超高頻探頭檢測(cè)GIS局部放電的基本知識(shí)

華北電力大學(xué) 北京沛森電氣有限公司目錄一、系統(tǒng)組成 1二、特點(diǎn)及功能用途 1三、檢測(cè)原理 2四、軟件功能： 2１．統(tǒng)計(jì)譜圖計(jì)算 2２.歷史趨勢(shì)譜圖計(jì)算與查看 33．放電類型分析 4五、技術(shù)指標(biāo) 6六、部分應(yīng)用（固定式） 61華北電力大學(xué) 北京沛森電氣有限公司PDM－G01型便攜式GIS局部放電特高頻檢測(cè)儀GIS是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，是保證供電可靠性的基礎(chǔ)，一旦發(fā)生故障必將引起局部以致全部地區(qū)停電。大型電力GIS的故障可能造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大。甚至由于故障的突發(fā)性會(huì)因爆炸造成人員的傷亡。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)供電可靠性的要求越來越高。而導(dǎo)致設(shè)備故障的主要原因是其絕緣性能的劣化。局部放電是發(fā)生絕緣故障的重要征兆和表現(xiàn)形式[1]，同時(shí)也是檢測(cè)和評(píng)價(jià)絕緣狀況的重要手段。對(duì)運(yùn)行中的電力GIS的絕緣狀況進(jìn)行檢測(cè)是解決絕緣性能劣化問題最有效的手段。謝謝閱讀由華北電力大學(xué)（北京）與北京沛森電氣有限公司聯(lián)合研制的局部放電特高頻檢測(cè)儀，整體水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先，靈敏度高，抗干擾強(qiáng)，定位準(zhǔn)確，使用方便。突破性地解決了在現(xiàn)場(chǎng)無法檢測(cè)運(yùn)行中GIS設(shè)備內(nèi)部局部放電的難題。適用于各電壓等級(jí)GIS設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)、檢查、故障點(diǎn)定位，可有效預(yù)防電力系統(tǒng)的突發(fā)性事故，并可為狀態(tài)檢修提供科學(xué)的數(shù)據(jù)依據(jù)；也可用于GIS的出廠局部放電試驗(yàn)檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收檢測(cè)。精品文檔放心下載一、系統(tǒng)組成由傳感器、寬帶放大器、高頻電纜、機(jī)械附件、工控機(jī)（數(shù)字示波器）感謝閱讀組成二、特點(diǎn)及功能用途及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部的局部放電隱患，保證系統(tǒng)安全，為設(shè)備狀態(tài)檢修提供依據(jù)。精品文檔放心下載實(shí)現(xiàn)局部放電故障點(diǎn)定位1華北電力大學(xué) 北京沛森電氣有限公司實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢測(cè)設(shè)備局部放電歷史趨勢(shì)的觀察（見軟件功能部分）謝謝閱讀放電模式識(shí)別及故障類型診斷基于特高頻（UHF）法體外監(jiān)測(cè)，抗干擾能力強(qiáng)，靈敏度極高（不低于20pC）精品文檔放心下載裝置小巧，適于在線安裝和帶電檢測(cè)，攜帶方便，維護(hù)簡(jiǎn)單。感謝閱讀三、檢測(cè)原理本產(chǎn)品是基于特高頻（UHF）法體外檢測(cè)GIS內(nèi)部局部放電的原理：精品文檔放心下載特高頻探頭主要接收GIS內(nèi)部由局部放電輻射出的特高頻波段的電磁波。謝謝閱讀GIS內(nèi)部局部放電發(fā)生時(shí)，由于SF6氣體絕緣強(qiáng)度高，因此局部放電脈沖的上升沿很陡，脈沖寬度多為納秒級(jí)，能激勵(lì)起1GHz以上的特高頻電磁信號(hào)。研究表明GIS內(nèi)外結(jié)構(gòu)相當(dāng)于同軸傳輸導(dǎo)線，GIS母線腔體在特高頻波段可視為同軸諧振腔。因此，電磁波在其中以波導(dǎo)的方式傳播，在通過盆式絕緣子法蘭連接處時(shí)輻射出特高頻信號(hào)，此時(shí)可以應(yīng)用外部的特高頻探頭接收。特高頻電磁波信號(hào)在GIS內(nèi)部傳播衰減較小，有利于局部放電信號(hào)的檢測(cè)，另外在特高頻范圍內(nèi)（400~3000MHz）提取局部放電產(chǎn)生的電磁波信號(hào)，大大減少了外界干擾信號(hào)（干擾信號(hào)的頻率多在感謝閱讀400Mhz以下），可以極大地提高GIS局部放電檢測(cè)（特別是在線檢測(cè)）的可靠性和靈敏度。特高頻局部放電檢測(cè)技術(shù)近幾年來得到了較快的發(fā)展，在一些大型電力設(shè)備的檢測(cè)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。謝謝閱讀四、軟件功能：１．