两次为设备的状态检测，是离线进行的，根据规程，对设备绝缘电阻，介质损耗tgδ等参数进行测量，通过数据分析试验设备的绝缘状况。
操作性较强，但设备和时间有限，只能完成绝缘预防性试验的部分内容。
后两次试验为设备的在线监测。
利用到先进仪器在线观测设备的局放、发热等情况。
其中局放试验为演示实验。
主要为了了解观测方法，试验的设计思路和大致原理。
绝缘预防性试验主要根据规程为“电力设备预防性试验规程”DL/T 596—1996，以下简称规程。
二．套管、变压器离线状态绝缘预防性试验本次绝缘预防性试验主要测量了套管和变压器离线状态下的绝缘电阻和吸收比、以及介质损失角tgδ。
测量电气设备的绝缘电阻，是检查其绝缘状态最简单的辅助办法。
电气设备有休止状态转为运行状态前，或者在进行绝缘耐压试验前，必须进行绝缘电阻，以确定设备有无受潮或绝缘异常。
测量介质损失角tgδ可有效的发现绝缘受潮、穿透性导电通道、绝缘内含气泡的游离、绝缘分层和脱壳以及绝缘有赃物或劣化等缺陷。
1．套管的绝缘预防性试验套管属于电容型绝缘结构的设备，特点是高压端对地有较大的等值电容。
对于电容型绝缘的设备，通过对其介电特性的测量，可发现绝缘缺陷。
反映介电特性的参数有介质损耗角正切tgδ、电容值C和电流值I对于变压器高压端出线的套管，规程规定的前两项即为绝缘电阻的测量和tgδ的测量。
由于试验设备的限制，选择这两项进行测量。
本试验采用的套管为126kV，油纸绝缘套管。
1.1套管的绝缘电阻测定按照规程规定，如图所示连线。
图1 测套管主绝缘对地绝缘电阻接线图测定其绝缘电阻，发现其绝缘电阻为5000MΩ小于规程规定值。
考虑到测量方法，由于套管长时间放置于户外，便面有很多灰尘，固有表面泄漏电流影响，要测得准确的绝缘电阻，可以有两种方法，即一为没有装设屏蔽线以短路掉表面泄露电流，另一种方法为将套管表面清洁干净。
在线监测的原理及方法
高压设备绝缘在线监测原理及方法目录第一章概述 (3)1.1高压电气设备绝缘在线（带电）监测目的和意义 (3)1.2带电测试、在线监测项目与预防性试验规程的对比 (4)1.3 输变电设备在线监测的技术要求 (7)第2章电气设备油中溶解气体监测原理及方法 (9)2.1变压器油中溶解气体在线监测的油气分离技术原理 (9)2.1.1真空脱气法 (9)2.1.2振荡脱气法 (10)2.1.3高分子平板膜脱气法 (10)2.1.4动态顶空脱气（吹扫－捕集） (11)2.1.5中空纤维膜脱气 (12)2.2混合气体分离技术 (13)2.3变压器油中溶解气体在线监测的气体检测技术原理 (13)2.4 典型装置及应用实例 (15)2.5 以油中特征气体法诊断故障的方法及应用 (17)2.6 油中特征气体组分比值诊断方法 (18)第3章变压器局部放电在线监测原理及方法 (21)3.1 脉冲电流法 (21)3.2 超声法 (22)3.3 超高频法 (24)3.4 局部放电监测抗干扰技术 (27)3.5 典型应用实例 (27)第4章变压器套管（容性）设备绝缘在线监测 (29)4.1 电容性设备绝缘结构及绝缘参数 (29)4.2 电容性设备在线监测的基本原理及方法 (29)4.2.1 过零比较法（相位差法） (29)4.2.2 谐波分析法 (30)4.2.3小波分析法 (31)4.2.4相对差法 (31)4.3 介损监测的稳定性分析 (31)4.4 典型应用实例 (32)第一章概述1.1高压电气设备绝缘在线（带电）监测目的和意义随着电网的不断扩大，电网故障的影响面也将不断增大。
输变电设备是构成电力网的基本要素（元件），也是构成电力网事故的主要源头。
部分运行时间较长的设备，因外部环境、制造中留下的缺陷、运行中的电、热、机械力等应力长期作用，其绝缘强度不断下降，产生的潜伏性故障发展到一定程度，必将引起设备故障并有可能扩大为电力网事故。
高压设备绝缘在线监测的方法及结果分析
要求 。
到的 数据 与信 息传递 给计 算机 中心处 理 系统 ，同时
由单 片机 系统 完成 电气设 备 的控 制 。 绝 缘 在 线 监 测 系 统 能 监 测 变压 器 油 中 的 Ｈ ， Ｃ Ｏ，ＣＨ ， Ｃ Ｈ ，Ｃ Ｈ ，Ｃ Ｈ 等溶 解 气体 含量 ；变
的 安 全 运 行 又 是 电 网 安 全 运 行 的 基 础 。 为 了 尽 可 能
地 减少 电 网发 生故 障所带来 的损 失和 巨 大影响 ，加 强 对 高压 电气设 备 的绝缘 监督 ，必须对 现 行 的预 防
性 维修 制 度进 行根本 的改 革 ，采 用绝缘 在线 监测及 诊 断 技术 是强 有力 的手段 之一 。绝缘 在线 监测 的重 要 特 征是 监测 系统 几乎不 用预 防性试 验 的仪 器 ，而
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一
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１ １ １ 变 压器环境 温度 与湿 度 的在线 监测 ．．
为使监 测较 为准确 ，可 采用气 象部 门常用 的木
制 百 叶箱式 测量方 法 。安 装 时 ，将 百 叶箱放 至变压 器 附近 ，以便 于感 应现 场 的环境 温度 、湿度 。 温度 、湿度 传感 器选 用 外感 应式 ，它带 有长线
１ １ ３ 变压 器局部放 电在线检 测 ．．
局部放 电在线检 测 系统 主要 由高频 谐振式 电 流 传 感 器 、抗 干扰调 节系统 及 信号采 集 系统组 成 。高
频谐 振式 电流传感 器针对 变压 器 局部放 电在 线检测 系统 而设 计 ，采用罗戈 夫斯 基线 圈原理 制 成 。为满 足检 测 系统 要求 ， 传感 器谐 振 中心频 率为 ２ ０ｋ ， ８ Ｈｚ 带 宽约 为 １ ０ｋ ， ８ Ｈｚ 在应 用实 际 中 ， 曾采用 某公 司的 Ｚ Ｃ一 Ⅲ型无感式 高精 度电 流传感 器 。 Ｊ １ １４ 变压器油 中溶解 气体 在线 监测 ．． 对 应 变 压 器油 中溶 解 气 体分 析 的 在线 监测 方
高压电气设备绝缘在线监测技术
高压电气设备绝缘在线监测技术【摘要】如何有效地保障电力系统的安全、可靠运行一直是电力部门的一个重要课题，而高压设备的安全运行是整个系统安全运行的基础。
本文作者系统地介绍了高压电气设备绝缘在线监测技术。
简要地分析了传统设备绝缘预测方法的缺点，阐述了对发电机、变压器、电容型设备、避雷器、GIS等高压电气设备的绝缘监测以及在线监测功能要点。
【关键词】高压电气设备；绝缘；电力系统；在线监测中图分类号：F407.6文献标识码：A 文章编号：0前言随着国民经济的发展，社会对电力供应的可靠性要求越来越高，电力系统也逐渐发展壮大，传统的定期停电进行预防性试验的做法已不能满足电网高可靠性的要求。
电力设备在线监测应运而生。
实现高压电气设备绝缘在线、动态、实时的监测，达到由现象判断本质、由局部推测整体以及由当前预测未来的目的，从本质上弥补仅靠定期停电预防性试验的不足，将成为现代电力系统设备绝缘监测的重要手段。
