【正文】 機，雜訊衰減大于 23dB，符合 ANSI 和 OSHA 標準 5)尺寸 :150 220 70mm 6)重量 :主機 。 2)可以對 GIS 設備進行超聲波局放測試。開關柜面板包括斷路器和金屬封裝的縫隙處、電纜或母線窗、母線通風板 /蓋處的縫隙、開關面板 /門處的縫隙、高壓電纜接頭箱的側面或底部的通風孔等部位。沿著縫隙掃描以拾取異常信號，依此程序，掃描所有的開關柜或變壓器。某些干擾聲音可能來自水銀燈以及附近走動的人或運行的機器，隔離這些干擾噪聲，需要集中注意力在設備發(fā)出的超聲 上。降低靈敏度，移動儀器到聲源進一步確認，一旦儀器遠離聲源，超聲信號消失。 OWTS 振蕩波局放監(jiān)測技術 基本原理 近年來，隨著我國電網(wǎng)的不斷發(fā)展，電纜已經(jīng)廣泛用于中壓電網(wǎng)中。隨著電纜運行時間的增長，潛伏的局 部缺陷對城市電網(wǎng)可靠性的危害將會越來越突出，對供電質(zhì)量和公司形象造成的危害也會越來越大。 局放檢測是電纜絕緣評估的重要內(nèi)容，它可以對電纜網(wǎng)故障提供早期的診斷。 黃河水院自動工程系畢業(yè)論文 25 設備工作原理及主要技術指標 設備工作原理 : M 280wTS 振蕩波電纜局 部放電檢測裝置由高壓發(fā)生單元和局放測試回路組成，可以施加 028kV 的直流電壓。測量過程中，首先對被測電纜施加直流電壓到期望值，然后合上電子開關，被測電纜和系統(tǒng)內(nèi)的電感線圈將發(fā)生諧振。由于測試回路中電阻的壓降可以忽略，所以振蕩波電壓幅值的衰減是由電纜本身的介質(zhì)損耗 (tan6)決定的，所以電纜的 tan6 可以測得。有關文獻表明 :振蕩波頻率在 600Hz 以下時，振蕩波電壓和工頻交流電壓具有較好的等效性。 局放測量回路采用傳統(tǒng)的脈沖電流法，系統(tǒng)標定是根據(jù) IEC6O270 標準。根據(jù)衰減的電壓曲線找到局放熄滅電壓 。局放起始電壓 Ui，終止電壓 Ue，和 Ui 時局放水平是判斷電纜絕緣狀況的三個重要參數(shù)。通常情況下，當局部放電起始電壓低于運行電壓，表明電纜正常運行中存在局部放電，并依據(jù)電纜本體和附件各自的局放標準，對電纜采取相應的黃河水院自動化工程系畢業(yè)論文 26 維修策略。 實現(xiàn)的功能 : 1)采用振蕩電壓對 10kV 電纜進行局部放電診斷 2)測試中利用振蕩波電壓誘發(fā)局放 3)非破壞性試驗 (診斷電壓不超過電纜的運行電壓 ) 4)自動獲取電纜本體、接頭和終端的局放數(shù)據(jù) 5)自動 預定位局放點的位置 6)自動測量并顯示介損 tan6 值 7)局放水平的測試依據(jù) IEC60270 標準進行 8)自動設置測試電路的帶寬以獲得最佳信號 9)自動校正接頭位置 黃河水院自動工程系畢業(yè)論文 27 10)局放傳感器集成于高壓單元內(nèi) 11)在筆記本電腦上通過無線網(wǎng)絡 (WLAN)控制整個系統(tǒng) 12)在線處理功能，實時統(tǒng)計局放測試數(shù)據(jù) 13)全菜單操作 14)便攜式設計，現(xiàn)場安裝簡便。 2)對電纜進行加壓試驗，單相測試電壓峰值為 *(對于 I0kV 電纜 UO取設計絕緣電壓 )，測試電壓取 0kV，從 。處測試三次，記錄 PD 起始電壓 (PDIV)和熄滅電壓 (PDEV)。判斷方法如下 :放電量與放電頻率隨電壓升高、放電信號波形可明顯分辨出“入射波”與“反射波”、定位圖上有代表局放的、集中的“點集合”或“線集合”、局放相位具有典型的“ 180 度”原則 。