配變環(huán)網(wǎng)柜帶電檢測工作方案

1、配變、環(huán)網(wǎng)柜帶電檢測工作方案 一、 概述電力設(shè)備帶電檢測是發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛伏性運行隱患的有效手段，是電力設(shè)備安全、穩(wěn)定運行的重要保障。為規(guī)范和有效開展電力設(shè)備帶電檢測工作，參考國內(nèi)外有關(guān)標準，在國家電網(wǎng)公司生變電（2011）11號關(guān)于印發(fā)（電力設(shè)備帶電檢測技術(shù)規(guī)范（試行）的通知的基礎(chǔ)上，結(jié)合本公司實際情況，制定本工作方案。本方案主要適用于10KV配網(wǎng)的柱上變壓器、美式箱變、歐式箱變、環(huán)網(wǎng)柜、電纜分支箱、電纜終端箱、電纜中間箱等現(xiàn)場設(shè)備的帶電檢測。本方案規(guī)定了帶電檢測原理、檢測項目、判斷標準、檢測步驟、檢測周期等。二、 引用標準1) DL/T596-1996電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程2) DL/T664-

2、2008帶電設(shè)備紅外診斷技術(shù)應(yīng)用導則3) QGDW 11400-2015 電力設(shè)備高頻局部放電帶電檢測技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用導則三、 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義均適用于本方案。3.1 局部放電指電氣設(shè)備絕緣系統(tǒng)中部分被擊穿的電氣放電，這種放電可以發(fā)生在導體（電極）附近，也可以發(fā)生在其它位置。3.2 帶電檢測特指在不中斷設(shè)備正常運行的條件下對設(shè)備進行的各種實時檢測。3.3 紅外熱像檢測利用紅外技術(shù)，對電力系統(tǒng)中具有電流、電壓致熱效應(yīng)或其它致熱效應(yīng)的帶電設(shè)備進行的檢測和診斷。3.4高頻局部放電檢測 對頻率介于3MHz-30MHz的局部放電信號進行采集、分析和判斷的檢測。3.5超聲波信號檢測 對頻率介于20kH

3、z-200kHz的聲信號進行采集、分析和判斷的檢測。3.6特高頻局部放電檢測 對頻率介于300MHz-3000MHz的局部放電信號進行采集、分析和判斷的檢測。3.7暫態(tài)地電壓檢測 局部放電發(fā)生時，在接地的金屬表面將產(chǎn)生瞬時地電壓，這個地電壓將沿金屬的表面向各個方向傳播。通過檢測地電壓實現(xiàn)對電力設(shè)備局部放電的判別和定位。3.8局部放電50Hz相關(guān)性 指局部放電在一個電源周期內(nèi)只發(fā)生一次放電的幾率，幾率越大，50Hz相關(guān)性越強。3.9局部放電100Hz相關(guān)性指局部放電在一個電源周期內(nèi)發(fā)生2次放電的幾率，幾率越大，100Hz相關(guān)性越強。3.10 符號 dB:表明局部放電信號的強度的一種形式，采用信號

4、幅值與基準值的比值的對數(shù)來表征，即20log（信號幅值/基準值），單位為dB。 mV:將采集到的局放信號轉(zhuǎn)成電信號，直接采用電壓值來表征信號強度。 dBmV:用于表征相對于基準值為1 mV局部放電dB量值的表示法，例如某一信號的實際幅值為1mV,則其分貝值為20log（1mV/1mV）=0分貝毫伏（dBmV）。四、 檢測原理4.1紅外熱像儀的原理 紅外熱像儀是利用紅外探測器、 光學成像物鏡和光機掃描系統(tǒng)(目前先進的焦平面技術(shù)則省去了光機掃描系統(tǒng))接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元上，在光學系統(tǒng)和紅外探測器之間，有一個光機掃描機構(gòu)(焦平面熱像