1传统预测方法缺点长期的运行经验表明，定期停电进行预防性试验具有一定的局限性，且这种局限性随着电力系统安全运行水平的提高越发显现，主要表现在以下几方面：1）未能完全模拟实际运行条件。
实际运行中，电网存在高次谐波，同时环境温度、湿度以及设备在运行状态下的电场、磁场，都对试验有一定影响，故而停电后进行的预防性试验所诊断的结果未必符合实际运行状态，且设备试验期间需要从电力系统中退出，影响了供电的连续性。
2）只能反映设备某时期的绝缘水平，未能准确预测设备绝缘性能的劣化速度和失效时间，难以全面、真实地反映设备存在的潜伏性故障。
绝缘的劣化、缺陷发展速度各异，且其潜伏和发展时间不定，而传统的预防性试验是定期进行的，不能及时准确地发现故障，从而会导致发生漏报、误报或者早报的情况。
3）造成没必要的浪费甚至造成新的设备缺陷。
规程规定，即使状况良好的电气设备仍需进行周期性的停电试验和检修，这就必然会造成不必要的电量损失，降低了供电可靠性，而且还需要配备大量的专业技术人员以及高性能的试验设备。
论高压电气设备绝缘在线监测装置应用
论高压电气设备绝缘在线监测装置的应用摘要: 对高压电气设备绝缘的在线监测技术的应用现状和最新进展进行了较为全面的介绍,本文介绍了高压电气设备绝缘在线监测系统的监测方法、主要绝缘信号采集处理以及监测系统功能 ,对变电站中主要设备(避雷器、电容型设备、变压器、gis等)的监测要点进行了分析 ,这对电力企业提高设备的运行可靠性 ,减小设备的运行维护成本 ,延长设备绝缘寿命有其参照意义。
关键词:在线监测;诊断;高压电气设备1.引言高压电气设备在电网中具有举足轻重的地位 ,如果其绝缘部分缺陷或劣化 ,将会发生影响设备和电网安全运行的绝缘故障或事故。
因此 ,在设备投运后 ,传统的做法是定期停电进行预防性试验和检修 ,以便及时检测出设备内部的绝缘缺陷 ,以防止发生绝缘事故。
但是 ,随着电网容量的增大 ,高压电气设备的急剧增加 ,传统的预防性试验和事后维修已不能满足电网高可靠性的要求。
同时 ,由于高压电气设备的绝缘劣化是一个累积和发展的过程 ,在很多情况下预防性试验已无法发现潜在的缺陷。
2.高压电气设备的绝缘在线监测2.1.1 发电机的绝缘在线监测绝缘是发电机事故概率最高的部分。
就目前国内情况来看 , 200mw 以上的发电机定子绕组的故障率高达 40 %, 其中电气方面占主要因素 , 国内外均把绝缘作为发电机在线监测的主要项目。
现在广泛采用局部放电来监测发电机绝缘状况。
在发电机中 , 楔形体松动、槽放电、绕组断股放电、端部电晕放电、绝缘过热和污染都能通过局部放电试验检测出来。
由于抗干扰技术和检测技术的不同 , 也就有了不同形式的局部放电监测仪器 , 它们之间监测效果也有差异。
目前 , 在发电机绝缘局部放电监测仪方面 , 西方的一些国家 , 如加拿大 ris公司和adwel 公司的 pda 产品、德国 ldic 公司的 pd产品、瑞士pdtech公司的pdm产品较为成熟 , 不仅能监测局部放电幅值 , 还能检测出放电的相位、频率等参数并有相应的波形显示,这些产品在世界很多大中型发电机上组运用。
高压套管在线监测介绍
4、中法兰
② 高压套管的常规预试项目及试 验方法
高压套管的常规预试项目及试验方法
要求 周期 试验项目1
a) 采用2500V兆欧表 b) 主绝缘的绝缘电阻 值一般不应低于下 列数值： 110kV及以上： 10000MΩ 35kV： 5000MΩ c) 末屏对地的绝缘电 阻不应低于1000MΩ
电容量测量原理：从套管末屏接地线上取得电流信 号；从电压互感器取得相同相的电压信号；计算可 得电容量：
C=I/（ωU）
高压套管在线监测的原理及方法
b) SIM2系统 ：
SIM-2绝缘状态监测系统是一套针对110kV及以上电 压等级的电气设备，实施绝缘状态在线监测及诊断 的完整解决方案，适应于监测运行中电力变压器、 互感器、耦合电容器、避雷器等高压电气设备的绝 缘状况。 采用分布式结构、就地测量、数字传输，在被监测 设备上安装智能化的本地测量单元LC（相当于智能 传感器），实现就地测量，通过现场总线把监测数 据传送到中央监控器SC（相当于主机）。用户（PC， 用户端的计算机）利用局域网或电话线可随时获取 监测数据和诊断结果。
SIM绝缘监测系统的构成
高压套管在线监测的原理及方法
c)
电流信号的获取：
内置传感器的取样方式，即通过2×2.5mm2的双绞屏 蔽电缆把本地测量单元的取样传感器串接在末屏接 地端，并在设备的末屏与地之间安装取样保护装置， 这样可有效防止由于双绞屏蔽电缆意外开断造成末 屏开路。
C相 B相 A相
本地测量单元接线端
1.0 1.0
1.0
1.0 1.0
非 电 容 型
充油
充胶 胶线
3.5
3.5 3.5
1.5
2.0 2.0
/
高压绝缘在线监测技术研究
高压绝缘在线监测技术研究
吴裕锋 王 辰
摘
（ 江 苏 省 电力 公 司 无 锡 供 电公 司 ２ １ ４ ０ ０ ０ ） 要： 随着经济 的高速发展 ， 电力工业越来越与人 民的生产 生活息 息相 关。 生活 中的各个领域都 需要 电力能源 ， 西电东送工程在 一 定程度 上大大缓
故。
高压绝缘在线检测技术 的优点 高压绝缘在线监测技术 与传统的监测技术相 比， 具有 以下优 点： 首先 ， 这是一种在线监测 ， 即意味着不用 断电可 以时时刻刻的连续监测， 可 以及时
、
在第一时间发现绝缘缺 陷， 将事故和损失降低到最小程度 。其次， 测试简单 易操作， 人工付出小 ， 节约 了人力资源 ， 且保证 了监测 的准确性。再次， 此种
含量会在 一定程度上反映变压器 内部是否出现 故障， 以及故障的大小。 绝缘
油作为三种 常用 的电解质之一 ， 具有其优缺 点。其次 ， 由于变压器 有机 绝缘 日渐老化并最终击 穿从而导致局部放 电的发生，通过观察变压器 是否有放 电现 象， 也能对其绝缘状况 的良好与否进行有效监测。现今 的经济条件下 ， 监测局部放 电的技术主要有脉冲 电流法和超声波探测法日 。 三种 电解质性能比较
优越性就在于不会 因电流 的干扰 （ 即使这种干扰很细微） ， 也能轻 易避 免信 号采集过程中容易出现 的角差现象， 从而保证监测 的准确性与科学性。 两种 测量方法都各有其优点 。 将两种测量方法进行结合使用 ， 就能够做到取长补
短， 发 挥 监测 的最 大 效 能 。一
绝对 测量和相对测量法的应用流程
具 有易燃 性
２ ． ２对发 电机绝缘状况的在线技术监测 在发电机发生的诸多事故 中， 以绝缘出现缺 陷导致事故为主 ， 一旦绝缘 出现故障 ， 发电机就极 易出现 电流外 泄或外漏 ， 进而伤害工作人员。 实践中，
高压电气设备绝缘在线监测技术
试论高压电气设备绝缘在线监测技术【摘要】运用高压电气设备绝缘在线监测技术可有效地保障高压电气设备的安全运行。
本文就高压电气设备在线监测技术的基本原理、在线绝缘监测设备的要点以及在线监测数据分析、诊断进行了探讨。
【关键词】高压电气；绝缘；在线监测1 高压电气设备在线监测技术的基本原理1.1 内涵高压电气设备在线监测技术是指利用电子技术、传感器技术、计算机及信号处理技术、网络技术等对处于运行状态中的高压电气设备绝缘之各种相关参数进行实时动态监测，从而有效地分析诊断出高压电气设备运行状态好坏的技术。
