局部放电是一种脉冲放电，它会在电力设备内部和周围空间产生一系 列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化学变化。这些伴随局 部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状 态提供检测信号。
局部放电分类：悬浮放电
高压电力设备中某一金属 部件，由于结构上的原因， 运输过程和运行中造成断 裂，松动或者接触不良， 失去接地，处于高压与低 压电间，按其阻抗形成分 压。而在这一金属上产生 一对地电位，称之为悬浮 电位。 悬浮放电模型图
自由金属颗粒放电
自由金属颗粒模型图
绝缘内部气隙放电
气隙放电模型图
尖端放电
分类： 导体上的尖端 壳体上的尖端
金属尖端放电模型图
GIS设备局部放电的检测
1- 导体上的毛刺； 3- 悬浮屏蔽(接触不良)； 5- 盆式绝缘子上的颗粒
2- 壳体上的毛刺 4- 自由移动的金属颗粒 6- 盆式绝缘子内部缺陷
GIS内部一旦出现绝缘缺陷，极易造成设备故障，引起的 停电时间较长，检修费用也很高； 国内已经发生了数起较为严重的GIS事故，过去那种认为 GIS设备免维护的观点已不被认同； CIGRE调查表明，50％以上的GIS故障是可预先发现的； 在GIS的交接试验中监视局部放电信号，对运行中的GIS 进行定期监测，均是保障安全运行的有效手段 。
GIS局部放电检测技术
特高频检测法 超声波检测法 气体分析法
超声波局部放电检测的原理
局部放电，伴随有爆裂状的声发射，产生超声波，且很 快向四周介质传播。通过安装在电力设备外壁上的超声波传 感器，将超声波信号转换为电信号，就能对设备的局部放电 水平进行测量。
使用的仪器
局部放电超声波检测位置示意图
避雷器运行中持续电流检测
避雷器带电检测
在运行电压下，避雷器的总泄漏 电流包含阻性电流和容性电流 （并联）。 主要检测的为泄漏电流和阻性分 量 阻性电流占：5%~20%。当避雷 器受潮或者内部绝缘部件受损或 者表面污秽时，阻性电流大大增 加。
三、带电检测案例分析
三、带电检测案例分析
三、带电检测案例分析
带电检测Energized Test
一般采用便携式检测设备，在运行状态下， 对设备状态量进行的现场检测，其检测方式 为带电短时间内检测，有别于长期连续的在 线监测。
带电检测设备
根据省公司【2014】108号变电设备带电检测工作指导 意见，规定了17类大类变电（直流）设备： 1）油浸式变压器、换流变、并联电抗器、平 波电抗器 2）干式平波电抗器 3）套管（直流套管） 4）SF6气体绝缘变压器 5）干式变压器、电抗器和消弧线圈 6）电流互感器（直流互感器，含零磁通和光 电式） 7）电压互感器及耦合电容器（直流分压器） 8）金属氧化物避雷器
带电检测设备
根据省公司【2014】108号变电设备带电检测工作指导 意见，规定了17类大类变电（直流）设备： 9）组合电器、GIL、罐式断路器 10）SF6断路器（直流断路器） 11）开关柜 12）隔离开关（直流隔离开关、接地开关） 13）串联补偿装置 14）绝缘子、母线 15）高压并联电容器和集合式电容器 16）交、直流滤波器及并联电容器组、直流 中性线母线电容器（换流站） 17）晶闸管换流阀（换流站）
UHF 外置传感器Biblioteka UHF 内置传感器导体
局部放电源
法兰
UHF 内置传感器
绝缘子
特高频检测法基本原理示意图
特高频局放检测仪连接示意图
气体分析法
通过检测GIS内部气体的成分，确定内部是 否具有放电。
当SF6设备中发生绝缘故障时，放电产生的高温电弧 使SF6气体发生分解反应，生成SF4、SF3、SF2和 S2F10等多种低氟硫化物。 如果是纯净的SF6气体，上述分解物将随着温度降低 会很快复合，还原为SF6气体，实际上使用中的SF6气 体总含有一定量的空气、水分，由于上述分解生成的 多种低氟硫化物很活泼，即与SF6气体中的微量水分 和氧气等发生反应。 由于SF6分解物与水分结合生成的HF和H2、SO3、 SO2等化合物，均对设备内其他绝缘及金属材料有强 腐蚀作用，进而加速绝缘劣化，最终导致设备发生突 发性故障。
输变电设备红外测温检测
红外线特性
红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电 磁波辐射； 自然界任何温度高于绝对零度（-273.16℃）的 物体都会发出红外线，辐射出的红外线带有物体 的温度特征信息。
输变电设备红外测温检测
现场测试
