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中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)
T/CECXXXXX—201X
基于電磁波譜法的高壓設(shè)備局部放電檢測
與定位技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)則
Applicationguideofpartialdischargedetectionandlocationtechnologyfor
Air-insulatedhigh-voltageequipmentbasedonelectromagneticspectroscopy
(征求意見稿)
201X-XX-XX發(fā)布201X-XX-XX實(shí)施
發(fā)布
中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)I
T/CECXXXX—XXXX
前言
本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)和編寫》給出的規(guī)則起草。
本標(biāo)準(zhǔn)的某些內(nèi)容可能涉及專利,本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。
本標(biāo)準(zhǔn)由中國電力企業(yè)聯(lián)合委員會(huì)提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由全國電力設(shè)備狀態(tài)維修與在線監(jiān)測技術(shù)標(biāo)委會(huì)歸口并解釋。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位:
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:
本標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行過程中的意見或建議反饋至中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化管理中心(北京市白廣路二條
一號,100761)。
T/CECXXXX—XXXX
基于電磁波譜法的高壓設(shè)備局部放電檢測與定位技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)則
1范圍
本導(dǎo)則規(guī)定了基于電磁波譜法的高壓設(shè)備局部放電檢測與定位技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)則的檢測條件、儀器要
求、檢測周期及檢測方法。
本導(dǎo)則適用于敞開交流變電站式高壓設(shè)備,包括電壓互感器、電流互感器、避雷器、套管及斷路器
等。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T7354局部放電測量
GB/T9410-2008移動(dòng)通信天線通用技術(shù)規(guī)范
GB26860電力安全工作規(guī)程發(fā)電廠和變電站電氣部分
GB/T17626.6-2008電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度
DL/T417-2006電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場測量導(dǎo)則
DL/T1630-2016氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備局部放電特高頻檢測技術(shù)規(guī)范
3術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本導(dǎo)則。
3.1
敞開式高壓設(shè)備air-insulatedhigh-voltageequipment
相對低絕緣及相間絕緣主要靠大氣壓下的空氣間隙,而且某些帶電部分未加封閉的變電站內(nèi)高壓設(shè)
備。
[參考GB/T2900.59-2008,術(shù)語和定義605-02-13]
3.2
電磁波譜法electromagneticspectrummethod
對局部放電產(chǎn)生的電磁波信號進(jìn)行檢測,通過分析電磁波譜圖中的首波、頻段、能量等特征參數(shù)來
實(shí)現(xiàn)對局部放電源的檢測與定位的方法。
3.3
天線antenna
能有效地輻射或接收電磁波,將傳輸線與空間或其他媒質(zhì)耦合起來的一種裝置。它包括直到傳輸線
端口為止的所有匹配、平衡、移相或其他耦合裝置。
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3.4
頻帶寬度bandwidth
天線的頻帶寬度簡稱帶寬,在此頻率范圍內(nèi),天線的性能能符合產(chǎn)品規(guī)范所規(guī)定的要求。
3.5
帶電檢測energizedtest
在運(yùn)行狀態(tài)下對設(shè)備狀態(tài)量進(jìn)行的現(xiàn)場檢測。
[DL/T393-2010的3.17]
3.6
局部放電partialdischarge
導(dǎo)體間絕緣僅被部分橋接的電氣放電。這種放電可以在導(dǎo)體附近發(fā)生也可以不在導(dǎo)體附近發(fā)生。
[GB/T7354,術(shù)語和定義3.1]
3.7
等效高度equivalentheight
表征特高頻局部放電天線將局部放電輻射的電磁波能量轉(zhuǎn)換為電壓信號的能力,量綱為mm,其定
義為:
?0(?)
??(f)=(1)
??(?)