1.2 在线监测技术设备高压电气设备在线监测技术设备包含硬件和软件两部分。
硬件部分主要功能包括数据信号的采集以及信号处理；而软件部分依据传输收集到的实时数据，通过傅立叶变换、合理的数学模型等，计算出电容、频率、泄露电流、介损、母线电压、绝缘电阻以及三相不平衡信号等相关电气参数，然后对高压电气设备进行故障诊断分析。
1.3 在线监测系统高压电气设备在线监测系统主要包括信号采集系统、传感器系统、分析诊断系统。
信号采集系统主要负责信号处理和传输，即利用过零整形等数字滤波技术对信号进行滤波处理，把模拟量转化为数字量，并把数据信息输入到计算机；传感器系统主要负责监测和变换实时数据；分析诊断系统的主要任务是分析和诊断数据信息，并依据高压电气设备绝缘监测的要求，显示并储存所测量的各种相关数据和结果，如果有超标准的就向上一级控制中心传输信息。
1.4 在线监测技术的优点相比较传统的定期停电预防性试验，高压电气设备绝缘在线监测技术不仅提高了设备数据的真实性、针对性和实时性，还使检修更具有可操作性。
绝缘在线实时监测不但不需停电，而且可做到随时发现设备的绝缘缺陷，及时掌握设备绝缘的变化趋势，并据此进行诊断分析以及设备状态检修，防止突发事故。
2 监测设备要点分析2.1 避雷器当前，绝大部分变电站使用的氧化锌避雷器不再有串联间隙，在moa运行期间，总会有一定的泄漏电流经过阀片，加速阀片的老化；而moa阀片劣化的主要原因就是老化和受潮。
变压器套管绝缘在线监测仪的技术特点及工作原理
变压器套管绝缘在线监测仪的技术特点及工作原理变压器套管绝缘在线监测仪的技术特点套管绝缘在线监测系统应包含套管末屏电流采集单元、PT二次电压采集单元、数据测量及其系统掌控单元、就地显示单元、网络通讯单元及后台分析管理软件等六个部分构成：1、末屏电流采集单元依据变压器套管的末屏结构，提出相搭配的连接方式，制作出相搭配的连接件。
采集单元内部应加入相应的限压保护电路及雷电冲击保护电路等。
该单元应具有良好的屏蔽保护作用，避开引入外界干扰信号。
2、PT二次电压采集单元连接中控室内相应的PT接线端子，通过电缆将其引致监测装置内部端子。
3、数据测量及其系统掌控单元数据测量单元安装在变电站电气设备的运行现场，每三台变压器（单相变压器）安装一套；该单元可就地监测变压器套管的绝缘特征参量，通过计算处理把测量结果就地显示并以数字方式通过通讯总线，传送到变电站的后台服务器。
该单元须在已有的电流信号采集通道及PT电压信号采集通道基础上，附加1路温度采集通道；对监测数据进行实时修正，从而综合分析采集信息，精准明确反映套管绝缘情形。
该单元应具有长期工作的稳定性，且能有效抑制谐波干扰的影响。
4、就地显示单元考虑到现场太阳直晒情况，就地须接受320×240大屏幕白底黑字液晶屏幕显示。
可实时显示套管电容量Cx、介质损耗值tanδ、末屏电流等数值。
并配置相应的按键，从而实现相关参数的调整。
5、网络通讯单元可选择RS485/ RS232/USB/光口等接口，亦需有多种通讯规约可选，如Modbus RTU、IEC61850等。
zui终可在在总服务器上实现全部现场变压器套管绝缘情形的综合分析、集中监控。
6、后台分析管理软件接受智能软件辨别系统，实现全天候实时在线监测，系统操作界面友好；监测系统接受先进的监测原理及软硬件优化设计，使系统能够有效滤除各种干扰，牢靠发觉变压器内部隐患。
产品参数1.精准度：Cx:±（读数×1%±2pF）tgδ:±（读数×1%±0.0005）2.抗干扰指标：在电流谐波达到50%时仍能达到上述精准度3.电容量范围： 3—700pF4.tgδ范围：不限，辨别率0.001%。
浅谈高压电气设备绝缘在线监测技术应用及发展前景
耦 变 对 部分则 根据传 输收集 到 的实时数据 ， 用合 适 的数 学模 型、 应 傅 感器 、 合 电容 器 、 压 器 套 管等 。 电容 型 高 压 电气 设 备 的 监
立 叶变换 （Ｆ ） Ｆ Ｔ 等方法 ， 计算 频率 、 电容 、 介损 、 泄露 电流 、 缘 测主 要在 于交 流泄 露 电流 、 绝 等值 电容 、 质损 耗角 正 切值 ｔ 介
时有效地分 析诊 断高压电气设备运行状态 的技术 。 分。 硬件部分主要完成 数据 信号的采集、 号处理等功能 ； 信 软件
污 染。 电 容 型 高 压 电气 设 备 主 要 包 括 电流 互 感 器 、 容 式 电压 互 电
． 高 压 电 气 设 备 在 线 监 测 技 术 设 备 可 分 为 硬 件 和 软 件 ２部 ２ ３ 电 容 型 高 压 电气 设 备 的 绝 缘 在 线 监 测
耋 堡 叟 Ｄ ｑ ｎｈｇ ｏｈ 皇 三 兰 垫 ｉｉｇｅｙ ｉｇａ ａｇ ｃｎ ｕｄ ｕ ｎ ｏ ｚ ｎ
浅谈高压 电气设备 绝缘在线 监测技术应用及发展前 景
袁 湍 洪
（ 州钢 绳股 份 有 限公 司 ， 州 遵义 ５３０ ） 贵 贵 ６００ 摘 要 ： 用 高压 电气 设备 绝 缘在 线监 测技 术对 高 压 电气 设备进 行 动态 监测 ， 采 可有 效地 保 障 高压 电气 设备 的 安全 运行 。现 阐述 了在
阻 导 即把 模 拟 量 转 化 为数 字 量 ， 用 过 零 整 形 等 数 字 滤 波 技 术 对 信 电流 。避 雷 器 发 生 故 障 时 ， 性 电 流 会 增 加 ， 致 全 电 流 增 加 。 利 号 进 行 滤 波 处 理 ， 将 数 据 信 息 输 入 计 算 机 ； 析 诊 断 系 统 主 因 此 ，在 设 备 运 行 时 要 实 时监 测 避 雷 器 实 时 电流 及 全 电 流 ， 并 分 并 从 一 要 负责对 数据信息进 行分析和诊 断， 并根 据高压 电气 设备绝缘 和 历 史 数 据 进 行 对 比 ， 而 准 确 定 位 避 雷 器 缺 陷 部 位 。目前 ， 监 测 的 要 求 显 示 和 储 存 所 测 量 的各 种 数 据 和 结 果 ， 有 超 标 准 种 安 装 于 避 雷 器 接 地 引下 线 上 的测 量 运 行 电压 下 泄 露 电流 、 若 记 即 向 上 一 级 控 制 中心 传 输 信 息 。 录 避 雷 器 动 作 次 数 的 新 型 避 雷 器 在 线 监 测 仪 器 已广 泛 投 入 运 与 传 统 的 定 期 停 电 预 防 性 试 验 相 比 ， 压 电 气 设 备 绝 缘 行 ， 既 能 够 带 电 监 测 ， 能 够 在 线 监 测 避 雷 器 运 行 状 态 下 阻 高 它 也 该 在 线 监 测 技 术 大 大 提 高 了 设 备 数 据 的 实 时 性 、 实 性 和 针 对 性 电流 及 其 他 参 数 。 与传 统 的 监 测 手 法 相 比 ， 仪 器 有 了 更 高 真 性 ， 检 修 更 具 可 操 作 性 。 绝 缘 在 线 实 时 监 测 不 需 停 电 ， 做 的精确性和可操 作性 。 使 可
高压电气设备绝缘在线监测技术浅析
