《10kV配变 环网柜带电检测工作方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《10kV配变 环网柜带电检测工作方案（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、10kV配变 环网柜带电检测工作方案一、 概述电力设备带电检测是发现设备潜伏性运行隐患的有效手段，是电力设备安全、稳定运行的重要保障。为规范和有效开展电力设备带电 检测工作，参考国内外有关标准，在国家电网公司生变电 (2011) 11 号关于印发 (电力设备带电检测技术规范 (试行) 的通知的基 础上，结合本公司实际情况，制定本工作方案。本方案主要适用于 10kV 配网的柱上变压器、美式箱变、欧式箱 变、环网柜、电缆分支箱、电缆终端箱、电缆中间箱等现场设备的带 电检测。本方案规定了带电检测原理、检测项目、判断标准、检测步 骤、检测周期等。二、 引用标准1) DL/T596-2021电力设备预防
2、性试验规程2) DL/T664-2008带电设备红外诊断技术应用导则3) QGDW 11400-2015 电力设备高频局部放电带电检测技术现 场应用导则三、 术语和定义下列术语和定义均适用于本方案。3.1局部放电指电气设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电，这种放电可以发生在导体 (电极) 附近，也可以发生在其它位置。3.2带电检测特指在不中断设备正常运行的条件下对设备进行的各种实时检 测。3.3红外热像检测利用红外技术，对电力系统中具有电流、电压致热效应或其它 致热效应的带电设备进行的检测和诊断。3.4高频局部放电检测对频率介于 3MHz-30MHz 的局部放电信号进行采集、分析和判断 的检测。
3、3.5超声波信号检测对频率介于 20kHz-200kHz 的声信号进行采集、分析和判断的检测。3.6特高频局部放电检测对频率介于 300MHz-3000MHz 的局部放电信号进行采集、分析和 判断的检测。3.7暂态地电压检测局部放电发生时，在接地的金属表面将产生瞬时地电压，这个地电压将沿金属的表面向各个方向传播。通过检测地电压实现对电力设 备局部放电的判别和定位。3.8局部放电50Hz相关性指局部放电在一个电源周期内只发生一次放电的几率，几率越 大，50Hz 相关性越强。3.9局部放电100Hz相关性指局部放电在一个电源周期内发生 2 次放电的几率，几率越大， 100Hz 相关性越强。3.10
4、符号dB :表明局部放电信号的强度的一种形式，采用信号幅值与基准值 的比值的对数来表征，即 20log (信号幅值/基准值)，单位为 dB。mV:将采集到的局放信号转成电信号，直接采用电压值来表征信号 强度。dBmV:用于表征相对于基准值为 1mV 局部放电 dB 量值的表示法， 例如某一信号的实际幅值为 1mV,则其分贝值为 20log (1mV/1mV) =0 分贝毫伏 (dBmV)。四、 检测原理4.1红外热像仪的原理红外热像仪是利用红外探测器、 光学成像物镜和光机扫描系统 (目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统)接受被测目标的红外 辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上，在光学
5、系统和红外 探测器之间，有一个光机扫描机构(焦平面热像仪无此机构)对被测物 体的红外热像仪进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器 将红外辐射能转换电信号，经放大处理、转换为标准视频信号通过电 视屏或监测器显示红外热像图。这种热像图与物体表面的分布场相对应；实际上是被测目标物体 各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光相比缺少层 次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红 外热场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、 对比度的控制，实际校正，伪色彩描绘等高线和直方进行运算、打印 等。简而言之，红外热像仪是通过非接触探测红外热量，并将其转换 生成
