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GIS局部放電的檢測方法2025/07/15

局部放電發(fā)生時伴隨有物理的、化學(xué)的、光的、電以及磁的效應(yīng)。從原理上講，上述任何一種現(xiàn)象都可以用來揭示局部放電現(xiàn)象。實用的GIS的局部放電檢測方法大致可以分為以下五種：（1）耦合電容法又稱為脈沖電流法，其基本原理是IEC60270推薦的方法。該方法需要高質(zhì)量的高壓電源與耦合電容器，通常作為GIS的出廠試驗及驗收試驗方法。而將該方法用于GISPD在線監(jiān)測時，通過用貼在GIS外殼上的電容電極來耦合由于局部放電而在導(dǎo)體芯上引起的電壓變化。該方法結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)，但應(yīng)用于現(xiàn)場測量時，環(huán)境的電磁噪聲使局部

GIS局部放電檢測方法2025/07/15

發(fā)生局部放電時，總會伴隨著發(fā)生物理的和化學(xué)的光、熱、電以及磁效應(yīng)的變化，而這些變化特征能夠很好地表征局部放電的發(fā)生。根據(jù)表征這些特征而發(fā)展的局部放電的檢測方法主要有一下幾種：（1）電流法又稱耦合電容法，是IEC60270推薦使用的一種方法。其原理是：物體在兩端加壓情況下如果發(fā)生局部放電，瞬間會產(chǎn)生一個的電壓變化，此時如果串聯(lián)一個耦合電容耦合到一個檢測阻抗上，回路中會產(chǎn)生一個脈沖電流，將該電流流經(jīng)檢測阻抗產(chǎn)生的脈沖電壓進(jìn)行采集、放大處理，就可測定局部放電基本量。該方法的原理和結(jié)構(gòu)簡單，但是信號容易

GIS典型絕緣缺陷2025/07/15

在GIS各種故障中，絕緣故障是的，也是關(guān)注的，因為設(shè)備內(nèi)部擊穿放電的后果十分嚴(yán)重。常見的故障類型如下圖：GIS中典型絕緣缺陷示意圖（1）自由金屬微粒。不同形狀和材質(zhì)的金屬顆粒來自于零部件的加工制造、裝配、運輸和運行過程中。金屬顆粒在電場中的現(xiàn)象比較復(fù)雜，如處于外殼內(nèi)部底部的金屬細(xì)絲，在達(dá)到一定的電場強度時，金屬絲會站立并四處游動。電場強度再增加時，金屬絲會跨越氣體間隙，此時會引發(fā)擊穿。（2）導(dǎo)體或接觸電極的突起或毛刺。這些缺陷會導(dǎo)致電場嚴(yán)重集中，導(dǎo)致?lián)舸┓烹姟＃?）懸浮電位導(dǎo)體。一些金屬部件的固

GIS的絕緣缺陷2025/07/15

下表為投運的GIS的故障統(tǒng)計情況，其中日本的情況是CIGRE23.10工作組國際調(diào)查報告的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。由表中統(tǒng)計結(jié)果可見，絕緣故障是GIS事故的主要原因，而且絕緣故障多數(shù)發(fā)生在較高電壓的設(shè)備中，絕緣擊穿的后果比較嚴(yán)重，因而受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。GIS的故障統(tǒng)計情況與絕緣故障率GIS內(nèi)部不同缺陷類型引發(fā)的故障率引發(fā)GIS故障的缺陷類型分布如圖所示。可見故障當(dāng)中自由微粒及異物故障、接觸不良發(fā)生的故障、由于潮濕引起的故障以及絕緣子上發(fā)生的故障占多數(shù)。通常情況下，GIS中絕緣故障的發(fā)生發(fā)展過程都是從局部放

GIS局部放電檢測的意義？2025/07/15

以SF6為絕緣介質(zhì)的氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（GasInsulatedSwitchgear-GIS）也稱封閉式組合電器或氣體絕緣變電站（GasInsulatedSubstation-GIS）。它將斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、部分母線、套管和電纜終端等電氣元件封閉組合在接地的金屬外殼中，用環(huán)氧樹脂材料的盆式絕緣子作為絕緣支撐，從而取代了以前的變電站內(nèi)以裸導(dǎo)線連接各種電氣設(shè)備、用空氣作為絕緣的方法，其作用相當(dāng)于一個開關(guān)站。圖(a),(b)分別為220kV敞開式變電站與