出现 缺 陷或 劣化 ，就会 导 致 影 响设 备和 电网 安全 运 行 的绝 缘 故障 或 事故 且运 行 经验 表 明 ， 缘 故障 在 电力 系统 故 障中 所 占的 比例 绝 较 大 。因此 ， 高压 电气设 备 的绝 缘状 态水 平 决定 了系统 能 否安 全稳 定运 行 ， 其进 行准 确 的监 测 也就 成 为防 止事 故 发生 的重 点 。 对 对 电 气设 备进 行 监 测 的传 统 做法 是 定期 停 电 进行 预 防 性试 验 和检修 ［， ３ 以便 及 时 获取 设备 的绝 缘状 态信 息 ， 止 绝 缘 事 故 发 ３ 防
行 ，另 加试 验 电压 ，所 以不 能 真实 地 反 映设 备 在运 行 状 态下 的 电 运 行 期 间通 过 阀 片 的泄 露 电流 是加 速 阀 片老 化 的主 要 因素 ，所 以
场 、 场 、 度 和环 境 等 影 响 ， 磁 温 因而 诊 断 的 结 果 未 必 符合 实 际运 行 对 避 雷器 泄 露 电流 进 行监 测 并 与历 史 数据 进 行 比照 分析 ，即 能发 状态 。 现 其 绝缘 缺 陷 。
（） 能反 映 设备 某 时期 的 绝 缘水 平 ， 能准 确 预 测 设备 绝 缘 ２． ＧＩ 的 绝 缘 在 线 监 测 ２只 未 ５ Ｓ 性能 的 劣化 速 度和 失效 时 间 ， 以全 面 、 难 真实 地 反 映设 备 存在 的潜 Ｇ Ｓ的 绝缘 在线 监 测包 括化 学 、 Ｉ 电和 机械 等 方法 。化 学方 法采 伏 性 故 障 。绝 缘 的劣 化 、 陷发 展 速度 各 异 ， 其潜 伏 和 发展 时 间 用 ｓ 分解 产物 的气 体 分析 来检 测 局部 放 电和 局部 过热 ； 缺 且 电的 方法 不定 ， 传 统 的预 防性 试 验 是 定期 进行 的 ， 能 及 时准 确 地发 现 故 采 用 外 电极、 而 不 内电极 和磁 耦合 方法 测量 ＧＳ护 套 电势 来检 测局 部放 Ｉ 电； 机械 方 法采用 一 个高 灵敏 性 的压 电加速 传 感器 和超 声 波传 感器 （） 成 没 必要 的 浪 费甚 至造 成 新 的设 备 缺 陷 。规 程 规 定 ， ３造 即 来 检测 在局 部 放 电或绝缘 故 障时 产生 的机械 振动 和弹 性波 。 使状 况 良好 的 电气 设 备 仍 需进 行 周期 性 的停 电试 验和 检 修 ，这 就 ３ 在 线 监 测 功 能 要 点 分 析 必 然 会造 成 不 必要 的 电量 损 失 ， 降低 了供 电可靠 性 ， 且 还 需要 配 而 高 压 电气 设 备绝 缘 在 线监 测 系统 主 要 选择 了铁 芯 、 变压 器 、 套 备大 量 的专业 技 术人 员 以及 高 性能 的 试验 设备 。 有些 实验 项 目 （ 如 电容 式 电压 互 感器 、 电流 互 感器 、 化 锌避 雷 器 、 氧 高压 开 关 柜和 绝缘 耐压 试 验） 验后 甚 至会 对 绝 缘造 成 一 定 的损伤 ， 致新 的 缺 管 、 试 导 Ｇ Ｓ等 主要 被 测 设备 ［ 。其 既 能对 带 电设 备 的 绝缘 特 性 参数 实 时 Ｉ ７ ］ 陷产 生 。
高压绝缘设备在线监测系统
高压绝缘设备在线监测系统随着电力工业的发展，高电压大容量输高压设备逐步增多，对其设备进行在线检测势在必行。
为进一步推广应用绝缘设备在线检测技术，将这项工作实用化并满足电力运行的安全要求，主要用于检测50万伏高压设备的绝缘，也可以用于监测中、低压电气设备的绝缘。
目前国内采用的在线监测方法多是在零线中串入电阻或电容，以取得漏电信号，断开零线、串入电阻电容，有种种不便，且存在一定危险。
为保证监测安全，监测时不更改一次设备的接地线是理想的监测方法。
标签：高压绝缘;设备在线;监测系统引言电气设备的在线监测作为电力设备绝缘设备的发展趋势.以其实时不问断监测和能及时发现电力设备绝缘隐患的优点，已被越来越多的电力运行部门所采用.目前同内有很多厂家进行了相关产品的开发，井在一些超高压高压站投入使用，积累了一定的经验.但由于技术原因还存在某些缺陷。
1 高压设备绝缘设备中应用在线监测的意义在线监测技术经过几年的快速发展，其应用效果已经得到广泛认可和全面验证。
在线监测技术通过多种传感器和数据采集设备，实现变电设备工作情况的全方位监控，智能化的在线监测设备还能将采集到的数据与设定值进行比对并调节，初步实现了变电设备自修复和自调整目标。
另外，变电设备一旦发生故障，造成的经济损失往往较大，使用在线监测技术记录和监测设备使用的全过程，一旦发生故障，设备故障之前的运行数据能够为技术人员提供故障分析与故障排除的基础数据和分析依据，大大降低设备维修时间[1]。
2.设备信息的收集以及分类2.1设备信息的分类智能电网中，与电气设备相关的所有信息包括波形、声音，图像应该是以数据的形式提供。
为了便于收集和处理，一次设备的数据被分为五种：基础数据、操作数据、测试数据、在线监测数据、缺陷数据和事故数据。
基本数据是静态的，这是一次设备的基本参数，其他数据是动态的。
反映设备的操作条件的数据包括：电压、电流、断路器动作次数等。
测试的数据包括：充电测试数据、常规测试数据和诊断试验数据，这些事由专业仪器获得的数据。
换流变压器网侧套管绝缘在线监测系统研究
ｂ ｓ ｉｇ ｔ ｎ ｕ ｅ ｔ ｅ ｓ ｃ ｒｔ ｎ ｔ ｂ ｌ ｙ ｏ ｕ ｈ ｎ ． ｅ ｓ ｓｅ ｈ ｓｂ ｅ ｕ ｃ ｓ ｆ ｌ ｐ ｌ ｄ ｇ ｉｈ ｕ Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ｕ ｈ ｎ ｅ ｓ ｒ ｈ ｅ ｕ ｉ ａ ｄ ｓａ ｉ ｔ ｆ ｂ ｓ ｉ ｇ Ｔｈ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｓ ｃ ｅ ｓｕ ｌ ａ ｐ ｉ ｏ Ｇｕ ｚ ｏ — ａ ｇ ｏ ｇ ＩＨＶＤＣ ｏ ｙ ｉ ｙ ｅ
ｐ ｐｅ ｄｅ ｉ ｎｓ ｎ ｎｌｎ ｉ ｕ ａｉ ｎ ａ ｒ ｓｇ ａ ｏ ｉｅ ｎｓ ｌｔｏ ｍ ｏｎｉ ｉ ｓ ｔ ｍ ｏ Ｗ ｉ ｏｗｓ ｐ ｒ ｔｏｎ ｅｃ Ｔａ ｉ ｇ ｈ ｅ ｖｉｏ ｅ ｔ ｏｎｄｔｏｎ ｖｏｔ ｇｅ ｔ ｎｇ ｙｓｅ ｏｒ ｎ ｎｄ ｏ ｅ ａ ｉ ｄ ｋ． ｋ ｎ ｔ ｅ ｎ ｒ ｍ ｎ ｃ ｉｉ ， ｌａ
ｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔａ ｄ ｓｇ ａ ｎ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｉ ｔ ｃ ｏ ｎ ， ｈ ｎ ｔ ｒ ｇ ｓ ｓｅ ｃ ｎ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ ｌ ｎ ｔ ｒ ｔ ｅ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｏ ｅ— ｉ ｅ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｉｎ ｌｉ ｔｒ ｅ ｅ ｃ ｎ ｏ ａ ｃ ｕ ｔ ｔ ｅ ｍｏ ｉ ｉ ｙ ｔ ｍ ａ ｏ ｒ ｈ ｎ ｉ ｅ ｙ ｍｏ ｉ ｈ ｐ ｒｔｏ ｆｎ ｔ ｄ ｏ ｎ ｏ ｓ