6、热图像和温度值，进而显示在显示器上，并可以对温度值进行计 算的一种检测设备。红外热像仪能够将探测到的热量精确量化，能够 对发热的故障区域进行准确识别和严格分析。红外热像检测分为一般检测和精确检测。详细资料可参考 DL/T664-2008带电设备红外诊断技术应用导则4.2高频局放检测原理高频电流互感器主要用于高压电气设备的局部放电检测，采用脉 冲电流原理。由于绝大部分高压电气设备，其高低压侧或接地部分都 存在分布电容，高场强区发生放电时，会耦合到接地部分并通过接地 线进入大地。HFCT 卡在电缆本体或者接地线上，检测其局放产生的 脉冲电流信号，从而获得被检测设备的局部放电信息。在高压电缆中，导线
7、和金属护套 (铠装) 屏蔽之间由绝缘材料隔 开形成分布电容,如图 4-1 所示，该电容约为几百 pF ，对高频信号形 成通路。因此，高频的局部放电信号由分布电容对接地引线构成回路 传输。当内部放电发生的瞬间，会产生一个高频的脉冲电流，高频脉 冲电流通过线芯与金属护套 (铠装) 之间的分布电容，由高电位的线 芯流到低电位的金属护套 (铠装) 上，并且通过电缆中间接头或终端 处的接地线进入大地。因此，在中间接头或终端处的接地线接上一个 高频电流互感器 (HFCT)，便可将高频脉冲局部放电电流耦合到 HFCT 中，通过 HFCT 与巡检仪之间的测试电缆传入巡检仪进行信号采集分 析。4.3超声局放检测
8、原理4.3.1超声波 (US) 测量原理电力设备内部产生局部放电信号时，会产生冲击的振动及声音。 超声波法通过在设备腔体外壁上安装超声波传感器或者接收空气当 中的超声信号来测量局部放电信号。该方法特点是传感器与地理设备 的电气回路无任何联系，不受电气方面的干扰，但在现场使用时容易 受周围环境噪声或设备机械振动的影响。由于超声信号在电力设备常 用绝缘材料中的衰减较大，超声波检测法的检测范围有限，但具有定 位准确度高的优点。4.3.2变压器超声波检测变压器长时间使用，可能存在内部部件松动，绝缘表面污秽，绝缘内部存在气隙等情况，会引起设备内部出现非贯穿性放电现象。在 放电时会伴随着冲击的振动及声波的
9、产生，局部放电产生的声波的频 谱很宽，可以从几十 Hz 到几 MHz ，其中频率低于 20KHz 的信号能 够被人耳听到，而高于这一频率的超声波信号必须用超声波传感器才 能接收到。通过在设备腔体外壁上安装超声波传感器测量超声波信号 的声压大小，推测放电的强弱。图 4- 4 US 变压器检测原理4.3.3环网柜超声检测通过接收空气当中的超声信号来测量局部放电信号的声压 大小，可以推测出放电的强弱。超声波检测过程中，应将超声波传感器沿着开关柜上的缝隙 扫描检测。开关柜超声法检测部位可参考图 4- 5 进行测试。图 4- 5 超声波检测位置示意图4.3.4柱上变压器超声检测在测量柱上变压器套管和引线
10、时，由于距离较远，高压电气设备 产生的局部放电，产生的超声信号很微弱，要从远处进行测量可采用 带有聚波器的远程超声巡检仪进行测量，以提高测量的灵敏度和检测距离。图 4-6 试验现场测试原理图远程超声波巡检仪可以测量变压器套管受潮、污秽、裂纹、引线 处尖端毛刺引起的沿面放电、电晕放电。4.4暂态地电波检测原理现场对于环网柜、箱变的进线柜、高压计量柜、出线柜、环网柜 带电巡检方式采用瞬时地电压 (TEV) 检测方式。当高压开关柜中出 现局部放电以后，沿放电通道将会有过程极短的脉冲电流产生，并激 发瞬态电磁波。放电过程的时间比较短，电流脉冲的陡度比较大，辐 射高频电磁波的能力比较强，可以通过金属外壳