根據(jù)兩路信號的時延，通過公式 LA=(L△ t v)/2(放電源距離傳感器 A 的位置為以， L 為兩個傳感器之間的距離，△ t 為兩個傳感器采集到的信號首波之間的時延， v 為光速 )，可以計算放電源距離傳感器的準確距離。 黃河水院自動化工程系畢業(yè)論文 28 該設備主要功能如下 : 1)時域波形展示 ,可以實時顯示一個工頻周期下的放電脈沖相位譜圖。 主要技術指標 1)采樣率 :10GS/S 兩通道工作， SGS/S 四通道工作 2)存儲深度 :25MptS/兩通道工作， 3)帶寬 :ZGHz 4)通道數(shù) :四個 5)輸入阻抗 :50 歐姆，直流和交流 1兆歐姆 6)時鐘精度 :sppm 7)上升時 IbJ:225ps 8)垂直分辨率 :8比特 9)觸發(fā)方式 :自動，正常，單次，停止 10)示波器語一言 :包括簡體中文，英文等語言操作界 面 現(xiàn)場應用方法 現(xiàn)場應用方法如下 : 當 TECHIMP 高頻局放監(jiān)測儀或 DMS 超高頻局放監(jiān)測儀發(fā)現(xiàn)設備異常時，利用同軸電纜采集各自傳感器禍合到的信號，可以對單個脈沖進行時域波形分析，觀察放電波形的大小、振蕩情況，可以對兩路信號的波形同時進行對比分析，比較它們的波形特征和時間差。 超高頻局放監(jiān)測技術 l、基本原理 超高頻局放檢測技術是目前國際上對 GIS 類設備普遍采用的狀態(tài)監(jiān)測技術。 GIS 是同軸傳輸線，信號傳輸特性取決于頻率。瞬態(tài)信號時應視為分布參數(shù)的傳輸線 。根據(jù)分析， PD 信號在 GIS 同軸系統(tǒng)中不僅以橫向電磁波 (TEM)方式傳播，而且會建立高次模波即橫向電波 (TE)和橫向磁波 (TM)。若軸向激發(fā)且該脈沖注入足夠快，則會產(chǎn)生高次模波 TE0m 及 TM0m。用 UHF 法檢測 GIS 中的 PD 時，連接腔是最佳的測量位置，因為其截止頻率低于母線的截止頻率，高次模波很容易激發(fā)，而且可以將其看作同軸諧振腔以獲得較高檢測靈敏度。內(nèi)電極法是在 GIS 開口蓋板的干燥劑的凹槽上覆蓋很容易固定的且可以消除應力 的電極，禍合器由電極與蓋板組成，電極與蓋板由聚四氟乙烯套管黃河水院自動化工程系畢業(yè)論文 30 絕緣，它被一個 50Q 電阻連接到一個密封的 N 型 50。電極對蓋板有 100pF 的電容且連到測試設備時有 50Q 的輸入阻抗，所以它的時間常數(shù)很小，幾乎測不到低頻信號。現(xiàn)在英國所有新制造的 GIS 都提供了為特高頻監(jiān)測用的內(nèi)電極，并且可用專家系統(tǒng)去處理特高頻放電數(shù)據(jù)，已經(jīng)取得了較好的效果。總之，利用特高頻監(jiān)測 GIS 局部放電的研究工作己開展很多，如局部放電源的位置、大小、電流脈沖幅值和形狀對特高頻信號影響的研究 。接收到的特高頻信號幅值和放電量的關系的研究等。 設備工作原理及主要技術指標 設備工作原理 DMS 便攜式 UHF 局放檢測儀主要由超高頻傳感器、高速數(shù)據(jù)采集單元、分析診斷軟件三部分組成，如圖 315 所示。高速數(shù)據(jù)采集單元將傳感器收集并轉換后的電信號變成數(shù)字信號存儲到計算機中 。 