式中:
f——為信號頻率;
Efi()——為頻率為f時(shí)傳感器入射電磁波的電場強(qiáng)度值,單位mv/mm;
Uf0()——為頻率為f時(shí)傳感器的輸出電壓幅值,單位mV。
3.8
時(shí)差定位法locationbythetimedifferenceofarrival
利用電磁波到達(dá)各天線的時(shí)間差來確定放電源位置的方法。
3.9
定位誤差locationerror
表征放電源檢測與定位系統(tǒng)定位準(zhǔn)確度的指標(biāo),指測量計(jì)算與放電源實(shí)際位置的距離誤差。
4檢測條件
2
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4.1安全要求
4.1.1應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行GB26860和變電站巡視的要求。
4.1.2現(xiàn)場檢測過程中應(yīng)有專人監(jiān)護(hù),監(jiān)護(hù)人在檢測期間應(yīng)始終行使監(jiān)護(hù)職責(zé)。
4.1.3應(yīng)確保操作人員及測試儀器與電氣設(shè)備的高壓部分保持足夠的安全距離。
4.1.4測試現(xiàn)場出現(xiàn)明顯異常時(shí)(如異常聲響、電壓波動(dòng)、系統(tǒng)接地等),應(yīng)立即停止工作并撤離現(xiàn)場。
4.2人員要求
4.2.1具有一定的變電站現(xiàn)場工作經(jīng)驗(yàn),熟悉電力生產(chǎn)工作現(xiàn)場的相關(guān)安全管理規(guī)定。
4.2.2了解局部放電檢測的基本原理,掌握局放檢測的操作程序。熟悉本導(dǎo)則,接受過敞開式高壓設(shè)備
電磁波譜法局部放電檢測與定位技術(shù)的培訓(xùn)。
4.2.3了解被檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理和運(yùn)行狀況。
4.3測試環(huán)境要求
4.3.1被試設(shè)備應(yīng)為帶電設(shè)備,且被測設(shè)備上無其他作業(yè)。
4.3.2應(yīng)選擇開闊位置檢測,避免檢測點(diǎn)與被試品間有金屬遮擋物。
4.3.3檢測的環(huán)境溫度應(yīng)在-25℃~55℃之間;空氣相對濕度不宜超過80%,無凝露;大氣壓力:
80kPa~110kPa。
4.3.4戶外檢測應(yīng)避免天氣條件影響,不應(yīng)在雷電、暴風(fēng)雨等極端環(huán)境下進(jìn)行檢測。
5儀器要求
5.1功能要求
5.1.1充電電池應(yīng)確保單次連續(xù)使用時(shí)間不少于5小時(shí)。
5.1.2能顯示局部放電信號的圖譜特征。
5.1.3宜具備局放信號類型識別能力。
5.1.4具備故障點(diǎn)初步定位結(jié)果顯示功能。
5.1.5應(yīng)具備數(shù)據(jù)記錄能力。
5.1.6宜具備數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出功能。
5.1.7宜具備自動(dòng)生成檢測報(bào)告功能。
5.2性能要求
5.2.1天線檢測頻帶:一般在100MHz-750MHz。
5.2.2電壓駐波比:在天饋線檢測帶寬內(nèi),駐波比小于1.5。
5.2.3有效高度:在電磁波場內(nèi)檢測,在天線檢測帶寬內(nèi),平均有效高度不應(yīng)小于24.0mm。
5.2.4靈敏度:設(shè)備檢測靈敏度小于或等于-65dBm。
5.2.5采集卡性能要求:采樣率應(yīng)能滿足局放定位靈敏度要求,故障點(diǎn)距被測點(diǎn)10米以上時(shí),定位準(zhǔn)
確度小于6度;故障點(diǎn)距被測點(diǎn)10米以內(nèi)定位準(zhǔn)確度小于1m。
6檢測周期
6.1宜在設(shè)備新投運(yùn)后3個(gè)月內(nèi)進(jìn)行1次檢測,作為原始記錄。
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6.2對于運(yùn)行中設(shè)備的帶電檢測周期,宜根據(jù)設(shè)備的重要性、運(yùn)行年限、設(shè)備所處環(huán)境條件等綜合條件