5、儀無此機構(gòu))對被測物體的紅外熱像儀進行掃描，并聚焦在單元或分光探測器上，由探測器將紅外輻射能轉(zhuǎn)換電信號，經(jīng)放大處理、轉(zhuǎn)換為標準視頻信號通過電視屏或監(jiān)測器顯示紅外熱像圖。 這種熱像圖與物體表面的分布場相對應(yīng)；實際上是被測目標物體各部分紅外輻射的熱像分布圖由于信號非常弱，與可見光相比缺少層次和立體感，因此，在實際動作過程中為更有效地判斷被測目標的紅外熱場，常采用一些輔助措施來增加儀器的實用功能，如圖像亮度、對比度的控制，實際校正，偽色彩描繪等高線和直方進行運算、打印等。 簡而言之，紅外熱像儀是通過非接觸探測紅外熱量，并將其轉(zhuǎn)換生成熱圖像和溫度值，進而顯示在顯示器上，并可以對溫度

6、值進行計算的一種檢測設(shè)備。紅外熱像儀能夠?qū)⑻綔y到的熱量精確量化，能夠?qū)Πl(fā)熱的故障區(qū)域進行準確識別和嚴格分析。  紅外熱像檢測分為一般檢測和精確檢測。 詳細資料可參考DL/T664-2008帶電設(shè)備紅外診斷技術(shù)應(yīng)用導則4.2高頻局放檢測原理高頻電流互感器主要用于高壓電氣設(shè)備的局部放電檢測，采用脈沖電流原理。由于絕大部分高壓電氣設(shè)備，其高低壓側(cè)或接地部分都存在分布電容，高場強區(qū)發(fā)生放電時，會耦合到接地部分并通過接地線進入大地。HFCT卡在電纜本體或者接地線上，檢測其局放產(chǎn)生的脈沖電流信號，從而獲得被檢測設(shè)備的局部放電信息。在高壓電纜中，導線和金屬護套（鎧裝）屏蔽之間由絕緣材料隔

7、開形成分布電容,如圖4-1所示，該電容約為幾百pF，對高頻信號形成通路。因此，高頻的局部放電信號由分布電容對接地引線構(gòu)成回路傳輸。當內(nèi)部放電發(fā)生的瞬間，會產(chǎn)生一個高頻的脈沖電流，高頻脈沖電流通過線芯與金屬護套（鎧裝）之間的分布電容，由高電位的線芯流到低電位的金屬護套（鎧裝）上，并且通過電纜中間接頭或終端處的接地線進入大地。因此，在中間接頭或終端處的接地線接上一個高頻電流互感器（HFCT），便可將高頻脈沖局部放電電流耦合到HFCT中，通過HFCT與巡檢儀之間的測試電纜傳入巡檢儀進行信號采集分析。圖4-1 電纜檢測模型圖圖4-2經(jīng)電纜中間接頭接地線安裝傳感器高頻局部放電檢測原理圖4-3經(jīng)電纜本體安

8、裝傳感器的高頻局部放電檢測原理4.3超聲局放檢測原理超聲波（US）測量原理電力設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生局部放電信號時，會產(chǎn)生沖擊的振動及聲音。超聲波法通過在設(shè)備腔體外壁上安裝超聲波傳感器或者接收空氣當中的超聲信號來測量局部放電信號。該方法特點是傳感器與地理設(shè)備的電氣回路無任何聯(lián)系，不受電氣方面的干擾，但在現(xiàn)場使用時容易受周圍環(huán)境噪聲或設(shè)備機械振動的影響。由于超聲信號在電力設(shè)備常用絕緣材料中的衰減較大，超聲波檢測法的檢測范圍有限，但具有定位準確度高的優(yōu)點。變壓器超聲波檢測變壓器長時間使用，可能存在內(nèi)部部件松動，絕緣表面污穢，絕緣內(nèi)部存在氣隙等情況，會引起設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)非貫穿性放電現(xiàn)象。在放電時會伴隨著沖擊的振