基于UHF法開關(guān)柜局放測試的研究現(xiàn)狀2025/07/15

高壓開關(guān)柜是電力系統(tǒng)非常重要的電氣設(shè)備，其內(nèi)部絕緣部分的缺陷或劣化、導(dǎo)電連接部分的接觸不良都使安全運行受到威脅。根據(jù)1989-1992年間全國電力系統(tǒng)6-10kV開關(guān)柜事故統(tǒng)計，絕緣和載流引起的故障占總數(shù)的40.2%，其中由于絕緣部分的閃絡(luò)造成的事故占絕緣事故總數(shù)的79.0%。由于在事故潛伏期可能產(chǎn)生放電現(xiàn)象，故可以通過對放電的監(jiān)測得到相關(guān)的信息。局部放電檢測按檢測的物理量性質(zhì)分有電測法和非電測法。根據(jù)局部放電過程中所產(chǎn)生的各種在放電現(xiàn)象，相應(yīng)的出現(xiàn)了脈沖電流法(ERA法)、超聲波檢測法、光測法

局部放電簡要概述2025/07/15

在電氣設(shè)備的絕緣系統(tǒng)中，各部位的電場強度往往是不相等的，當(dāng)局部區(qū)域的電場強度達(dá)到該區(qū)域的擊穿場強時，該區(qū)域就會出現(xiàn)放電，但放電并沒有貫穿施加電壓的兩導(dǎo)體之間，即整個絕緣系統(tǒng)尚未擊穿，這種現(xiàn)象稱之為局部放電。產(chǎn)生局部放電的條件取決于絕緣介質(zhì)中的電場分布和絕緣的電氣物理性能，通常局部放電是在高電場強度下，在絕緣體內(nèi)電氣強度較低的部位發(fā)生的。高壓開關(guān)柜中引起放電故障的缺陷主要包括如下幾個方面：導(dǎo)體、外殼內(nèi)表面上的金屬突起，通常是在制造不良和安裝損壞擦劃時造成，導(dǎo)致毛刺且較尖；絕緣的缺陷和老化可以使絕緣

開關(guān)柜典型局部放電的模式識別2025/07/15

典型放電模型局部放電的實驗研究表明，高壓開關(guān)柜局部放電產(chǎn)生的超高頻信號具有明顯的放電特征，特別是放電相位特征。根據(jù)典型局部放電模型的實驗研究，幾種典型放電模型其放電特征大不相同，具有明顯的可分性，根據(jù)放電特性特別是相位分布特性即可對不同類型局部放電進(jìn)行區(qū)分，其規(guī)律具體如下：1.針板放電：針板正負(fù)半周的放電都出現(xiàn)在電壓峰值周圍，且相位分布較油中更為集中，在80°-95°和260°-275°的區(qū)間內(nèi)譜圖形狀呈錐形不對稱分布，并且負(fù)半周的放電次數(shù)比正半周為多，負(fù)半周的放電幅值比正半周為大。2.絕緣子表

超高頻開關(guān)柜局放檢測的意義2025/07/15

目前高壓開關(guān)柜內(nèi)故障檢測主要是在停電狀態(tài)下進(jìn)行的，而實時在線檢測技術(shù)較少。由于種種原因高壓開關(guān)柜常常不能按照周期停電檢修，導(dǎo)致開關(guān)柜內(nèi)的部分設(shè)備長期出于失修、失控狀態(tài)，嚴(yán)重威脅供電安全。而且，在兩次停電檢修間隔，設(shè)備絕緣狀態(tài)處于不可知狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障，不能及時被發(fā)現(xiàn)。另外，高壓開關(guān)柜是將設(shè)備安裝在柜內(nèi)，如果設(shè)備有異常，運行人員在設(shè)備巡視過程中看不到內(nèi)部設(shè)備的故障，這種情況下紅外測溫也不能起作用。高壓開關(guān)柜將各設(shè)備部件、母線、支撐絕緣子等到現(xiàn)場后才裝進(jìn)外殼里成一整體，這樣的整體也只有在現(xiàn)場組裝完

TEV檢測法2025/07/15

傳統(tǒng)的局部放電檢測儀采用測量高壓電氣設(shè)備的放電損失電荷的方法，放電強度以pC表示。在這些裝置的測量頻率范圍內(nèi)（通常為10-300kHz），高壓電氣設(shè)備的各部分(除了長導(dǎo)線)可看作一個電容。因此，當(dāng)電荷(Q)突然從高壓電氣系統(tǒng)泄漏，就會產(chǎn)生一個較小的電壓差（ΔV）。這兩個量的關(guān)系滿足關(guān)系式：Q=CΔV該脈沖電壓傳播至檢測裝置的調(diào)諧回路中，隨后根據(jù)此電壓測量出放電幅值并顯示在局部放電檢測設(shè)備的顯示屏上。除了長電纜之外，放電持續(xù)時間比放電脈沖穿過被試設(shè)備并經(jīng)過多次反射衰減為零所用的時間要長得多。因此傳