主要技術指標 : 1)通道數(shù) 3(可以同時連接使用 3 個內(nèi)置 /外置 UHF 藕合器 ) 2)總增益 35dB，帶 3 級自動增益控制 3)輸入連接器 N 型接頭插座 4)信號檢測門限 65dBm 5)全檢測寬帶 1001400MHz 6)標準濾波器 SOOMHz 高通 7)PD 時標精度 (timingresolution)312毫秒 8)暫態(tài)高壓保護功能，保證設備受到高電壓沖擊時不被損壞 9)自動自檢功能 10)外同步 310VrmS 11)同步 sv 輸出方波 黃河水院自動化工程系畢業(yè)論文 32 12)內(nèi)置給 DMS 禍合器供電的直流電源 13)3 根 5 米長的同軸電纜 (N 型接頭 ) 14)電源電壓 100230V， 50/60Hz 15)功率 230V 時 100mA 16)工作環(huán)境溫度 100℃ +500℃ 17)工作環(huán)境相對濕度最大 85%，無凝結 18)機箱尺寸 450x320x320mm(高 *寬 *深 ) 19)重量 25 公斤 (包括 3 根 5 米長的同軸電纜 ) 實現(xiàn)的主要功能 : 1)帶電實時監(jiān)測、記錄輸變電設備 (主要指 G 工 S、開關柜 )的局部放電產(chǎn)生的超高頻信號，跟蹤局部放電的發(fā)展過程，利用系統(tǒng)配置的專家系統(tǒng)對局部放電的幅度、頻率、相位、波形進行分析，并與系統(tǒng)存儲的典型局放波形進行比較，給出局部放電的趨勢預警信號。 3)實時獲取局部放電信號的峰值和對應的放電頻率。 5)采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術和經(jīng)驗數(shù)據(jù)對局部放電和外部干擾信號進行歸類分析，剔除干擾信號，對電暈、懸浮電極、絕緣缺陷和自由金屬顆粒等放電現(xiàn)象的分辨準確率高達 97%。 黃河水院自動工程系畢業(yè)論文 33 7)用 2D(二維 )、 3D(三維 )、相位 (PRPD:PhaseResolvedPartialDISeharge)等多種圖形方式顯示局部放電信號，顯示不同局放類型的特征圖形 。為本項目提供的產(chǎn)品配有 3 個窗式藕合器，把它們固定在 GIS 上 3 個分離的監(jiān)測點上，監(jiān)測儀利用收到的局部放電信號對局放點進行空間定位。 10)支持 TCP/IP 網(wǎng)絡協(xié)議，支持 MODEM 遠程傳輸。 現(xiàn)場應用方法 現(xiàn)場應用時采用超高頻傳感器貼在 GIS 等設備的盆式絕緣子表面，進行測量。若一致并且信號更大，則基本可判斷為外部干擾 。 2)當該間隔檢測出異常信號時，可檢測該間隔相鄰間隔的信號。 3)可使用工具把禍合器綁置于絕緣盆子處進行長時間檢測。 4)比較其它狀態(tài)監(jiān)測方法，如 TECH 工 MP 高頻局放測 試、超聲波測試、頻譜分析、氣體分析等方法對該設備的測試結果，進行綜合分析。故障的類型和嚴重程度與油中溶解氣體的組成、含量、增長速率等因素密切相關。 設備工作原理及主要技術指標 色譜法是一種物理的分離技術，它利用混合物在流動相與固定相之間的分配原理，使混合物中各組分進行分離。 變壓器油中溶解氣體色譜分析是對油中溶解的各種氣體進行分離，并進行定量檢測，一般分為以下步驟 : 1)全密封采集樣品 。 3)色譜分離 。 黃河水院自動工程系畢業(yè)論文 35 5)進行溫度、壓力校正，并計算結果。 氣體分析技術 氣體檢測技術是利用各種檢測儀器，對氣體純度、濕度、有害成分和泄露等進行檢測。 2)SF6純度儀一用于檢測 SF6內(nèi)部氣體純度 。 4)激光檢漏儀一利用 SF6氣體對特定波長激光吸收特性制成的專業(yè) SF6氣體 成像檢漏儀，能對漏點精確定位 。 