9、動及聲波的產(chǎn)生，局部放電產(chǎn)生的聲波的頻譜很寬，可以從幾十Hz 到幾MHz，其中頻率低于20KHz 的信號能夠被人耳聽到，而高于這一頻率的超聲波信號必須用超聲波傳感器才能接收到。通過在設(shè)備腔體外壁上安裝超聲波傳感器測量超聲波信號的聲壓大小，推測放電的強弱。圖 44 US變壓器檢測原理環(huán)網(wǎng)柜超聲檢測通過接收空氣當中的超聲信號來測量局部放電信號的聲壓大小，可以推測出放電的強弱。超聲波檢測過程中，應(yīng)將超聲波傳感器沿著開關(guān)柜上的縫隙掃描檢測。開關(guān)柜超聲法檢測部位可參考圖 45進行測試。圖 45超聲波檢測位置示意圖柱上變壓器超聲檢測在測量柱上變壓器套管和引線時，由于距離較遠，高壓電氣設(shè)備產(chǎn)生的局部放電，產(chǎn)

10、生的超聲信號很微弱，要從遠處進行測量可采用帶有聚波器的遠程超聲巡檢儀進行測量，以提高測量的靈敏度和檢測距離。圖4-6 試驗現(xiàn)場測試原理圖遠程超聲波巡檢儀可以測量變壓器套管受潮、污穢、裂紋、引線處尖端毛刺引起的沿面放電、電暈放電。4.4暫態(tài)地電波檢測原理現(xiàn)場對于環(huán)網(wǎng)柜、箱變的進線柜、高壓計量柜、出線柜、環(huán)網(wǎng)柜帶電巡檢方式采用瞬時地電壓（TEV）檢測方式。當高壓開關(guān)柜中出現(xiàn)局部放電以后，沿放電通道將會有過程極短的脈沖電流產(chǎn)生，并激發(fā)瞬態(tài)電磁波。放電過程的時間比較短，電流脈沖的陡度比較大，輻射高頻電磁波的能力比較強，可以通過金屬外殼的開孔向外傳播，這些開孔可以是外殼密封墊圈或者其他絕緣部件周圍的間隙

11、。這些高頻電磁波傳播到開關(guān)柜外面時，會在金屬外殼上產(chǎn)生瞬時對地電壓。瞬時地電壓在幾個毫伏至幾伏的范圍內(nèi)，只有幾個納秒的上升時間，將專用的TEV傳感器布置在開關(guān)柜外面，采用這種非侵入方式來檢測局放活動。測量原理如下圖所示：圖4-7暫態(tài)地電壓測試原理圖注：在應(yīng)用暫態(tài)對地電壓檢測法時，所檢測的開關(guān)柜一定要有可靠接地體。暫態(tài)對地電壓法檢測部位主要是母排（連接處、穿墻套管，支撐絕緣件等）、斷路器，CT、PT、電纜等設(shè)備所對應(yīng)到開關(guān)柜柜壁的位置，這些設(shè)備大部分位于開關(guān)柜前面板中部及下部，后面板上部、中部及下部、側(cè)面板的上部、中部及下部。開關(guān)柜暫態(tài)對地電壓法檢測部位如下圖：圖48 檢測部位示意圖其中對于環(huán)網(wǎng)

12、柜只能測到前中、前下部位。4.5特高頻檢測原理電氣發(fā)生絕緣故障的原因是其內(nèi)部電場的畸變，往往伴隨著局部放電現(xiàn)象，產(chǎn)生脈沖電流，電流脈沖上升時間及持續(xù)時間僅為納秒( nS ) 級，該電流脈沖將激發(fā)出高頻電磁波，其主要頻段為0.33GHz，該電磁波可以從設(shè)備縫隙處、觀察窗等處泄露出來，采用特高頻傳感器(頻段為0.33GHz )測量絕緣縫隙處的電磁波，然后根據(jù)接收的信號強度來分析局部放電的嚴重程度。五、 檢測項目、周期和標準5.1變壓器檢測項目、周期和標準表1柱上變壓器檢測項目、周期和標準序號項目周期標準說明1紅外熱像檢測1）半年或1年2）投運后3）必要時檢測變壓器本體、油箱、套管、引線接頭及電纜等