確定檢測周期。
6.3必要時(shí)如巡視發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)進(jìn)行檢測。
7檢測方法
7.1檢測前準(zhǔn)備
7.1.1掌握被測變電站結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)備運(yùn)行狀況、易產(chǎn)生局放位置等信息。
7.1.2核對設(shè)備運(yùn)行編號、銘牌信息、檢查歷史檢測記錄,重點(diǎn)設(shè)備應(yīng)收集常規(guī)預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)據(jù)輔助判
斷。
7.1.3檢查儀器電源線、信號線連接情況,開機(jī)檢測系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。
7.1.4儀器校準(zhǔn)。使用局部放電信號發(fā)生器,對儀器的準(zhǔn)確度進(jìn)行校準(zhǔn),確保儀器的檢測準(zhǔn)確度在要求
的范圍內(nèi),準(zhǔn)確度超出范圍的儀器不能用于檢測。若校準(zhǔn)不符合要求,則需檢查儀器及接線是否正確。
7.2檢測步驟
7.2.1應(yīng)確保檢測裝置與被測設(shè)備中間無遮擋。
7.2.2對重點(diǎn)關(guān)注設(shè)備,推薦檢測車在其前進(jìn)方向與設(shè)備區(qū)域大致呈45度角處進(jìn)行測試。如有發(fā)現(xiàn)疑
似放電信號,宜前進(jìn)至車后于設(shè)備區(qū)域大致呈45度角處進(jìn)行測試。并根據(jù)兩個(gè)檢測位置處的定向結(jié)果
的交叉點(diǎn)為可疑放電點(diǎn)位置。
7.2.2記錄檢測位置及對應(yīng)的信號數(shù)據(jù)。
7.2.3檢測數(shù)據(jù)異常時(shí)應(yīng)予以關(guān)注,在該設(shè)備區(qū)域多個(gè)位置進(jìn)行檢測及定位。
7.2.4行進(jìn)至下一個(gè)檢測點(diǎn)并按前述步驟進(jìn)行檢測直至所有檢測點(diǎn)檢測完畢。
7.3檢測結(jié)果處理
7.3.1根據(jù)檢測結(jié)果綜合判斷可疑放電點(diǎn)位置。
7.3.2對疑似放電位置,宜同時(shí)采用超聲波局部放電檢測、紅外熱像儀檢測、紫外檢測等其他方法輔助
判斷。
7.4注意事項(xiàng)
變電站敞開式設(shè)備巡檢應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注和分析的局放位置包括電壓互感器、電流互感器、避雷器、套管、斷
路器等的局放,非必要重點(diǎn)關(guān)注的設(shè)備的局放位置包括隔離開關(guān)、伸縮接頭、母線接觸位置等。
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8檢測報(bào)告
檢測報(bào)告至少應(yīng)包括下列內(nèi)容:
a)變電站名稱;
b)環(huán)境溫濕度及儀器信息;
c)檢測日期及時(shí)間;
d)檢測單位、檢測人員及審核人員;
e)檢測位置、放電信號數(shù)據(jù)及定位結(jié)果;
f)檢測結(jié)論和處理建議。
敞開式高壓設(shè)備局部放電檢測報(bào)告格式參見附錄C。
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附錄A
(資料性附錄)
電磁波譜法的局部放電檢測及定位原理
檢測原理
敞開式變電站內(nèi)高壓設(shè)備因絕緣缺陷放電將激發(fā)電磁波。該電磁波遵循麥克斯韋的電磁場基本方程
并在變電站空間輻射。采用多個(gè)天線傳感器組成傳感器陣列,可實(shí)時(shí)監(jiān)測變電站空間內(nèi)的電磁波信號。
定位原理
本指導(dǎo)性文件采用時(shí)差定位法。局部放電產(chǎn)生的電磁波在空氣介質(zhì)中的傳播速度一定,放電源和檢