长期 以来 电力 系统 沿用 传统 的定 期 预 防性试 验
来检 测高 压 电气 设 备 的缺陷 ， 但对 于 ５ ０ｋ 电力 设 ０ Ｖ 备 ，由于 预 防性 试 验 电压远 远低 于实 际 运行 电压 ， 试验 间 隔较长 ，往 往难 以发 现设 备绝 缘 缺 陷。常 规 ５ ０ ｋ 变 压器 套 管在 线 监测 系统技 术 已应用 于 部 ０ Ｖ 分交 流变 电站 内 ，对高 压直 流输 电系统 中换 流变 设 备 网侧 套 管 的绝缘 在线 监测 系统 的研 究 及应 用 ，国 内还 没有 成功 的经验 。南方 电 网 ５ ０ｋ Ｊ ０ Ｖ换 流变 压 器或 常规 变 压器 网侧 套 管广 泛 采用 ＨＳ 公 司生 产 Ｐ 的 Ｏ Ｆ １ ７ —５ ． Ｔ 一６ ５５ ０Ｂ型套管 ， 年来 公 司范 围 内就 发 近 生过 ３ 套 管绝 缘受 损导致 爆 炸 的事故 ，解 决套 管 起
电厂变压器套管绝缘性能在线监测技术分析
电厂变压器套管绝缘性能在线监测技术分析摘要：套管是电厂变压器的附件重要组成单元之一，其为变压器与高压母线的桥梁。
套管在运行过程中一旦出现绝缘性能故障，将导致电力系统停运，造成严重变压器事故。
基于此，本文在简单介绍在线监测技术原理的基础上，分析了电厂变压器套管绝缘性能检测方法，并对电厂变压器套管绝缘性能在线监测方案进行了深入研究，以期能够提升套管绝缘性能实时在线监测的精确性，确保套管安全运行。
关键词：系统变压器；绝缘性能；套管前言电厂电气设备在长期运行过程中将普遍面临绝缘老化的问题，而绝缘性能直接引发安全隐患。
针对套管设备的绝缘性能，我国相关企业进行了电气设备预防性试验，针对各种电力设备设置了不同的检修周期与方式。
随着居民生产生活用电量的进一步加大，传统离线检修无法满足电厂需求，在此基础上，在线监测方法有效融合了通信技术、数据处理技术、信号采集技术、智能传感器技术，实现了套管绝缘状态信息的实时获取，降低了监测过程中的人力物力投入，提升了电厂套管运行的安全性。
1电厂变压器套管绝缘性能在线监测原理电厂变压器绝缘套管绝缘性能的在线监测实际上就是对其性能的试验与检测，主要包含分析诊断系统、传感器系统与信号采集系统。
信号采集系统利用传感器获收集变压器绝缘套管状态相关信息并进行相关信息的处理与传递，将信息交递给分析诊断系统；数据信号经过分析诊断系统的处理与诊断，可以得出变压器绝缘套管的绝缘性能状态，评估变压器绝缘套管使用寿命。
2电厂变压器套管绝缘性能检测方法2.1离线检测法离线检测法是一种传统变压器绝缘套管绝缘性能检测方法，在进行监测的过程中，相关工作人员首先要保证变压器绝缘套管停止带电运行，之后人工拆除变压器绝缘套管，加压模拟变压器绝缘套管带电运行状况，从而得到该状态下变压器绝缘套管绝缘状态。
在变压器绝缘套管离线检测法当中，最常用的方法为电桥法，该状态下的运用原理基本等同于变压器绝缘套管带电运行工作原理，因此该方法数据信息更为准确，但是在具体使用时可能会出现变压器绝缘套管两端电压不达标的情况。
高压电气设备绝缘状况的在线监测
高压电气设备绝缘状况的在线监测摘要：随着我国各项事业的不断发展，电力在期间发挥着举足轻重的作用，高压电气设备绝缘状况的检测显得尤为重要，本文介绍了高压电气设备绝缘在线监测的定义以及现有系统所存在的不足之处，并针对其中的主要部分提出了详细的可行性建议，对保障我国高压电气设备的正常运行有重要意义。
关键词：高压电气绝缘监测建议中图分类号：tm211、前言电的发明在人类发展史上是一项有着重大意义的事情，至今在各个领域都发挥着重要的作用，高压电气设备由于其有一定的危险性，所以在设备运行中一定要做好监测工作，防止意外发生。
设备运行的良好与否直接关系到整个电力系统的能否正常运行，而且威胁电力系统正常运行的最大隐患在于设备的绝缘问题。
在设备运行过程中一旦发生绝缘缺陷，所造成的后果是无法想象的，所以要通过对设备进行定期的维护检修来实现设备使用寿命的延长。
但是随着国民经济水平的不断提高，传统方法已经满足不了日益增长的需求了，所以需要不断进行理论和技术上的改革创新才能紧跟时代步伐，不断克服困难，这也是本文的写作意图之一。
2、高压电气设备绝缘状况在线监测的定义及发展概况高压电气设备绝缘在线监测技术是指利用电子技术、计算机处理技术和传感技术等对于在运行状态的高压电气设备的各部分的各种特征参数进行动态监测，有效分析诊断出高压电气设备运行状态并能及时制定相应解决措施的技术。
监测的主要参数是电气设备的介损值，监测主要分为两部分：一是数据和信息的采集处理；二是将采集的数据利用适当的方法计算出各种参数，判断出设备运行状态并据此制定相应的解决方案。
从上世纪七十年代开始，在线监测技术在国外得到了迅猛的发展，并逐步被引入到了国内，但是由于当时科技水平较低，效果也不甚明显。
计算机的出现极大促进了监测技术的提升，水平不断提高。
根据笔者总结，其发展历程主要经历了以下三个阶段：（1）70年代的带电测试阶段。
（2）始于80年代的数字化电气信号阶段。
高压设备绝缘状态在线监测系统简析
概述 一 、
目前 ， 我国变电站电气设 备 的 检 测 工 作 ， 主要仍是依据《 电气设备 预防性试验规程 》 的要 求 定 期 进 行 预 防 性 试 验 。 根 据 试 验 的 结 果 来 判 断电气设备的运行状态 ， 从而确定其是否能继续投入运行 。 ， 我局的各个变电站每年 还 重 复 着 “ 春 检” 和“ 秋 检” 由于我局供电 检测周期长 ， 因 此 浪 费 了 大 量 的 人 力、 物 力。 但 这 种 传 统 检 范围较广 ， 修方式随着我局电力系 统 的 大 容 量 化 、 高电压化和结构复杂化表现出 很大的局限性 。 主要表现 在 以 下 几 个 方 面 ： 整个预试试验需要停电进 行 。 对经济生活带来不利的影响 ； 在某些情况下由于系统运行的要求， 一些电力设备无法停电 来 进 行 预 防 性 试 验 ， 往往造成漏试或超周期预 试， 这就很难保证及时 发 现 设 备 存 在 的 缺 陷 。 预 防 性 试 验 周 期 长 。 预 在设备带电运行的过程中如果出现设备缺 防性试验周期通常为一 年 ， 陷， 很有可能将原本可以解决的设备缺陷发展成为设备故障， 从而造成 重大事故和财产损失 。 试验过于集 中 。 电 力 系 统 的 预 防 性 试 验 主 要 集 中在每年 ２、 任务强度大， 难以保证对每台设备进行仔细 ３个月中进行， 分析 ， 作出比较 科 学 的 诊 断 。 试 验 电 压 低 ， 分析得出的结论值 的试验 、 随着系统 得讨论 。 传统的预防性试验通常在 １ ０ ｋ Ｖ 以下的电压下进行 ， 电压的升高 ， 这种试验 电 压 同 设 备 的 实 际 运 行 电 压 差 距 越 来 越 大 。 然 而， 在低电压 下 很 多 设 备 潜 在 隐 患 是 不 容 易 被 发 现 的 。 试 验 投 入 大 。 