13、，紅外熱像圖顯示應(yīng)無異常溫升、溫差和/或相對溫差1） 1）檢測方法和熱圖像分析參考DL/T664;紅外熱像圖應(yīng)存檔2） 2)新設(shè)備投運后1周內(nèi)完成3） 3)注意記錄當時的負荷情況2超聲波局部放電檢測（遠程非接觸式）1）半年或1年2）投運后3）必要時一般檢測頻率在20kHz100kHz之間的信號，若有數(shù)值顯示，可根據(jù)顯示的dB值進行分析1） 1）正常：無典型放電波形圖譜，且數(shù)值10dB2） 2）異常：具備典型放電波形圖譜，且數(shù)值10dB且30dB3） 3）缺陷：具備典型放電波形圖譜，數(shù)值30 dB4） 1）若檢測到異常信號，可利用超高頻檢測法、頻譜儀和高速示波器等儀器和手段進行綜合判斷5） 2）

14、新設(shè)備投運、大修后1周內(nèi)應(yīng)進行一次檢測6） 3）異常情況應(yīng)縮短檢測周期表2歐式箱變檢測項目、周期和標準序號項目周期標準說明1紅外熱像檢測1）半年或1年2）投運后3）必要時檢測歐式箱變本體、高壓室、低壓室引線接頭及電纜等，紅外熱像圖顯示應(yīng)無異常溫升、溫差和/或相對溫差7） 1）檢測方法和熱圖像分析參考DL/T664;紅外熱像圖應(yīng)存檔8） 2)新設(shè)備投運后1周內(nèi)完成9） 3)注意記錄當時的負荷情況2超聲波局部放電檢測(非接觸式)1）半年或1年2）投運后3）必要時一般檢測頻率在20kHz100kHz之間的信號，若有數(shù)值顯示，可根據(jù)顯示的dB值進行分析4） 1）正常：無典型放電波形圖譜，且數(shù)值10dB

15、5） 2）異常：具備典型放電波形圖譜，且數(shù)值10dB且30dB6） 3）缺陷：具備典型放電波形圖譜，數(shù)值30 dB10） 1）若檢測到異常信號，可利用超高頻檢測法、頻譜儀和高速示波器等儀器和手段進行綜合判斷11） 2）新設(shè)備投運、大修后1周內(nèi)應(yīng)進行一次檢測12） 3）異常情況應(yīng)縮短檢測周期3暫態(tài)地電壓檢測1）半年或1年2）投運后3）必要時7） 1）正常：無典型放電波形圖譜，且數(shù)值20dB8） 2）異常：具備典型放電波形圖譜，且數(shù)值20dB且40dB1） 3）缺陷：具備典型放電波形圖譜，數(shù)值40 dB1） 1）新設(shè)備投運1周內(nèi)應(yīng)進行一次檢測2） 2）異常情況可開展長時間在線監(jiān)測表3美式箱變檢測項

16、目、周期和標準序號項目周期標準說明1紅外熱像檢測1）半年或1年2）投運后3）必要時 檢測美式箱變本體、高壓室、低壓室引線線接頭及電纜等，紅外熱像圖顯示應(yīng)無異常溫升、溫差和/或相對溫差13） 1）檢測方法和熱圖像分析參考DL/T664;紅外熱像圖應(yīng)存檔14） 2)新設(shè)備投運后1周內(nèi)完成15） 3)注意記錄當時的負荷情況2超聲波局部放電檢測(非接觸式)1）半年或1年2）投運后3）必要時一般檢測頻率在20kHz100kHz之間的信號，若有數(shù)值顯示，可根據(jù)顯示的dB值進行分析9） 1）正常：無典型放電波形圖譜，且數(shù)值10dB10） 2）異常：具備典型放電波形圖譜，且數(shù)值10dB且30dB11） 3）缺