变压器铁心接地电流带电检测
变压器铁芯接地电流检测意义
变压器铁芯正常情况下是接地的， 且只能有一点接地。由于自铁芯 与大地之间产生悬浮位，因此便 会有接地电流，正常情况下这个 电流值是非常小的。但当铁芯存 在两点及以上的接地时，便会在 铁芯与大地之间形成回路，这时 候的接地电流便会增大很多倍。 这个电流会引起铁芯局部过热， 损坏绝缘。所以要定期测量变压 器的接地电流。
二、带电检测项目
带电检测项目
1 2 3 4 5
GIS设备局部放电检测
开关柜局部放电检测 变压器油色谱分析 输变电设备红外测温检测 变压器铁心接地电流带电检测 避雷器运行中持续电流（阻性）检测
6
开展GIS局部放电检测的意义
随着电网建设的发展，GIS变电站的数量不断增加；
GIS的内部空间极为有限，工作场强很高，且绝缘裕度相 对较小；
带电检测技术
电气试验班
韩丙光
2015.01.07
主要内容
带电检测概述
带电检测项目
带电检测案例分析
一、带电检测概述
带电检测定义
根据QGDW1168-2013输变电设备状态检修试验规程 Regulations of Condition-Based Maintenance & Test for Electric Equipment
局部放电
1 局部放电的基本概念
2
局部放电类型分类
2
GIS设备局部放电的检测
3
开关柜局部放电检测方法
局部放电的基本概念
电力设备的绝缘系统中，只有部分区域发生放电，而没有贯穿施加电 压的导体之间，即尚未击穿，这种现象称之为局部放电。
它是由于局部电场畸变、局部场强集中，从而导致绝缘介质局部范围 内的气体放电或击穿所造成的。它可能发生在导体边上，也可能发生 在绝缘体的表面或内部。在绝缘体中的局部放电甚至会腐蚀绝缘材料， 并最后导致绝缘击穿。
特高频局部放电检测的原理
电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高，当局部放电在很小的范围 内发生时，击穿过程很快，将产生很陡的脉冲电流，其上升时间小于1ns， 并激发频率高达数GHz的电磁波。
应用宽带高频天线（300MHz-1GHz传感器）检测GIS内部局放电流激发 的电磁波信号，从而反应GIS内部局部放电的类型及大体位置。根据传感 器安装位置不同，该方法分为内置法与外置法两种。 由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下，因此特高频法能有效地 避开现场的电晕等干扰，具有较高的灵敏度和抗干扰能力，可实现局部放 电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。
高压开关柜局放检测技术
暂态地电压(波)Transient Earth Voltage（TEV）
超声波检测法
高压开关柜局放检测技术
暂态地电压(波)Transient Earth Voltage（TEV）
高压开关柜局放检测技术
超声波（AE、Ultrasonic） >20kHz 接触式（压电式）超声波传感器(AE)：贴在电力设备 表面，检测局放产生的超声波信号在电力设备表面金 属板中传播所感应的振动现象， 开放式（敞开式）超声波传感器(Ultrasonic)：检测放 电产生的超声波信号在空气中传播时的振动现象
高压开关柜局放检测技术
便携式多功能测 量仪(TEV)
超声波局放检测 仪
1 、用来初 判是否存 在局放； 2 、采用多 角度和软 件判断大 体位置
变压器油色谱分析
油色谱分析主要对绝缘油进行色谱分析，检 测油中溶解的氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲 烷、乙烷、乙炔、乙烯共七种气体。 当存在潜伏性过热或放电故障时就会加快 这些气体的产生速度。 故障气体的组成和含量与故障的类型和故障 的严重程度有密切关系。
避雷器 B相出线避雷器温度高出A、C相4.68度，该避雷器为阀式结 构，绝缘已损坏
三、带电检测案例分析
2014-2-19 220kV 赵 苗 线 CT C 相 开 关 侧 线 夹 断 裂 图 像
谢 谢
变压器油色谱分析
取油
油色谱分析
变压器油色谱分析
输变电设备红外测温检测 红外成像原理
被测物体的红外辐射能量与温度成一定的函数关 系，辐射能量通过仪器的透镜，滤光片，会聚到 探测器，探测器将辐射能转换成电信号，经过放 大器，A/D转换器的处理，最后显示出温度值。 （1）红外测温仪（点温计） （2）红外热电视 （3）红外热像仪（焦平面）