每个站的每台设备定期 做 预 防 性 试 验 需 要 投 入 大 量 的 人 力 和 设 备 ， 在 缩短预试周期， 将耗 保证电 力 系 统 安 全 的 前 提 下 势 必 要 增 加 预 试 次 数 、 费掉大量有限的资源 。 基 于 以 上 原 因 ， 很显然单靠传统的预防性试验 已经不能满足电力系 统 飞 速 发 展 的 要 求 。 为 了 确 保 电 力 系 统 的 安 全 ， 最大限度降低设备事故 率 ， 一种新型的高压设备在线监测系统让我们 受到了启发 。 高压设备在线监测系统 就 是 针 对 高 压 电 气 设 备 的 绝 缘 状 态实行带电实时监测的一个系统 。 这 套 系 统 能 够 准 确 测 量 各 种 电 气 绝 缘参数 ， 根据设置的定值判断高压电气设备的绝缘状态， 可以减少预试 内容 、 延长预试时间 、 实时 真 实 反 应 绝 缘 状 况 ， 是定期预检方式的有力 补充 。 从发展的 趋 势 看 在 线 监 测 系 统 将 逐 步 替 代 设 备 定 期 预 防 性 试 验， 并实施状态监测和状态检修， 这对于保证电力设备的可靠性运行和 降低设备的运行费用是十分有意义的 。 。 Ｉ ｒ 连 续 监 测 高 压 断 路 器 。ａ 断 １． ６在 线、 ． Ａ、 Ｂ、 Ｃ 三 相 分 断 电 流 。ｂ． 路器触头电 寿 命 监 测 。ｃ 断 路 器 开 断 次 数 。ｄ 断路器分合闸时间监 ． ． 分合闸线圈的电流波 形 。ｆ 辅 助 节 点 动 作 波 形 。ｇ 储能电机线 测 。ｅ ． ． ． 圈电流波形 。ｈ． 储能电机辅助节点动作波形 。 连续监测设备运行环境 。ａ 环境温度监 测 。ｂ． 环境湿度 １． ７ 在线 、 ． 监测 。 报警功能 。 １． ８ 数据显示 、 １． ９ 设备状态分析诊断功能 。 分析和诊断系统软件的功能和特点 。 ２． ２． １ 设备台账管理功能 。 对 变 电 站 内 的 设 备 数 据 信 息 进 行 分 类 管 理 ２． ２ 数据库管理功能 。 ２． ３ 打印功能 。 各 设 备 的 监 测 数 据 。ｂ． 高 压 开 关 的 位 置 状 态。 ２． ４ 显示功能 。ａ ． 设备运行环境温度 、 湿度 。ｄ 各类告警信息 。 ｃ ． ． 某时 段 监 测 的 数 据 。ｂ． 某时段设备漏电流的变 ２． ５ 查询功能 。ａ ． 化曲线和诊断结果 。ｃ 某时段设备介 质 损 耗 和 介 质 损 耗 变 化 的 变 化 曲 ． 某时段 变 压 器 夹 件 泄 漏 电 流 变 化 曲 线 和 诊 断 结 果 。 线和诊断结果 。ｄ ． 某时段变压器铁心泄漏电流变化曲线和诊 （ 上转第 ３ ｅ ． ７ ６页） ３ ８ １
高电压设备远程绝缘在线监测研究
减 少电磁场 干扰 、 电位 干扰 等对测 量 回路的影响 ， 地 准 确性和抗 干扰性 均好 ，长期 工作稳 定 可靠 ，装置
寿命 长 。 ２ ２ ３ ＭＣ 系 统 ． ． Ｕ
图２ 监 测 系 统 测 量 原 理 图
证 信号 测量 的准确度 。
硬件方面 ：一是 考虑 安装场 地和 部件的抗 干扰
维普资讯
第２ ２卷／ ０ ２ 第 ２期 ２０ 年
湖
南
电
力 研 究与试验 高 压设备远程绝缘在线监测研究 傅电波 华 中科技 大 学 （ 北武汉 ４ ０ ７ ） 湖 ３ ０ ４
摘 要
对 高电压设备 远程 绝缘在 线监测 必要性 进 行论述 ， 国 内外装置进行 了分析 ， 对 在
设备 的绝缘 监督 ，利用 绝 缘在线 监测 系统对高 电压
设 备 进 行 频 繁 监 测 是 强 有 力 的 手 段 之 一 。该 系 统 能 及 时 发 现 并 及 早 消 除 设 备 出现 的 安 全 隐 患 。 随 着 电
力设 备检 修模式 由传统 的定期 检修模 式逐步 向状 态 检修模 式转 变 ，对设 备状 态加 强监视 分析越来 越 受 到重 视 ，绝缘在 线 监测研 究再 度成 为电 力系统 研 究
电站 无人值班 管理 模式推 行 ，报警 信号 必须远 程传
送 至相 关 的设备运 行 管理 地点 ，从 事设 备绝 缘工作
的专业 人员 可 以马上对 报 警内容及 设备绝缘 的异常
数据 进行 分析 和处理 。 高电压 设 备绝缘在 线 监测研 究的历 史较 长 ，对 电容型设 备 的绝 缘 介损 在线监 测研究 由 于受到各 种 因素影 响而进度 较慢 。近年来 由 于电力 电子 技术进 步 、 讯技 术 的发展 以及电力 系统 自身 的推 动作 用 ， 通 这方面 的研 究及应用 有 了很快 发展 ，国内外 出现 了 众多的成熟 产 品 ． 中部 分已 在电 网中运行 了几 年 ， 其 发 挥 了绝 缘卫 士 的作 用 。然 而这些 较成 功的产 品中 绝 大部 分是采 用有 源传 感 器、数字 信号 传输及 信号 软件 处理技 术 。 由于有源 传感 器和 Ａ／ 等部件安 装 Ｄ 在恶 劣的工 作环境 中 ，受 到电磁场 干扰 和温度 湿度 的影响 ，容 易出现 测试 数据 不准 的现象 ，数据 波动
在线监测的原理及方法
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根保通据护过生高管产中线工资敷艺料设高试技中卷术资配0料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高高与中中带资资负料料荷试试下卷卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并中3试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
电力设备电气绝缘在线监测试验报告 精品
目录第一章套管与变压器的绝缘预防性试验 (3)0 引言 (3)1术语及其定义 (3)1.1绝缘电阻 (3)1.2吸收比 (3)1.3介质损耗角正切值（tanδ） (3)2试验目的 (3)3套管的预防性试验 (3)3.1主绝缘及末屏对地绝缘电阻 (4)3.2主绝缘介损 (4)3.3结论 (4)4变压器的预防性试验 (4)4.1绕组直流电阻 (4)4.2绕组绝缘电阻和吸收比 (5)4.3高压绕组对地介损 (5)4.3结论 (5)第二章金属氧化物避雷器预防性试验 (5)0引言 (5)1术语及其定义[5] (6)1.1无间隙金属氧化物避雷器 (6)1.2 避雷器额定电压（Ur） (6)1.3 避雷器持续运行电压（Uc） (6)1.3 避雷器的参考电压（U ref） (6)1.3 避雷器的参考电流 (6)2试验用避雷器型号及参数 (6)3试验项目及数据 (7)3.1 绝缘电阻 (7)3.2 直流1mA电压(U1mA) 及0.75U1mA下的泄漏电流 (7)3.3 运行电压下的交流泄漏电流阻性分量 (7)3.4 工频参考电流下的工频参考电压 (10)第三章局部放电测量演示 (12)0引言 (12)1 GIS局部放电产生原因 (12)2局部放电常用检测方法 (13)2.1 传统方法 (13)2.1.1耐压试验 (13)2.1.2传统的局部放电测量法 (14)2.2 在线检测手段 (14)2.2.1非电测法 (14)2.2.2电测法 (15)3试验内容 (16)3.1 试验回路介绍 (16)3.1.1超高频法 (16)3.1.2超声法 (17)3.2模式识别 (17)3.2.1 PRPT谱图分析 (17)3.2.2 识别网络 (18)3.2.1 识别结果 (18)第四章电力设备红外测量 (18)0引言 (18)1沙坡变电站主接线 (18)2沙坡变电站电气设备红外成像图及分析 (19)参考文献： (22)第一章套管与变压器的绝缘预防性试验0 引言预防性试验是电力设备运行和维护工作中的一个重要环节，是保证电力系统安全运行的有效手段之一。