測點(diǎn)的位置確定時(shí),放電產(chǎn)生的電磁波信號從放電源到檢測點(diǎn)的傳播時(shí)間也是確定的,因此可以根據(jù)各
個(gè)天線接收到放電信號的相對時(shí)刻和空間幾何關(guān)系計(jì)算出放電源的位置。該方法具有較高的準(zhǔn)確度,主
要包括時(shí)差估計(jì)與非線性時(shí)差方程求解兩步。
敞開式高壓設(shè)備電磁波譜法局部放電定位法,通過比較不同傳感器接收同一局放信號的時(shí)間差,
根據(jù)預(yù)先測量出的傳感器位置反推出局放源坐標(biāo),系統(tǒng)示意圖見A1,定位原理見圖A2。
圖A1變電站敞開式高壓設(shè)備放電檢測與定位系統(tǒng)示意圖
圖A2變電站敞開式高壓設(shè)備放電定位原理示意圖
附圖A1中所示天線陣列至少包含4個(gè)獨(dú)立的天線,各獨(dú)立天線間距離應(yīng)大于1.0m。假設(shè)局放源
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坐標(biāo)為P(x,y,z),傳感器放置在同一水平面上z=0,傳感器坐標(biāo)為S1(d1,d2,0)、S2(-d1,d2,0)、S3(-d1,-d2,
0)、S4(d1,-d2,0)。假設(shè)局放源P在t=0時(shí)刻放電,超高頻信號被S1接收所用時(shí)間為t1,S2、S3、S4分別
滯后t21、t31、t41時(shí)間,電磁波在空氣中傳播速度為光速c,則可得如下三維空間定位關(guān)系式:
22222
(x?d1)+(y?d2)+z=ct1
(x+d)2+(y?d)2+z2=c2(t+t)2
12121(1)
22222
(x+d1)+(y+d2)+z=c(t1+t31)
22222
(x?d1)+(y+d2)+z=c(t1+t41)
將(1)中第2、3、4式與1式相減消去z,并進(jìn)行加減運(yùn)算可得:
222
1ttt214131+?
t1=?
2ttt214131+?
c2tttttt()()???
x=214131214131(2)
4d1214131ttt+?
c2tttttt()()???
y=412131412131
4d2214131ttt+?
極坐標(biāo)形式為:
yd1tttttt412131412131()()???
tan()==
xttttttd()()2214131214131???
(3)
cttt222+?
rct==?214131
1
2ttt214131+?
其中為局放源的水平方向角,r為局放源到S1傳感器的距離。
從式(1)-(3)可知,精確的測量t21、t31、t41是局部放電定位的基礎(chǔ)。本標(biāo)準(zhǔn)推薦采用廣義互相關(guān)法
技術(shù)來計(jì)算電磁波信號時(shí)差。
廣義互相關(guān)法利用了兩信號互相關(guān)系數(shù)可以直接反映這兩個(gè)信號的相似程度的原理。統(tǒng)計(jì)學(xué)上兩
離散隨機(jī)變量X,Y,其相關(guān)系數(shù)RXY定義為:
cov(,)XY
R=(4)
XYDXD()()Y
其中cov(,)XY為隨機(jī)變量X與Y的協(xié)方差,D(X)、D(Y)為兩個(gè)隨機(jī)變量的方差。
局部放電電磁波信號相鄰采樣點(diǎn)之間按一定步長進(jìn)行三次樣條插值。假設(shè)原始信號采樣率2G(采
樣間隔0.5ns),按0.1ns的步長進(jìn)行插值,得到插值信號Ptitr(),相當(dāng)于采樣率通過軟件提高了5倍。假
設(shè)插值信號Ptitr1()和Ptitr2()其信號長度為L,系統(tǒng)采集和插值得到的離散信號點(diǎn)可視為0,1分布,有信
號時(shí)為1,無信號時(shí)為0;Ptitr1()和Ptitr2()的數(shù)學(xué)期望為各自的平均值,分別記為a,b。相關(guān)函數(shù)推導(dǎo)
如下:
由式(4)可得:R=
PPitr1itr2
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LL
P())P())iajb??