17、陷：具備典型放電波形圖譜，數(shù)值30 dB16） 1）若檢測到異常信號，可利用超高頻檢測法、頻譜儀和高速示波器等儀器和手段進行綜合判斷17） 2）新設(shè)備投運、大修后1周內(nèi)應(yīng)進行一次檢測18） 3）異常情況應(yīng)縮短檢測周期3超聲波局部放電檢測(接觸式)1）半年或1年2）投運后3）必要時一般檢測頻率在20kHz100kHz之間的信號，若有數(shù)值顯示，可根據(jù)顯示的dB值進行分析12） 1）正常：無典型放電波形或音響，且數(shù)值8dB13） 2）異常：數(shù)值8dB且15 dB14） 3）缺陷：數(shù)值15 dB19） 1）若檢測到異常信號，可利用超高頻檢測法、頻譜儀和高速示波器等儀器和手段進行綜合判斷20） 2）新設(shè)

18、備投運、大修后1周內(nèi)應(yīng)進行一次檢測21） 3）異常情況應(yīng)縮短檢測周期4暫態(tài)地電壓檢測1）半年或1年2）投運后3）必要時15） 1）正常：無典型放電波形圖譜，且數(shù)值20dB16） 2）異常：具備典型放電波形圖譜，且數(shù)值20dB且40dB2） 3）缺陷：具備典型放電波形圖譜，數(shù)值40 dB3） 1）新設(shè)備投運1周內(nèi)應(yīng)進行一次檢測4） 2）異常情況可開展長時間在線監(jiān)測屬）差5）5高頻局部放電檢測(檢測美式箱變內(nèi)部電纜，必要時)1）半年或1年2）投運后3）必要時1）正常：波形圖譜未發(fā)現(xiàn)典型的放電脈沖信號。背景噪聲幅值不超過30dBmV 2）輕微：具有局部放電特征（放電相位圖譜180度分布特征明顯）但放

19、電幅值小于等于40dBmV3）異常：具有局部放電特征（放電相位圖譜180度分布特征明顯）且放電幅值大于40dBmV小于50dBmV。4）缺陷：具有典型局部放電的檢測圖譜（放電相位圖譜180度分布特征明顯）且放電幅值大于50dBmV。1）1）與標準圖譜（附錄）比較。2）新設(shè)備投運、大修后1周內(nèi)完成。3）異常情況應(yīng)縮短檢測周期。1）注:紅外熱像檢測、非接觸式超聲、暫態(tài)地電波、高頻局部放電主要用于美式箱變高壓室檢測；紅外熱像檢測、接觸式超聲用于美式箱變的配電變壓器檢測。5.2環(huán)網(wǎng)柜檢測項目、周期和標準表4環(huán)網(wǎng)柜檢測項目、周期和標準序號項目周期標準說明1紅外熱像檢測1）半年或1年2）投運后3）必要時正

20、常：柜體表面溫度與環(huán)境溫差20K異常：柜體表面溫度與環(huán)境溫差20K22） 1）檢測方法和熱圖像分析參考DL/T664;紅外熱像圖應(yīng)存檔23） 2)新設(shè)備投運后1周內(nèi)完成24） 3)注意記錄當時的負荷情況2超聲波局部放電檢測（非接觸式）1）半年或1年2）投運后3）必要時一般檢測頻率在20kHz100kHz之間的信號，若有數(shù)值顯示，可根據(jù)顯示的dB值進行分析17） 1）正常：無典型放電波形或音響，且數(shù)值8dB18） 2）異常：數(shù)值8dB且15 dB19） 3）缺陷：數(shù)值15 dB25） 1）若檢測到異常信號，可利用超高頻檢測法、頻譜儀和高速示波器等儀器和手段進行綜合判斷26） 2）新設(shè)備投運、大修

