11%
4% 1%
2%
16%
66%
12kV(24) 40.5kV 252kV 363kV
72.5kV 500kV
126kV 800kV
一、高压开关柜的故障特征
开关柜设备故障已经导致严重后果
开关柜爆炸导致供电中断，影响电网供电可靠性; 引发火灾事故，造成重大经济损失；
一一、、高G压I开S局关部柜放的电故检障测特背征景
电力设备绝缘中部分被击穿的电气放电，可以发 生在导体附近，也可以发生在其他地方
内部局部放电：发生在绝缘体内部的放电 表面局部放电：发生在绝缘体表面的放电 电晕 ：发生在被气体包围的导体附件的放电
二、高压开关柜局放实用检测技术
检测局部放电的意义
1 常规的非耐压和耐压试验难以发现局部放电 这类绝缘缺陷 2 局部放电将导致电力设备绝缘的劣化和缺陷 的恶性循环，严重时甚至会导致绝缘事故 3 检测局部放电可以避免电力设备在运行中发 生突发性绝缘损坏事故
二、高压开关柜局放实用检测技术 开关柜局放检测实用技术
电磁测量法； 声音测量法； 气体测量法； 光测量法； 热测量法； 脉冲电流法；
二、高压开关柜局放实用检测技术 开关柜局放的电磁测量法(1)
局部放电发生时，放电点产生高频电流波， 并向两个方向传播；
受集肤效应的影响，电流波仅集中在金属柜 体内表面传播，而不会直接穿透；
一、高压开关柜的故障特征 1989 ～1997开关柜故障统计结果
11%
8%
29%
绝缘与载流故障约占30％~40%！
根据中国电科院开关设备故障统 计结果分析得出，不含40.5kV以上
7%
36% 9%
拒动 绝缘故障
误动 载流故障
开断与关合 外力其他
一、高压开关柜的故障特征
1992年～2002年广东电网开关设备故障统计结果
背景值 0～10dB
设 备 上 的 测 试 推断
所需采取的措施
值(p)
P≤20 dB
未 发 现 明 显 的 放 电 每3个月测试一次
现象
20＜P≤30 dB 30＜P≤40 dB
检测到一定程度的 引起关注，需要跟踪测试或用监测
放电现象
仪进行在线监测，观察设备的放电
趋势。
检测到较强的放电 用定位仪进行定位，确定放电源的
名称
检测手段
检测对象
使用条件 备注
脉冲电流法
检测阻抗
变压器、电缆、GIS、套管 等
泄漏或介损
HFCT、电容耦 合器
绝缘子、套管等容性设备
射频检测法
HFCT、射频天 变压器、电缆、GIS、开关
线、电容耦合
柜、发电机
离线
在线 离线
离线 在线
IEC60270 可校准 可校准*
超高频法
超高频天线
变压器、电缆、GIS、发电 机
P≤7dB
未 发 现 明 显 的 放 电 每3个月测试一次
现象
7＜P≤10 dB
检测到一定程度的 引起关注，需要跟踪测试，观察设
放电现象
备的放电趋势。
10＜P≤30 dB P＞30 dB
检测到较强的放电 用定位仪进行定位，确定放电源的
现象
位置，对设备采取相应的措施。或
用在线监测仪进行监测，观察放电
趋势。
与“No” ，其目标是在海量数据中发现“异常者 ”，总结出指导检修的普遍性规律；
信息
知识
检测技术
诊断技术
三、高压开关柜局放数据的分析
对高压开关柜局放数据进行分析，需要遵循
下列基本原则：
基于任何检测技术的数据都是有用的； 基于任何检测技术的数据都有其局限性； 规律隐藏在长期、连续的测试数据当中； 实施状态检修，既需要充分利用现有的规律，更 需要对现有规律的持续完善和补充；
三、高压开关柜局放数据的分析
高压开关柜局放数据的常用分析方法-趋势分析技 术：
假设条件：电力设备的绝缘劣化是一种缓慢累积的过程，突
发性的绝缘破坏不适合趋势分析法；
SPDSS ET
绝缘裂化判据：
三、高压开关柜局放数据的分析
高压开关柜局放数据的常用分析方法-趋势分析 技术
三、高压开关柜局放数据的分析
三、高压开关柜局放数据的分析
高压开关柜局放数据的常用分析方法-统计诊断技术：
统计诊断技术首先需要开展广泛的现场测试，以获取足够的统
计样本； 根据企业的具体条件选择合理的正常设备概率，据此可以大致
判断具体设备的绝缘状态； 根据统计结果给出的设备状态判断分析结果并不代表设备必然
故障与否，仅属于一种可能性； 统计诊断技术是一种开放、循环的过程；
对于同种程度的放电，振动幅度与介质的 弹性系数有关，固体与液体振动小，气体 振动大；
振动和声波的传播过程是有损耗的，传播 途径的差异导致超声波响度与放电强度之 间复杂的比例关系；