11、的开孔向外传播，这 些开孔可以是外壳密封垫圈或者其他绝缘部件周围的间隙。这些高频 电磁波传播到开关柜外面时，会在金属外壳上产生瞬时对地电压。瞬 时地电压在几个毫伏至几伏的范围内，只有几个纳秒的上升时间，将 专用的 TEV 传感器布置在开关柜外面，采用这种非侵入方式来检测局 放活动。测量原理如下图所示：图 4-7 暂态地电压测试原理图注：在应用暂态对地电压检测法时，所检测的开关柜一定要有可 靠接地体。暂态对地电压法检测部位主要是母排 (连接处、穿墙套管，支撑绝缘件等)、断路器，CT 、PT 、电缆等设备所对应到开关柜柜壁的位 置，这些设备大部分位于开关柜前面板中部及下部，后面板上部、中 部及下部
12、、侧面板的上部、中部及下部。开关柜暂态对地电压法检测部位如下图：图 4- 8 检测部位示意图其中对于环网柜只能测到前中、前下部位。4.5特高频检测原理电气发生绝缘故障的原因是其内部电场的畸变，往往伴随着局部 放电现象，产生脉冲电流，电流脉冲上升时间及持续时间仅为纳秒 ( nS ) 级，该电流脉冲将激发出高频电磁波，其主要频段为 0.33GHz， 该电磁波可以从设备缝隙处、观察窗等处泄露出来，采用特高频传感 器(频段为 0.33GHz )测量绝缘缝隙处的电磁波，然后根据接收的信 号强度来分析局部放电的严重程度。五、 检测项目、周期和标准5.1变压器检测项目、周期和标准表 1 柱上变压器检测项目、
13、周期和标准序号项目周期标准说明1红外热像 检测1)半年或 1 年2) 投运后3) 必要时检测变压器本体、油箱、套管、引线接头及电缆等，红外热像图显示应无异常温升、温差和/或相对温差1)检测方法和热图像 分析参考 DL/T664; 红外热像图应存档 2)新设备投运后 1 周 内完成 3)注意记录当时的负荷情况2超声波局 部放电检 测 (远程非 接触式)1)半年或 1 年2) 投运后3) 必要时一般检测频率在 20kHz100kHz 之间的 信号，若有数值显示， 可根据显示的 dB 值进 行分析1) 正常：无典型放电 波形图谱，且数值 10dB2) 异常：具备典型放 电波形图谱，且数值 10dB
14、且30dB3) 缺陷：具备典型放 电波形图谱，数值30 dB1) 若检测到异常信 号，可利用超高频检 测法、频谱仪和高速 示波器等仪器和手段 进行综合判断2) 新设备投运、大修 后 1 周内应进行一次 检测 3)异常情况应缩短检 测周期表 2 欧式箱变检测项目、周期和标准序号项目周期标准说明1红外热像 检测1)半年或 1 年2) 投运后3) 必要时检测欧式箱变本体、高压室、低压室引线接头及电缆等，红外热像图显示应无异常温升、温差和/或相对温差1)检测方法和热图像 分析参考DL/T664;红 外热像图应存档 2)新设备投运后 1 周 内完成 3)注意记录当时的负荷情况2超声波局 部放电检 测(非
15、接触 式)1)半年或 1 年2) 投运后3) 必要时一般检测频率在 20kHz100kHz 之间的 信号，若有数值显示， 可根据显示的 dB 值进 行分析1) 正常：无典型放电 波形图谱，且数值 10dB2) 异常：具备典型放 电波形图谱，且数值 10dB 且30dB3) 缺陷：具备典型放 电波形图谱，数值30 dB1) 若检测到异常信 号，可利用超高频检 测法、频谱仪和高速 示波器等仪器和手段 进行综合判断2) 新设备投运、大修 后 1 周内应进行一次 检测 3)异常情况应缩短检 测周期3暂态地电压检测1)半年或 1 年2) 投运后3) 必要时1) 正常：无典型放电 波形图谱，且数值 20dB2) 异常：具备典型放 电波形图谱，且数值1)新设备投运 1 周内 应进行一次检测 2)异常情况可开展长 时间在线监测13/2320dB 且40dB3) 缺陷：具备典型放 电波形图谱，数值40dB表 3 美式箱变检测项目、周期和标准序号项目周期标准说明1红外热像 检测