6)SF6電氣設備故障檢測儀一專用于檢測運行中 SF6氣體的二氧化硫和硫化氫 的含量等 。 第四章局部放電聯(lián)合診斷技術 聯(lián)合診斷技術原理 局部放電發(fā)生時，往往伴隨著光、聲 、電、發(fā)熱等物理現(xiàn)象，同時還會引起絕緣介質(zhì)產(chǎn)生化學變化，通過測量和研究這些物理、化學現(xiàn)象，可以掌握放電的嚴重程度、發(fā)展趨勢、放電類型以及進行定位等。 其中 :1為基于羅科夫斯基原理設計的各種頻帶的傳感器， 2為安裝在電氣回路的取樣阻抗或取樣電極， 3 為表面接觸式超高頻、地電波或超聲波傳感器， 4 位空氣式電磁波傳感器， 5 為空氣式超聲波傳感器。 b)經(jīng)帶通濾波后 fqn 圖譜具有局部放電特征。 3)脈沖頻度特性 :每秒脈沖數(shù)大于 50。 5)持續(xù)特性 :在測量期間具有連續(xù)出現(xiàn)的特征。 黃河水院自動工程系畢業(yè)論文 37 典型圖譜的實測比對 高頻局部放電測試及超高頻局部放電測試，由于測試原理不同于常規(guī)測試方法。它一方面可以方便技術人員區(qū)分各類干擾信號，從而準確判斷局部放電是否真正發(fā)生以及產(chǎn)生局部放電的類型 。為驗證各種測試手段，特別是判斷數(shù)據(jù)圖庫中典型圖譜的準確性，我們針對部分典型放電現(xiàn)象，采取實測的方法 進行了比對。 聯(lián)合診斷技術的確立 通過以上理論分析、實測比對，以及大量已開展的主變壓器局部放電普測情況可以看出，各種在線局部放電測試技術均存在其技術優(yōu)勢和劣勢。因此為了更好地判斷主壓器局部放電的情況，有必要針對存在疑問的主變壓器開展各種測試手段的聯(lián)合使用，最終到達正確分析判斷，發(fā)現(xiàn)主變壓器隱患的目的。 第五章典型案例 案例 油色譜和高頻局放共同發(fā)現(xiàn)設備缺陷，并采用高頻局放監(jiān)測技術成功定位 2020 年 6黃河水院自動化工程系畢業(yè)論文 38 月 20 日在對某重點站 4主變壓 器油樣采集油色譜預試時，發(fā)現(xiàn)該變壓器油中總烴含量 ，調(diào)取今年 3 月 2S 日預試時油色譜分析報告進行比較，發(fā)現(xiàn)油色譜總烴含量增長較高、較突然，通過三比值法對總烴含量的組分分析，故障結論為 :變壓器內(nèi)部存在裸金屬高溫過熱缺陷。 表 51油色譜數(shù)據(jù) 組份 樣品 甲烷 乙烷 乙烯 乙炔 一氧 化碳 二氧 化碳 氫 總烴 油樣 368 采樣數(shù)據(jù) (單位 恤 l/1) 表 52油色譜數(shù)據(jù) 組份 樣品 甲烷 乙烷 乙烯 乙炔 一氧 化碳 二氧 化碳 氫 總烴 油樣 0 采樣數(shù)據(jù) (單位扭 l/l) 為進一步確定缺陷并進行定位，在設備停電處理前，采用高頻局放監(jiān)測技術對該變壓器進行帶電局放監(jiān)測和定位。 2020 年 6 月 21 日 結合 4主變計劃停電機會，對該變壓器進行了現(xiàn)場外體檢查和電氣試驗。檢查及試驗結果 :氣體繼電器未見有氣體析出。電路部分直流電阻 :測量情況見表 55，結論 :高、低壓直流電阻未見異常。該變壓器過熱故障的位置靠近低壓 B 相。檢修人員又對鐵心上扼鐵可視部位進行檢查，也未發(fā)現(xiàn)異常，隨后在對上扼鐵夾件進行檢查時，檢修人員發(fā)現(xiàn)在 B相線圈上部，低壓引出線的上方，扼 鐵夾件上部拉板一條固定螺栓的均壓帽遺