i=1j=1itr1itr2
(5)
LL
P())P())kakb??22
k=11itr1itr2k=
以Pt()為參考信號,Pt()平移m個(gè)點(diǎn)時(shí),互相關(guān)系數(shù)表達(dá)式為:R=
itr1itr2PPitr1itr2
L
[P()][P()]nanmb?+?
n=1itr1itr2(6)
LL
[P()][P()]nanmb?+?22
nn==11itr1itr2
根據(jù)廣義相關(guān)法原理,當(dāng)R達(dá)到最大值時(shí),對應(yīng)的m與插值時(shí)間間隔相乘即為信號時(shí)間延遲。
PPitr1itr2
再根據(jù)式(3)即可計(jì)算局放源坐標(biāo)。
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附錄B
(資料性附錄)
放電點(diǎn)定位誤差校正方法
基于時(shí)差的局部放電定位法受采樣精度和現(xiàn)場干擾的影響,會(huì)降低實(shí)際定位精度。本導(dǎo)則推薦從
系統(tǒng)定位誤差入手,利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等人工智能算法,模擬并學(xué)習(xí)局部放電定位系統(tǒng)的誤差分布,
對定位誤差進(jìn)行補(bǔ)償。
修正時(shí)延誤差的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型由網(wǎng)絡(luò)由輸入層、隱層和輸出層組成,如圖B.1所示。
圖B1時(shí)延誤差修正的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
輸入向量X即為4個(gè)時(shí)差值:X=[x1,x2,x3,x4]=[t21,t43,t41,t32],對應(yīng)的輸出向量Y為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)修正
后的時(shí)間差Y=[y1,y2,y3,y4]=[Δt21,Δt43,Δt41,Δt32],則輸入與輸出之間的映射關(guān)系為:
m
yRxijj=*()(1)
j=1
式中j為隱層到輸出層的權(quán)值;Rj(x)為基函數(shù),對輸入信號在局部產(chǎn)生響應(yīng),本標(biāo)準(zhǔn)推薦選擇高
斯函數(shù):
2
xc?j
Rxjm()exp,=?=1,2,,(2)
j22
j
式中x為輸入向量;cj為第j個(gè)高斯基函數(shù)的中心;j是第j個(gè)基函數(shù)中心點(diǎn)的寬度;m為隱層神
經(jīng)元的個(gè)數(shù)。xc?j為輸入向量到cj的歐氏距離,Rj(x)在cj處服從高斯分布。
由于造成時(shí)延誤差的原因復(fù)雜、影響因素眾多、隨機(jī)性較大等,單個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對定位結(jié)果的修正
效果難以滿足要求。本標(biāo)準(zhǔn)推薦使用如圖B.2所示的多個(gè)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對定位誤差進(jìn)行分段修正的方
法。利用=0°,r=2m、4m、6m和r=8m、12m和r=12m、15m、18m的數(shù)據(jù)分別訓(xùn)練RBF1、RBF2和
RBF3,再對0≤r≤6m、6m≤r≤12m和12m≤r≤18m范圍內(nèi)的時(shí)延數(shù)據(jù)分別進(jìn)行修正。
從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練原理上來看,RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入與輸出之間關(guān)系如式(1)所示,則單個(gè)RBF神經(jīng)網(wǎng)
絡(luò)均方誤差為:
nn
1122
E=(yi?pi)=(ei)(3)
22ii==11
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其中,pi為網(wǎng)絡(luò)的期望輸出值。
圖B2多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分段局放定位誤差修正模型
由RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造原理可知,基函數(shù)中心cj是由輸入的時(shí)延數(shù)據(jù)中心確定,時(shí)延誤差對于網(wǎng)絡(luò)
訓(xùn)練誤差由cj體現(xiàn)。
設(shè)cj存在誤差Δcj,網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的誤差為ΔE,則根據(jù)誤差傳遞可知:
EEyi
=Ecc=jj(4)
cycjij
對于三個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)RBF1、RBF2和RBF3,設(shè)其網(wǎng)絡(luò)誤差為ΔE1、ΔE2和ΔE3。對(4)作進(jìn)一步變換