統(tǒng)計(jì)譜圖計(jì)算局部放電具有明顯的隨機(jī)性，對(duì)多個(gè)（本系統(tǒng)為100）工頻周期的放謝謝閱讀電信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可得到局部放電的各種分布譜圖，以利于局部放電的故感謝閱讀障診斷與模式識(shí)別。本系統(tǒng)生成的譜圖包括：最大放電幅值相位分布譜圖謝謝閱讀Vmax－Φ，放電次數(shù)相位分布譜圖N－Φ。如有需要，還可提供T－V－精品文檔放心下載2華北電力大學(xué) 北京沛森電氣有限公司Φ三維譜圖２.歷史趨勢(shì)譜圖計(jì)算與查看統(tǒng)計(jì)譜圖界面放電歷史趨勢(shì)能反映出GIS內(nèi)部局部放電的發(fā)展情況，對(duì)GIS的故障診斷有很重要的意義。本系統(tǒng)生成的放電歷史趨勢(shì)譜圖包括最大放電幅值發(fā)展趨勢(shì)譜圖和放電次數(shù)發(fā)展譜圖兩種。感謝閱讀分析軟件的主界面就是歷史趨勢(shì)譜圖界面，在起始日期和終止日期內(nèi)精品文檔放心下載yy/mm/dd（如2004年3月2日即為040302）格式填入日期，點(diǎn)擊查看按鈕即可獲得這段時(shí)間內(nèi)放電的趨勢(shì)譜圖。謝謝閱讀3華北電力大學(xué) 北京沛森電氣有限公司歷史趨勢(shì)譜圖界面3．放電類型分析放電類型的判斷應(yīng)對(duì)歷史趨勢(shì)，統(tǒng)計(jì)譜圖，單個(gè)周期信號(hào)等進(jìn)行綜合精品文檔放心下載考慮。以實(shí)驗(yàn)室條件下獲得的典型放電譜圖作為參照：空氣中電暈放電曲線1為超高頻探頭檢波輸出波形曲線2為工頻相位曲線3為局放儀采集的信號(hào)很明顯檢波輸出曲線沒有受到空氣電暈干擾的影響，局放儀測(cè)到的局放信號(hào)正負(fù)半周極不對(duì)稱，負(fù)半周明顯強(qiáng)于正半周。GIS內(nèi)部高壓導(dǎo)體上的金屬尖刺放電上曲線為超高頻探頭檢波輸出波形中曲線為工頻相位下曲線為局放儀采集的信號(hào)檢波輸出曲線由多個(gè)連續(xù)的波峰組成，呈無規(guī)則狀，放電脈沖的相互重疊，狀若山峰。正負(fù)半周的峰值前后，幾乎對(duì)稱于峰值。正負(fù)半周極不對(duì)稱，正半周明感謝閱讀顯強(qiáng)于負(fù)半周。放電量不高，隨作用電壓的升高放電量有所增加，即示波器上所顯示的信號(hào)電壓幅值不高。精品文檔放心下載4華北電力大學(xué) 北京沛森電氣有限公司GIS內(nèi)高壓導(dǎo)體一點(diǎn)接觸不良放電曲線1為超高頻探頭檢波輸出波形曲線2為工頻相位曲線3為局放儀采集的信號(hào)檢波輸出曲線為規(guī)則的脈沖波形，幅值和間隔均勻（一點(diǎn)接觸不良）；脈沖出現(xiàn)在工頻相位正、負(fù)半周的上升沿，且正、負(fù)半周對(duì)稱；故障放電量很大，隨著作用電壓的升高，放電量基本上不變，放電次數(shù)增多，多點(diǎn)接觸不良隨電壓升高，易出現(xiàn)擊穿。GIS內(nèi)高壓導(dǎo)體多點(diǎn)接觸不良放電波形曲線1為超高頻探頭檢波輸出波形曲線2為工頻相位曲線3為局放儀采集的信號(hào)檢波輸出曲線的幅值略有不等，脈沖有些相疊，但仍可清楚的分辨出一個(gè)個(gè)放電脈沖（多點(diǎn)接觸不良）脈沖出現(xiàn)在工頻相位正、負(fù)半周的上升沿，且正、負(fù)半周對(duì)稱；故障的放電量很大，隨著作用電壓的升高，放電量基本上不變，但放電次數(shù)增多，多點(diǎn)接觸不良隨電壓升高，易出現(xiàn)擊穿。感謝閱讀GIS內(nèi)接地體之間接觸不良放電曲線1為超高頻探頭檢波輸出波形曲線2為工頻相位曲線3為局放儀采集的信號(hào)檢波輸出曲線規(guī)則的脈沖波形，幅值略有不等，脈沖有些相疊，但仍可清楚的分辨出一個(gè)個(gè)放電脈沖（多點(diǎn)接觸不良）；除了在工頻正、負(fù)半周的上升沿有放電脈沖外，在其下降沿也有放電脈沖，并且和上升沿的放電脈沖相比，下降沿的放電脈沖大而稀疏；故障的放電量較小，并且下降沿的放電量比上升沿的大，隨著作用電壓等級(jí)的升高，放電量基本上不變，放電脈沖密度增加精品文檔放心下載盆式絕緣子上的自由金屬顆粒盆式絕緣子上的自由金屬顆粒5華北電力大學(xué) 北京沛森電氣有限公司（初期的自由金屬顆粒）檢波輸出曲線的脈沖密集且間隔不等，但是和電暈放電不同的是仍能區(qū)分出一次次的放電脈沖；局部放電發(fā)生在很寬的相位區(qū)間內(nèi)，主要在電壓過零點(diǎn)前后；故障的放電量較小，但超高頻探頭可以測(cè)到相當(dāng)可觀的放電信號(hào)。檢波輸出曲線脈沖波形規(guī)則，脈沖的幅值參差不齊；工頻正、負(fù)半周的上升沿和下降沿都有放電脈沖的幅值參差不齊；放電量隨著電壓的升高和作用時(shí)間的增長(zhǎng)而變大。感謝閱讀五、技術(shù)指標(biāo)天線駐波比 800～1500MHz≤2天線工作帶寬 800MHz～1500MHz放大器工作頻率 1200MHz～1500MHz放大器增益 50dB噪聲系數(shù) NF≤3dB放大器工作電流 200mA特高頻探頭工作電壓 直流12V工作時(shí)間 可連續(xù)工作7個(gè)小時(shí)充電時(shí)間 連續(xù)充電16個(gè)小時(shí)之后充電器可自動(dòng)斷電特高頻探頭靈敏度 >20pC六、部分應(yīng)用（固定式）1．南陽110kVGIS變