暫態(tài)地電壓(TEV)理論介紹2025/07/15

近年來國內(nèi)外的經(jīng)驗表明，對金屬封閉成套開關(guān)設(shè)備上的局部放電進(jìn)行在線測量是預(yù)防電氣設(shè)備故障的一種好方法。運行中的電氣設(shè)備在局部放電過程中產(chǎn)生暫態(tài)地電壓(TEV)信號，從而可以根據(jù)這一信號判定設(shè)備的運行狀況。TEV理論于1974年由DrJohnReeves首先提出。其基本原理如圖所示，在開關(guān)柜設(shè)計過程中，為了減小設(shè)備尺寸，使得結(jié)構(gòu)更加緊湊，一般在制造中采用了大量的絕緣材料，如環(huán)氧澆注的CT,PT、靜觸頭盒、穿墻套管、相間隔板等，當(dāng)這些絕緣材料內(nèi)部發(fā)生局部放電時，單個放電持續(xù)時間一般只有幾納秒，放電電

局部放電的理論2025/07/15

通常，我們應(yīng)用湯申理論和流注放電理論來描述電氣設(shè)備的絕緣系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生局部放電的原理。1.湯申理論英國物理學(xué)家湯申認(rèn)為：在電場的作用下，自由電子的移動速度加快并和氣體中性分子發(fā)生碰撞，當(dāng)電子的動能足夠大時，就會使被撞的中性分子游離，激發(fā)出新的自由電子和正離子。這種碰撞游離一旦發(fā)生，就將會越來越劇烈。被碰撞游離出的新自由電子在強電場的作用下繼續(xù)加速，并將產(chǎn)生新的碰撞游離，使得自由電子的數(shù)量急劇增多，形成電子崩。當(dāng)滿足自持放電的條件時，就會發(fā)生持續(xù)的局部放電。2.流注放電理論學(xué)者洛伊布和米克在湯申德理

局部放電的種類與特點2025/07/15

局部放電是一種復(fù)雜的放電現(xiàn)象。一般情況下，局部放電發(fā)生在絕緣內(nèi)部具有較低擊穿場強的部位，并且局部放電發(fā)生的條件取決于絕緣介質(zhì)內(nèi)部的電場分布以及絕緣的電氣性能。按照局部放電發(fā)生的位置和機理分類，可以將其種類分為如下幾種：電暈放電、沿面放電、內(nèi)部放電以及懸浮電位放電四種。1.電暈放電電暈放電是指發(fā)生在氣體包圍的高壓導(dǎo)體周圍的局部放電，如下圖所示。例如高壓輸電線路、高壓變壓器等高壓電氣設(shè)備，由于其高電壓接線端子暴露在空氣中，這些高壓端都有可能發(fā)生電暈放電。電暈放電是極不均勻電場的一個典型特征，也是極不

局部放電檢測技術(shù)的發(fā)展歷史概況2025/07/15

1873年，英國物理學(xué)家JamesClerkMaxwell發(fā)表文章《論電和磁》，主要證明了以下三個假設(shè)：①位移電流存在磁場效應(yīng)；②變化的磁場必然會產(chǎn)生電場；③其他介質(zhì)比如空氣和真空介質(zhì)內(nèi)，以上兩個假設(shè)同樣成立。但是在當(dāng)時的科學(xué)背景下，因為此理論難懂，且無法用實驗證實，所以在較長的時間內(nèi)人們無法接受。德國物理學(xué)家海因里希·魯?shù)婪颉ず掌澯?888年在實驗室內(nèi)驗證了無線電波的存在，實驗結(jié)果符合麥克韋斯所作出的三個假設(shè)，以上兩人的理論以及所做的實驗，為后來出現(xiàn)的局部放電檢測理論奠定了基礎(chǔ)。1919年出現(xiàn)

10kV開關(guān)柜絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測的現(xiàn)實意義2025/07/15

科學(xué)有效的評估10kV開關(guān)柜的絕緣狀態(tài)，掌握開關(guān)柜的絕緣狀態(tài)，采用新型的帶電測試設(shè)備進(jìn)行檢測，能夠減少經(jīng)濟損失，從而獲得重大的經(jīng)濟效益。（1）停電預(yù)試的經(jīng)濟損失按照10kV開關(guān)柜6年一次停電預(yù)試，2007年大約有1500次停電。假設(shè)每次因停電轉(zhuǎn)檢修而少送的電量平均為6000千瓦時，以平均電價1.2元/千瓦時計算，2007年電費損失6000x1500x1.2=1080萬元。（2）停電導(dǎo)致的社會經(jīng)濟損失2009年廣州市GDP超過9000億元，因10kV開關(guān)柜停電所導(dǎo)致的GDP損失約為330萬元。（3