二、高压开关柜局放实用检测技术
开关柜局放的声音测量法(3)
电缆绝缘的内部放电导致的振动
幅度较小，难以采用超声波方法 测量； 绝缘子、母排导致的表面放电导 致的振动幅值较大，方便使用超 声波方法进行测量；
二、高压开关柜局放实用检测技术 局部放电既是征兆， Nhomakorabea是造成绝缘劣
化的重要原因。 局部放电检测和监测是实现状态监测的
重要技术手段。
二、高压开关柜局放实用检测技术
导致设备局部放电的因素
运行状态的影响 运行过电压； 雷电波冲击； 谐波畸变；
设备本身的原因 绝缘材料不均匀； 内部存在空洞和杂质； 导体表面存在凸出部； 绝缘强度的不足；
结构以及开口大小有关，如垫圈的厚度。 利用装设在金属柜体外表面上的两个TEV传
感器所测量的信号到达时差，可以实现粗略 的局部放电定位。
二、高压开关柜局放实用检测技术
开关柜局放的电磁测量法(3)
带电体
开关柜金属盘
暂态对地电压传感器类似于RF耦合电容器；
传感器绝缘层 传感器主体
引出线
开关柜壳体上暂态对地电压的变化会在传感器
离线 在线
无法校准
二、高压开关柜局放实用检测技术 局部放电的非电量测量法
名称
检测手段 检测对象 使用条件 备注
声测法 光测法
变压器、
超声波传感器、 麦克风
电缆、GIS
套管、开关柜
光纤传感器 变压器、GIS
在线 离线
离线 在线
超声波 检测法
化学检测法 气体传感器 变压器、GIS
离线 在线
DGA法 SF6分解物
设 备 上 的 测 试 推断
所需采取的措施
值(p)
P≤20 dB
未 发 现 明 显 的 放 电 每3个月测试一次
间隔1
间隔2
间隔3
。。。。。。。。 。。。。。。。。
间隔n
间隔号
四、测试仪器介绍
Ultra TEV Plus+
测试信号强度以数值形式显示。 测试仪器可以显示每个周期的PD脉冲数、严重程度、内部放电最大水 平。 超声波信号既可以通过数值显示，也可以通过耳机听到。
四、测试仪器介绍
Ultra TEV Plus+判断规则 （地电波模式）
二、高压开关柜局放实用检测技术
局部放电检测策略
单一的运用某种检测方法，存在着一定局限性，并不 能全面、客观、真实的反映被检设备的运行状况，有 时甚至出现误判断。 唯有综合运用不同的检测方法，通过相关软件对测试 数据进行专业分析才能做到对设备运行状况最客观的 评估，从而做出合理的决策。
二、高压开关柜局放实用检测技术
2012年5月1日
目录
一、高压开关柜的故障特征 二、高压开关柜局放实用检测技术 三、高压开关柜局放数据的分析 四、测试仪器介绍 五、现场测试 六、结束语
一一、、高高压压开开关关柜柜的的故故障障特特征征
高压开关柜是城市配电网 中重要基础设施，其运行 的稳定性直接影响到城市 经济的发展,人民生活水平 质量的提高。 因此，开关 柜设备的可靠性直接决定 了用户供电的可靠性。
开关柜究竟有哪些类 型的故障？
开关柜的主要故障 形式又是什么？
一、高压开关柜的故障特征
开关柜的故障类型及统计结果 拒动故障，主要是机构等机械原因; 误动故障，主要是二次控制回路原因; 绝缘故障，主要是缺陷、爬电、闪络等； 开断与关合故障，多种原因； 载流故障，主要是接触不良、插件偏心； 外力或其它故障，如加工工艺不良等；
的金属极板上感应出高频电流，感应电流的大
小与放电脉冲的前沿陡峭程度有关；
对传感器输出的高频电流进行处理，可以间接 获得局部放电的强度和频度。
二、高压开关柜局放实用检测技术 开关柜局放的声音测量法(1)
局部放电前，放电点周围的电场应力、介质
应力、粒子力处于相对平衡状态。 局部放电是一种快速的电荷释放或迁移过程
绝缘与载流故障约占66％！
15%
10%
9%
18%
48%
拒动 载流故障
误动
绝缘故障
开断与关合故障 其他故障
一、高压开关柜的故障特征
绝缘与载流故障比率约在30％～50％之间！ 绝缘与载流故障都是与放电现象密切有关的！ 对中压开关设备实施放电检测可显著减少故障概率！
二、高压开关柜局放实用检测技术
局部放电定义
声－电联合测试 是开关柜局部放电检测的
最佳选择！
三、高压开关柜局放数据的分析
沿面放电模型
超声波检测有效，电磁检 测不敏感；
瓷绝缘子表面放电模型
超声波检测有效，电磁检测 不敏感；
开裂瓷绝缘子内部放电模型
电磁法检测有效，超声波检 测基本无信号；
三、高压开关柜局放数据的分析