高压电气设备试验内容和原理

1.1 变压器及电抗器

变压器及电抗器局部放电带电巡检是一种针对变压器及电抗器状态维护的新方法，通过检测变压器及电抗器局部放电产生的电信号和超声信号，判断变压器及电抗器的运行健康状况。采用巡回检测的方法，无需停电，可以随时对运行状态下的变压器及电抗器进行局部放电检测、故障诊断。

可采用超声波法、脉冲电流法及电、声综合法检测。

u 超声波法：在变压器（电抗器）内部一旦发生局部放电，就会产生超声波信号，以球面波形式向周围传播，只要在变压器（电抗器）箱壁外侧放置超声传感器，就可以接收到放电产生的超声波信号。

u 脉冲电流法：变压器（电抗器）的绕组与铁芯之间为绝缘材料，存在分布电容，而放电信号是几百千赫到几兆赫的高频信号，能通过该电容从绕组传到铁芯，在铁芯或夹件接地线上卡装高频电流传感器能够检测到局放脉冲信号。

u 电、声综合法检测是将脉冲电流法、超声波法综合使用（简称电、声综合检测法），该方法既能结合两种检测方法的优点，全面检测各种类型的放电信号，还能通过电、声之间的时间差来判断局部放电故障点的位置。

1.2 GIS局放试验

GIS局部放电带电巡检系统可以在高压设备运行过程中随时进行检测，不需要停电，不需要加压设备，简便易行，可随时了解被检测设备的运行状态，生成设备放电趋势图，确定GIS是否存在放电故障、故障类型识别、故障严重程度评估、判断放电位置。采用巡回检测方法，合理判断设备是否需要停运维修，从而减少不必要的浪费，真正实现GIS设备的“免维护”，为电力系统的安全运行提供可靠的保证。

采用特高频法和超声波法检测，可根据实际情况选择传感器类型，亦可多种检测方法同时使用。

u 特高频检测法可有效检测GIS内部的由悬浮颗粒、导体和壳体上的突起、盆式绝缘子内部绝缘缺陷等原因引起的局部放电。特高频传感器的检测频率范围：300MHz～1.5GHz，由于检测频率高可有效的避免现场干扰。

u 超声波检测法可以检测、识别和定位GIS中的局部放电故障或振动的微粒，不需要预先在GIS上安装内部耦合器和传感器，检测时可在胸前背挎本仪器，手持传感器在GIS的任意位置进行检测。超声传感器的频率范围：20kHz～120kHz。

1.3 开关柜试验

高压开关柜是电力系统中非常重要的电气设备。现代电力系统对供电质量的要求越来越高，相应地对高压开关柜的可靠性也提出了更高的要求。有效的在线检测装置对于保证开关柜的正常运行，减少维修次数，提高电力系统的运行可靠性和安全性具有重要意义。

天威新域最新研发推出的高压开关及开关柜局部放电带电巡检系统能够有效提高开关柜运行的可靠性，减少维修次数。该装置采用TEV及超声传感器与高压电气设备状态检测系列产品配套使用。该系统具备独立多通道局部放电信号输入、独立窗口显示、高清晰大屏幕、轻便防震、可靠性高等优势，具有很强的局部放电综合分析和小信号强干扰环境局部放电检测能力，能够准确的评估高压开关及开关柜的运行状态。

TEV和超声波检测

高压开关柜内部发生放电时，会向空间辐射高频电磁波信号，在柜壁上感应产生瞬态对地电压（TEV）信号，同时会产生超声波信号向四周沿直线传播。利用TEV接收装置检测局部放电电磁波信号，同时利用超声接收装置检测局部放电超声波信号，电、声信号经放大处理后，传输到高压电气设备状态检测系列产品，完成对电、声信号幅值和时差变化的分析，确定放电部位的量值及三维空间位置。

1.4 电力电缆试验

对于高压电缆，很多情况下由于电缆本身或电缆附件质量差，外力损坏和机械损伤，腐蚀与进潮，电缆接头施工质量不过关，附件老化等一系列原因，使得电缆接头在长时间、高电压、大电流（过负荷）运行条件下容易造成绝缘损坏，发生局部放电，导致重大事故，从而严重影响电力系统的安全可靠运行，造成了巨大的经济损失。因此对高压电缆进行局部放电检测是非常必要的。

电缆局部放电带电巡检系统是天威新域最新推出的一种用于检测高压电缆（电缆端头）放电性故障的装置。该装置的探测器采用具有发明专利技术的声电三维空间定位传感器（专利号：ZL 2006 2 0023740.8）及高频电流传感器，与高压电气设备状态检测系列产品配套使用，能够实现在与被测电缆不接触的状态下确定放电点的三维空间位置及放电的强弱，从而判断被测点的绝缘状况，提前预防电缆、端子箱击穿、着火、爆炸等事故的发生。可应用于电缆端头、电缆分接箱的局部放电在线检测及定位。该产品经上千例电缆接头的检测验证，准确率达100%。

u 局部放电定位探测器检测：高压电气设备内部发生放电时，会向空间辐射高频电磁波信号，同时会产生超声波信号向四周沿直线传播。在超声传感器前安装具有发明专利技术的声电三维空间定位传感器（专利号：ZL 2006 2 0023740.8），利用电信号定向传感器接收局部放电电磁波信号，同时利用超声接收局部放电超声波信号，将电声信号经放大处理后，通过光纤传输到高压电气设备状态检测系列产品，完成对电、声信号幅值和时差变化的分析，确定放电部位的三维空间位置及放电的强弱。

u 高频电流传感器检测：在高压电缆中，导线和金属屏蔽之间由绝缘材料隔开形成分布电容，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，在电缆接头屏蔽接地线上安装高频电流传感器可检测到放电脉冲信号，并能够确定局部放电的量值。

1.5 电力电容器试验

电力电容器在电力系统中用途广泛，是电力系统中重要的工作元件。电力电容器内部介质长期工作在高场强下，常会由于制造过程中浸渍不充分等各种原因引起局部放电，导致使用寿命降低，严重时会发生事故。目前电力电容器的故障不断出现，如何准确检测电力电容器的内部缺陷至关重要。

天威新域根据国家电网《高压并联电容器装置技术标准》和IEC 44-4标准，研发的专用于电力电容器的局部放电检测系统，能够准确测量大容量电力电容器的局部放电。该系统采用脉冲电流法测量，脉冲电流法测量采用天威新域自主研发、国内首创的电力电容器局放检测专用输入单元，可在大电流下准确检测出电力电容器内部放电的视在放电量该系统还可以通过放电波形、放电脉冲相位、放电量与加压时间的关系，区分放电性质，利用有效的抗干扰措施抑制外部干扰。该系统装备在多个电容器生产厂家使用部门进行出厂试验、交接试验，准确地检测出了实际缺陷。一般的检修人员只需简单培训，就可熟练地操作整个检测系统，使电力电容器的局部放电检测变得更准确、真实。为电力电容器的出厂质量保障、安全运行和合理维修提供了一种重要的检测手段。

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