10kV開關(guān)柜絕緣狀態(tài)評估能有效提高供電可靠性2025/07/15

采用帶電測試等新型的開關(guān)柜絕緣狀態(tài)評估檢測技術(shù)能夠有效提高供電可靠性，通過對中國南方某重點城市的統(tǒng)計表明：（1）2006年，該市的城市供電可靠性約為99.72%，相當(dāng)于用戶平均停電時間為24.528小時/戶/年，農(nóng)村供電可靠性為99.62%，相當(dāng)于用戶平均停電時間為33.7小時/戶/年。目前，城市用戶平均停電時間約為50分鐘/戶/年，新加坡為0.5分鐘/戶/年，基本沒有城市與農(nóng)村的指標(biāo)差別。與城市相比，該市的供電可靠性明顯落后。（2）預(yù)安排停電是影響供電可靠性比重的原因，所占比重達(dá)82.3%，目

常見開關(guān)柜絕緣故障（3）2025/07/15

局部放電引發(fā)開關(guān)柜事故統(tǒng)計調(diào)查顯示，電力設(shè)備的多數(shù)故障是絕緣性故障。電應(yīng)力作用引起絕緣劣化，導(dǎo)致絕緣故障，在機械力、熱和電場的共同作用下，最終也會發(fā)展為絕緣性故障。如圖所示，1989-1997年全國開關(guān)柜事故統(tǒng)計顯示，35.47%的開關(guān)柜事故是由于開關(guān)柜絕緣事故所導(dǎo)致，這給開關(guān)柜的安全運行和電力系統(tǒng)的可靠供電帶來了極大威脅，是電力設(shè)備生產(chǎn)部門和電網(wǎng)運行單位均十分關(guān)注的熱點問題。2004年，我國高壓開關(guān)絕緣故障分類統(tǒng)計情況如下：當(dāng)年全國共發(fā)生各類開關(guān)絕緣故障56次，占開關(guān)故障總數(shù)的14.3%，其中

常見開關(guān)柜絕緣故障（2）2025/07/15

開關(guān)柜內(nèi)由于局部放電產(chǎn)生的幾種故障上圖所示為開關(guān)柜內(nèi)由于局部放電產(chǎn)生的幾種故障。導(dǎo)致開關(guān)柜故障的因素主要有以下幾種：（1）制造質(zhì)量及工藝不良，制造質(zhì)量及裝配質(zhì)量對開關(guān)柜整體耐壓水平有很大的影響。開關(guān)柜內(nèi)的有些元件可以通過耐壓試驗，但開關(guān)柜整體卻通不過，原因是裝配質(zhì)量差。如緊固螺絲不規(guī)則，擰緊后螺桿長出螺母過多；有的支持瓷柱的緊固底板成“丁”型，在支持瓷柱處作特殊處理，這樣不僅縮短了絕緣距離，而且造成電場局部集中。開關(guān)柜內(nèi)的“五防”措施不完善，開關(guān)機械聯(lián)鎖部分不靈，合、分閘位置不明顯，經(jīng)常造成誤合

常見開關(guān)柜絕緣故障（1）2025/07/15

開關(guān)柜是電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的重要組成部分，其運行安全直接關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定性。多種原因會引起開關(guān)柜運行狀態(tài)的惡化從而引發(fā)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，因此對開關(guān)柜的運行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患并對累積性故障做出預(yù)測，對于保證開關(guān)柜的正常運行，減少維修次數(shù)，提高電力系統(tǒng)的運行可靠性和自動化程度都有重要意義。常見的開關(guān)柜故障包括以下幾類：（1）誤動、拒動類故障。此類故障可能是因傳動系統(tǒng)及操動機構(gòu)機械故障造成或電氣控制部分故障和輔助回路問題造成。（2）開斷與關(guān)合故障。此類故障是由斷路器本體造成的，根據(jù)不同類型

金屬封閉開關(guān)設(shè)備2025/07/15

開關(guān)柜開關(guān)柜是一種在范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用的電力設(shè)備，開關(guān)柜的英文名稱為switchgear。根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)和眾多其他標(biāo)準(zhǔn)，開關(guān)柜的正式名稱為金屬封閉開關(guān)設(shè)備(Metalcladswitchgear)。金屬封閉開關(guān)設(shè)備是組合式電器的一種，它集成了斷路器、負(fù)荷開關(guān)、接觸器、隔離開關(guān)、熔斷器、互感器、避雷器、電容器、母線以及相應(yīng)的測量裝置、控制裝置、保護(hù)裝置、檢測診斷裝置、信號裝置、連鎖裝置以及通信系統(tǒng)等于一個長方柜形的金屬外殼內(nèi)，早期的變電站設(shè)備中并沒有金屬封閉開關(guān)設(shè)備，變電站建設(shè)者根據(jù)設(shè)計方