可以推導(dǎo)出式(5):
EEEE++123(4)
由上述分析可知利用3個(gè)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別進(jìn)行訓(xùn)練,網(wǎng)絡(luò)的均方誤差小于單個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練后
的誤差。定性分析,單個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過比較網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前輸出與期望輸出,通過誤差的反饋不斷調(diào)整網(wǎng)絡(luò)神
經(jīng)元權(quán)值,循環(huán)直至網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到最優(yōu),訓(xùn)練時(shí)間長、模型精度相對較低;多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過建立多
個(gè)網(wǎng)絡(luò),分別模擬各個(gè)分段中的誤差分布,從而使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)在訓(xùn)練時(shí)間、魯棒性和精度上有較大提升。
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T/CECXXXX—XXXX
附錄C
(資料性附錄)
敞開式高壓設(shè)備局部放電檢測報(bào)告
試驗(yàn)單位:報(bào)告日期:
檢測負(fù)責(zé)人檢測人員檢測日期
變電站名稱地點(diǎn)電壓等級
檢測儀器編號檢測儀器標(biāo)定
天氣環(huán)境溫度環(huán)境濕度
檢測數(shù)據(jù)
1)檢測位置(照片)2)放電時(shí)域波形及定位結(jié)果(圖片)
2)檢測位置(照片)2)放電時(shí)域波形及定位結(jié)果(圖片)
3)檢測位置(照片)3)放電時(shí)域波形及定位結(jié)果(圖片)
診斷分析
處理意見
備注
無
審批意見
檢測人員:審核:
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附錄D
(資料性附錄)
敞開式高壓設(shè)備電磁波譜法局部放電檢測典型案例
D.1110kV變壓器套管末屏接地不良放電(見圖D.1)
2013年,利用車載式局放巡檢系統(tǒng)檢測到某站內(nèi)110kV變壓器附近存在明顯放電信號,如圖D.1所
示。放電定位在C相套管方向。在對C相套管末屏進(jìn)行拆解后發(fā)現(xiàn)套管末屏有接地不良情況,且存在因
放電產(chǎn)生的大量黑色粉末。
a)車載式巡檢系統(tǒng)天線接收信號b)變壓器套管末屏放電痕跡
D.1變壓器套管末屏局部放電圖示
D.2500kV開關(guān)受潮放電(見圖D.2)
2014年,利用車載式局放巡檢系統(tǒng)檢測到某站內(nèi)500kV開關(guān)附近存在明顯放電信號。在對該開關(guān)
進(jìn)行解體過程中,發(fā)現(xiàn)極柱的中間法蘭處及密封圈嚴(yán)重進(jìn)水,絕緣拉桿上可見污跡、水珠。隨后對該絕
緣桿施加381kV電壓下,局放水平為162pC(測試背景值為3pC,測試系統(tǒng)空載局放值為65pC),已超
出標(biāo)準(zhǔn)<3pC要求。
a)車載式巡檢系統(tǒng)天線接收信號b)開關(guān)極柱法蘭面積水、積污
D.2開關(guān)受潮局部放電圖示
D.3110kV油浸式電壓互感器頂部壓力調(diào)節(jié)裝置腐蝕放電(見圖D.3)
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T/CECXXXX—XXXX
2012年,利用車載式局放巡檢系統(tǒng)檢測到某站內(nèi)110kV油浸式電壓互感器附近存在明顯放電信號。
經(jīng)解體檢查發(fā)現(xiàn)該電壓互感器頂部壓力調(diào)節(jié)裝置多處腐蝕。
a)車載式巡檢系統(tǒng)天線接收信號
b)電壓互感器頂部壓力調(diào)節(jié)裝置多處腐蝕
D.3油浸式電壓互感器頂部壓力調(diào)節(jié)裝置腐蝕放電圖示
D.4110kV油浸式電流互感器局放診斷(見圖D.4)
2016年10月,對某站110kVB相油浸式電流互感器進(jìn)行油色譜試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),氫氣含量12964μL/L,
總烴597μL/L,較上一次試驗(yàn)結(jié)果增加約9倍。三比值法代碼為“010”,初步判斷該設(shè)備存在局部放
電。為進(jìn)一步確認(rèn)故障位置,對該設(shè)備開展了局部放電故障定位,現(xiàn)場測試如圖示。天線陣列正對缺陷
設(shè)備,以測試點(diǎn)位置為原點(diǎn)O建立三維坐標(biāo)系。四個(gè)天線的坐標(biāo)分別為①(0,0,1),②(-1.4,0,0),③