21、后1周內(nèi)應(yīng)進行一次檢測27） 3）異常情況應(yīng)縮短檢測周期3暫態(tài)地電壓檢測1）半年或1年2）投運后3）必要時20） 1）正常：無典型放電波形圖譜，且數(shù)值20dB21） 2）異常：具備典型放電波形圖譜，且數(shù)值20dB且40dB3） 3）缺陷：具備典型放電波形圖譜，數(shù)值40 dB6） 1）新設(shè)備投運1周內(nèi)應(yīng)進行一次檢測7） 2）異常情況可開展長時間在線監(jiān)測屬）差8）5.3電纜分支箱檢測項目、周期和標準 表5電纜分支箱檢測項目、周期和標準序號項目周期標準說明1紅外熱像檢測1）半年或1年2）投運后3）必要時正常：柜體表面溫度與環(huán)境溫差20K異常：柜體表面溫度與環(huán)境溫差20K28） 1）檢測方法和熱圖像分

22、析參考DL/T664;紅外熱像圖應(yīng)存檔29） 2)新設(shè)備投運后1周內(nèi)完成30） 3)注意記錄當時的負荷情況2暫態(tài)地電壓檢測1）半年或1年2）投運后3）必要時22） 1）正常：無典型放電波形圖譜，且數(shù)值20dB23） 2）異常：具備典型放電波形圖譜，且數(shù)值20dB且40dB4） 3）缺陷：具備典型放電波形圖譜，數(shù)值40 dB9） 1）新設(shè)備投運1周內(nèi)應(yīng)進行一次檢測10） 2）異常情況可開展長時間在線監(jiān)測屬）差11）3高頻局部放電檢測1）半年或1年2）投運后3）必要時1）正常：波形圖譜未發(fā)現(xiàn)典型的放電脈沖信號。背景噪聲幅值不超過30dBmV 2）輕微：具有局部放電特征（放電相位圖譜180度分布特征

23、明顯）但放電幅值小于等于40dBmV3）異常：具有局部放電特征（放電相位圖譜180度分布特征明顯）且放電幅值大于40dBmV小于50dBmV。4）缺陷：具有典型局部放電的檢測圖譜（放電相位圖譜180度分布特征明顯）且放電幅值大于50dBmV。2）1）與標準圖譜（附錄）比較。2）新設(shè)備投運、大修后1周內(nèi)完成。3）異常情況應(yīng)縮短檢測周期。2）備注：電纜終端無典型放電缺陷，且在同等條件下不同相別電纜局部放電檢測圖譜中不存在明顯區(qū)別。六、 檢測要求及注意事項6.1環(huán)境要求1）環(huán)境溫度：040。2）環(huán)境相對濕度：不大于80%3）帶電測試期間，天氣無異常大風、雷電活動6.2檢測人員要求（1） 熟悉配網(wǎng)帶電

24、檢測技術(shù)的基本原理和診斷程序，了解帶電檢測儀器的工作原理、技術(shù)參數(shù)和性能，掌握儀器的操作程序和使用方法。（2）了解被檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點、工作原理、運行狀況和導致設(shè)備故障的基本因素。（3） 熟悉帶電檢測與診斷應(yīng)用規(guī)范，接受過帶電檢測技術(shù)培訓。（4） 具有一定的現(xiàn)場工作經(jīng)驗，熟悉并能嚴格遵守電力生產(chǎn)和工作現(xiàn)場的有關(guān)安全管理規(guī)定。6.3注意事項1）注意選用通過權(quán)威部門認證的儀器作為檢測工具。2）檢測時，注意背景信號的選取和圖譜的保存。3）采用內(nèi)同步和外同步法，結(jié)合相位相關(guān)性、典型圖譜排除外部干擾的影響，尤其注意環(huán)網(wǎng)柜外桿塔的電暈干擾和外部放電干擾。4）接觸式超聲檢測美式箱變時，注意涂抹超聲耦合劑。5）發(fā)現(xiàn)可