变压器套管绝缘在线监测装置应用分析
值仅与绝缘 材料 性质有 关 ， 与绝 缘 材料 的尺寸 大小 和形 状无
关， 它 是 一 定 状 态 下 电介 质 的 同 定 值 ， 此可 以通过在 线测量 电介 质 的 电容 量 Ｃ和 介 质 损耗 因数 ｔ ａ ｎ ８ ， 来判断其绝缘状况 。
的影 响 。为 了能够 准确 获 得 检测 信
压信号 ， 通过电流传感 器引取套 管末屏 电流信号 ， 然 后 用 傅 里 叶 变 换 滤 掉 干扰 成 分 ， 分 离 出信 号 基 波 ， 再 对 电 压 检 测 信 号 和
电流检测信 号进 行矢 量运 算 ， 计算 出套 管绝缘 的介 损值 和 电
容量 。
（ ３ ）检测 信 号 和 输 出 信号 之 间 的角 差 变 化 较 小 。在 传 感 器 线性 工作 区间 和 温 度变 化 的极 限 范 围 内 ， 其 角 差 的最 大 变 化 值
传感 器是整个 在线 检测装 置的信 号输 入端 ， 担 负着 信号
提取 的任务 ， 信 号 的 质 量 严 重 影 响 在 线 检 测 的 数 据 。传 感 器 通常安 装在变 压器 本体上 ， 处 于强 电磁环 境 中， 容 易 受 到 电磁 干 扰 ； 同时传 感器 为户外 安装 ， 容 易 受 到 各 种 环 境 因 素
析 了传感 器 自身 的误差 、 环境 冈素 、 偶然 因素对 在线 监测数 据 的影响 ， 以便排 除干 扰 ， 避 免发 生误报 警 。
关键 词 ： 变压 器 ； 套 管绝 缘 ； 在线 监测
０ 引言
变 压 器 用油 浸 电容 套 管 易 受 高 介 电 及 热 应 力 影 响 ， 套 管 绝
缘故障是引起变 压器故障的主要因素之一 ， 研 究表明套管 绝缘 故 障占到变压器故 障的 ４ Ｏ ， 有 些故障甚 至会 引起火 灾 ， 导致
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得多，因此 tgδ值必然带有较大误差。 正确的方法是严格地遵照介质损耗物理定义来求得，即 从被检测套管总电流中分离出其有功分量 IR 和容性分量 Ix 按下列定义求得：
tg =
IR Ix
其原理接线图如图 2 所示。
图 2 在线监测套管介质损耗因素原理图 数据采集分析系统包括主机系统接收电流和电压模拟数据，进行滤波放大、模数转换， 对数据进行统计分析。整个系统的软件建立在 Windows 平台上，它主要包含八个子系统： 信号变换及采样系统、 控制及程控放大系统、 通道转换及母线电压转换系统、 信号报警系统、 数字滤波系统、数据统计分析及存储系统、数据远传系统、局部放电计算系统。为了测量准 确，主机电源必须稳定可靠，电源系统采用独立接地系统避免了换流站接地网扰动，采用了 隔离变压器避免了站用电的扰动。 为了得的准确的，可信赖的数据，所使用的设备得到有关权威部门的检验和认可。本课 题所采用的设备进行了下列监测、认证： 1. 介质损耗因素(tgδ)测量准确度认证由中国国家高电压计量站进行校准 【证书号： （计）字 201040384】 标称允许误差范围为：±（1%读数+0.0001） 2. 电流传感器在中国电力工业电气设备质量检验测试中心进行了型式试验，其试验 通过项目包括：①二次绕组工频耐压试验 ②一次绕组工频耐压试验 3. ③匝间过电压试验 ⑤高低温误差测定 ④误差测定 ⑥温升试验
高压套管介质损耗因素（tgδ）在线监测研究
提要：高压套管是变压器，电抗器的重要组成部分，它的故障将导致变压器，电抗
器停运并造成电力系统大面积停电。 随着绝缘在线监测技术的发展， 通过高压套管绝缘在线 监测以窥视其绝缘设计特点， 和其在运行中特性研究正在摸索中。 武汉利捷电子技术有限责 任公司通过对 500kV 某换流站变压器 A 相套管介质损耗一年多来监测记录，展示和统计分 析了所有的数据，以供研究者、管理者研究高压套管绝缘评估及状态维修提供一些依据。
图 8-2 2010-5-13—2010-5-15 温度 （℃）
60 50 40 30 20 10 0 1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121 131 141 151 161 171 181
图 8-3 2010-5-13—2010-5-15 介质损耗值 tgδ（%）
图 4 换流站换流变 1.1 套管末屏外观和内部结构图 如上图所示，HSP 套管末屏盖采用双 M 型弹簧钢片，末屏为Φ4mm 的铜棒，弹簧钢片
3
可以在末屏中转动， 末屏插入钢片中间凹槽后弹簧钢片张开抵紧末屏盖， 末屏盖与法兰通过 螺纹旋紧连接。泄漏电流的电流通道为：末屏→弹簧钢片→末屏盖→法兰。末屏前后左右均 与弹簧钢片可靠接触，在换流变压器振动较大的情况下，具备高可靠性。 要改变套管末屏原有的连接方式， 需要重新设计末屏的适配器， 该适配器需要实现两个功能， 一是保证套管末屏与适配器可靠连接， 二是末屏接地线从适配器中引出， 以用于电流传感器 正确采集末屏的套管电流向量。 套管的预防性试验记录如表 1 所示。 表 1 A 相换流变离线测试数据 换流变设备 测试电压 测试时间 测试量
图 6-2 套管温度 （2010-3-1—2010.6.24）平均值为 28.2℃
60 50 40 30 20 10 0 1 2296 4591 6886 9181 11476 13771 16066 18361 20656 22951 25246 27541 29836 32131 34426 36721 39016 41311 43606 45901 48196
图 5 监测系统数据采集分析界面（红色波形为套套管长期记录的 tgδ数据分析
4
在对该套管的研究记录 17 个月中， 共取得了 6 万多个数据。 监测系统以每分钟采样一次， 进行处理并存储所得数据。 1. 长时间套管 tgδ数据统计分析 从 2009 年 10 月 31 日至 2011 年 3 月 17 日的长达 17 个月中，设备运行正常，从介质损 耗因素（tgδ）记录中，可以发现它并未有大的变化。它的平均值为 0.521%。 由于系统按每分钟取样一次，数据量太大，在作图中按每 15 分钟抽取一点画出 图 6-1，图 6-2，图 6-3 是 2010-3-1—2010.6.24 套管电压、温度及 tgδ值统计结果。 图 6-1 套管电压 （2010-3-1—2010.6.24）平均值为 296.08kV.