(1.4,0,0),④(0,1,0)。經(jīng)測試,定位結(jié)果集中在坐標(biāo)為(0.1,2.2,3.6)的附近,現(xiàn)場測量發(fā)現(xiàn)該放電源
位置位于該電流互感器法蘭以上第四個(gè)傘群位置。
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T/CECXXXX—XXXX
D.4油浸式電流互感器局部放電精確定位圖示
D.5500kV變壓器噴淋閥防雨罩松動(dòng)懸浮放電(見圖D.5)
2016年9月,在對500kV某變電站進(jìn)行車載全站設(shè)備局部放電檢測時(shí),檢測車在Q4位置即#3主
變C相附近檢測到較大信號,車輛位置、測試數(shù)據(jù)如圖D.5所示。
a)車載全站局放測試圖示
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T/CECXXXX—XXXX
b)天線車接收信號及定位結(jié)果圖示
圖D.5500kV變壓器附近巡檢示意圖示
通過車載系統(tǒng)的快速巡檢,篩查并定位出該變壓器附近存在較大放電信號的區(qū)域。進(jìn)一步地,采用
帶電檢測系統(tǒng)對該區(qū)域進(jìn)行精確定位,如圖D.6的測試照片。
圖中列出了變壓器四周7個(gè)消防噴淋防雨罩的位置。2支定向天線放置于Q1和Q2位置時(shí),所檢
測到UHF信號(如圖D.7所示)到達(dá)時(shí)間一致,波形特征一致,說明局放源位于與Q1和Q2位置連接
線垂直的平面,即信號來源于變壓器外部。2支定向天線放置于Q3和Q4位置時(shí),所檢測到UHF信號
(如圖D.7所示)到達(dá)時(shí)間一致,波形特征一致,說明局放源位于與Q3和Q4位置連接線垂直的平面。
現(xiàn)場排查可見圖D.8中變壓器消防噴淋防雨罩明顯松動(dòng),存在懸浮放電。
圖D.6局部放電精確定位測試圖示
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T/CECXXXX—XXXX
a)天線Q1和Q2接收信號b)天線Q3和Q4接收信號
圖D.7500kV#3主變C相附近局放測試圖示
圖D.8干擾源位置照片
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目錄
1范圍..........................................................................................................................................................1
2規(guī)范性引用文件......................................................................................................................................1
3術(shù)語和定義..............................................................................................................................................1
4檢測條件..................................................................................................................................................2
5儀器要求..................................................................................................................................................3
6檢測周期..................................................................................................................................................3
7檢測方法..................................................................................................................................................4
8檢測報(bào)告..................................................................................................................................................5
附錄A(資料性附錄)電磁波譜法的局部放電檢測及定位原理........................6