302 300 298 296 294 292 290 288 1 2296 4591 6886 9181 11476 13771 16066 18361 20656 22951 25246 27541 29836 32131 34426 36721 39016 41311 43606 45901 48196
tg 。其结构原理图如图 1 所示。
图 3 电容式套管绝缘结构 从图 2 所示的原理图中， 可以清楚看到， 换流变压器套管绝缘在线监测系统主要有下列 技术难题： （1）如何保证换流变套管末屏可靠接地，确保设备的安全运行； （2） 如何使套管电流向量和电压向量通过传感器准确采集到系统采样处理单元 中，避免换流变压器强电磁场工况条件对采集信号的干扰。 换流变压器的套管末屏是变压器的关键部位之一，它是供试验人员在进行套管试验时 获取信号的一个抽头， 正常运行时它经过套管末屏盖与换流变压器外壳直接相连接地， 其外 形及内部结构如图 3 所示。
一、
套管的绝缘特征量
像所有的设备绝缘一样，套管绝缘的特征量可用下列 4 个参数来表示： 1. 局部放电量 2. 介质损耗因素（tgδ）3. 泄漏电流 4. 电容值 上述 4 个特征量中, 局部放电灵敏度最高，其次介质损耗因素（tgδ） 、设备电容值也可以 反映套管绝缘状况。但是，在运行中套管的介质损耗因素（tgδ）的监测比较它的局部放电 监测较容易实现， 而且能较灵敏的反映套管在运行情况下的绝缘实际状况， 并可发现它的设 计及制造工艺优劣。
297.5 297 296.5 296 295.5 295 294.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
图 7-2 2010 年套管 电压（kV）按月平均值统计
40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
图 7-3 2010 年套管温度 (℃) 按月平均值统计 3. 随机抽取数据
500kV 电力系统电压范围：500KV±5% 对于 A 相电压应为：274.2kV—303.1kV ，从图 6-1 中看出 A 相电压在 299kV---292kV 之间 而 tgδ值 大约在 0.3%--0.7% 之间，根据 Q/CSG 1 0007 电力设备预防性试验规程。 该套 管满足 tgδ值等于或小于 0.8%要求。 从图 6-2 中套管温度最大达 55℃， 最低 8℃。 tgδ值将受到电压及温度的双重影响。影响 2. 月平均数据 为了更好的了解 tgδ与温度，电压的关系，对 2010 年的 12 个月的每一个月进行了统计分 析，其结果示于表 2-1、表 2-2 及图 7-1，图 7-2，图 7-3 中。 表 2-1 日期：2010 年 电压(kV,月平均值） 温度(℃,月平均值） tgδ (% ,月平均值） 表 2-2 日期：2010 年 电压(kV,月平均值） 温度(℃,月平均值） tgδ(% ,月平均值） 7月 296.9 35.9 0.425 8月 296.8 32.5 0.450 9月 297.1 29.5 0.525 10 月 296.1 22.5 0.542 11 月 296.2 18.9 0.434 12 月 296.0 15.1 0.459 1月 296.6 9.0 0.552 2月 297.2 18.9 0.578 3月 296.2 24.8 0.420 4月 295.9 24.8 0.427 5月 295.6 30.9 0.540 6月 296.4 27.3 0.526
为了解套管 tgδ值与电压、 温度的关系作者随机抽取两组数据进行研究， 见图 8-1， 图 8-2， 图 8-3，图 9-1，图 9-2，图 9-3。 (1) 2010-5-13—2010-5-15 （三天） 图 8-1 2010-5-13—2010-5-15 电压（kV）
7
298 297 296 295 294 293 292 291 1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121 131 141 151 161 171 181
二、高压套管介质损耗因素（tgδ）在线监测原理
按照介质损耗因素（tgδ）定义 : 它是流过套管阻性电流与容性电流之比值
tg =
IR I
IR Ix
U
IX
S
图 1 介质损耗角 定义 在线检测套管的介质损耗因素（tgδ）是在套管末屏引出的接地线上穿电流传感器，获 取电流信号， 在母线电压互感器二次绕组 （57V 处） 接上电压传感器获取电压信号。 将电压、 电流信号数字化及其它相关处理。将电流信号中有功分量（阻性电流）及无功分量（容性电 流）分离出来。以获得套管的 tgδ及其他绝缘参数。 测量运行套管绝缘参数特别是测量 tgδ真实值较为困难，一些学者试图通过被监测套 管的电压、电流的相位差来求出δ值。即根据 900 减去相位角φ的差值得到。 即“900-φ= δ”来确定 tgδ。 但从误差理论来说，这样求得的δ是不准确的。因为 U 及 I 的相位角φ相对于δ（仅 有几分-几十分）来说，是大几百倍的数，φ本身测量的误差比δ值（仅有几分-几十分）大
⑦额定雷电冲击试验 ⑧短时电流试验
2
⑨二次绕组工频耐压试验（复试） 其结论是：在+45℃-至-15℃传感器满足 0.2 级要求。 【证书号： （2010）检字 JHG556 号】
三、
被试高压套管介绍
试验是在贵州某±500kV 换流站进行的。该换流站设备由国外某公司进口。 被试套管是在一台换流变压器上的 1.1 高压套管(500kV 交流套管)。该套管是 HSP 公司生产 的 OTF-1675-550-B 型套管，为电容型套管，该类型套管具有内绝缘和外绝缘，内绝缘又 称主绝缘， 为一圆柱形电容芯子， 外绝缘为瓷套， 瓷套有供安装用的金属连接 （套管法兰） ， 套管头部有供油量变化的金属容器（油枕） 。套管内部抽真空后注满绝缘油，运行中，末屏 直接与接地的金属法兰相连接。套管结构如下图所示： 电容型套管的内绝缘电容芯子，对于套管性能的影响最重要，所以主要研究主绝缘的