附錄B(規(guī)范性附錄)放電點(diǎn)定位誤差校正方法....................................9
附錄C(規(guī)范性附錄)敞開式高壓設(shè)備局部放電檢測報(bào)告...........................10
附錄D(規(guī)范性附錄)敞開式高壓設(shè)備電磁波譜法局部放電檢測典型案例.............11
T/CECXXXX—XXXX
基于電磁波譜法的高壓設(shè)備局部放電檢測與定位技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)則
1范圍
本導(dǎo)則規(guī)定了基于電磁波譜法的高壓設(shè)備局部放電檢測與定位技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)則的檢測條件、儀器要
求、檢測周期及檢測方法。
本導(dǎo)則適用于敞開交流變電站式高壓設(shè)備,包括電壓互感器、電流互感器、避雷器、套管及斷路器
等。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T7354局部放電測量
GB/T9410-2008移動(dòng)通信天線通用技術(shù)規(guī)范
GB26860電力安全工作規(guī)程發(fā)電廠和變電站電氣部分
GB/T17626.6-2008電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度
DL/T417-2006電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場測量導(dǎo)則
DL/T1630-2016氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備局部放電特高頻檢測技術(shù)規(guī)范
3術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本導(dǎo)則。
3.1
敞開式高壓設(shè)備air-insulatedhigh-voltageequipment
相對低絕緣及相間絕緣主要靠大氣壓下的空氣間隙,而且某些帶電部分未加封閉的變電站內(nèi)高壓設(shè)
備。
[參考GB/T2900.59-2008,術(shù)語和定義605-02-13]
3.2
電磁波譜法electromagneticspectrummethod
對局部放電產(chǎn)生的電磁波信號進(jìn)行檢測,通過分析電磁波譜圖中的首波、頻段、能量等特征參數(shù)來
實(shí)現(xiàn)對局部放電源的檢測與定位的方法。
3.3
天線antenna
能有效地輻射或接收電磁波,將傳輸線與空間或其他媒質(zhì)耦合起來的一種裝置。它包括直到傳輸線
端口為止的所有匹配、平衡、移相或其他耦合裝置。
1
T/CECXXXX—XXXX
3.4
頻帶寬度bandwidth
天線的頻帶寬度簡稱帶寬,在此頻率范圍內(nèi),天線的性能能符合產(chǎn)品規(guī)范所規(guī)定的要求。
3.5
帶電檢測energizedtest
在運(yùn)行狀態(tài)下對設(shè)備狀態(tài)量進(jìn)行的現(xiàn)場檢測。
[DL/T393-2010的3.17]
3.6
局部放電partialdischarge
導(dǎo)體間絕緣僅被部分橋接的電氣放電。這種放電可以在導(dǎo)體附近發(fā)生也可以不在導(dǎo)體附近發(fā)生。
[GB/T7354,術(shù)語和定義3.1]
3.7
等效高度equivalentheight
表征特高頻局部放電天線將局部放電輻射的電磁波能量轉(zhuǎn)換為電壓信號的能力,量綱為mm,其定
義為:
?0(?)
??(f)=(1)
??(?)
式中:
f——為信號頻率;
Efi()——為頻率為f時(shí)傳感器入射電磁波的電場強(qiáng)度值,單位mv/mm;
Uf0()——為頻率為f時(shí)傳感器的輸出電壓幅值,單位mV。
3.8
時(shí)差定位法locationbythetimedifferenceofarrival
利用電磁波到達(dá)各天線的時(shí)間差來確定放電源位置的方法。
3.9
定位誤差locationerror
表征放電源檢測與定位系統(tǒng)定位準(zhǔn)確度的指標(biāo),指測量計(jì)算與放電源實(shí)際位置的距離誤差。
4檢測條件
2
T/CECXXXX—XXXX
4.1安全要求
4.1.1應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行GB26860和變電站巡視的要求。
4.1.2現(xiàn)場檢測過程中應(yīng)有專人監(jiān)護(hù),監(jiān)護(hù)人在檢測期間應(yīng)始終行使監(jiān)護(hù)職責(zé)。
4.1.3應(yīng)確保操作人員及測試儀器與電氣設(shè)備的高壓部分保持足夠的安全距離。
4.1.4測試現(xiàn)場出現(xiàn)明顯異常時(shí)(如異常聲響、電壓波動(dòng)、系統(tǒng)接地
溫馨提示
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