特高频局部放电检测关键技术.docx

第三章特高频局部放电检测技术目录第1节特高频局放检测技术概述21.1发展历程21.2技术特点41.2.1技术优势41.2.2局限性51.2.3适用范围61.2.4技术难点61.3应用情况81.3.1国外应用情况81.3.2国内应用情况8第2节特高频局放检测技术基本原理102.1特高频局放电磁波信号基本知识102.1GIS内部电磁波的传播特性102.3特高频局放检测技术基本原理122.3特高频局放检测装置组成及原理13第3节特高频局放检测及诊断方法163.1检测方法163.1.1操作流程163.1.2注意事项183.2诊断方法193.2.1诊断流程193.2.2现场常见干扰及排除方法203.2.3放电缺陷类型识别与诊断223.2.4放电源定位253.2.5局部放电严重程度判定26第4节典型案例分析274.1220kVGIS盆式绝缘子内部气隙缺陷检测274.2110kV电缆-GIS终端绝缘内部气隙缺陷检测294.3220kVGIS内部刀闸放电缺陷检测34参考文献39第1节特高频局放检测技术概述1.1发展历程电力设备内发生局部放电时电流脉冲（上升沿为ns级）能在内部勉励频率高达数GHz电磁波，特高频（UltraHighFrequency，UHF）局部放电检测技术就是通过检测这种电磁波信号实现局部放电检测目。特高频法检测频段高（普通为300M～3000MHz），具备抗干扰能力强、检测敏捷度高等长处，可用于电力设备局部放电类缺陷检测、定位和故障类型辨认[[]覃剑.特高频在电力设备局部放电在线监测中应用[J].电网技术.1997，21(6)：33-36.]。特高频法过去曾被称为“超高频法”。但是按照中华人民共和国无线电频率划分规定，300MHz~3000MHz频带划分为特高频，因而该检测办法正式名称为特高频法。特高频局部放电检测技术是20世纪80年代初期由英国中央电力局（CentralElectricityGeneratingBoard，CEGB）一方面提出来，该办法由ScottishPower于1986年最先引进并应用于英国Torness420kVGIS设备上[[]B.M.Pryor.Areviewofpartialdischargemonitoringingasinsulatedsubstations[C].IEEColloquiumonPartialDischargesinGasInsulatedSubstations：1994.]。Torness电站近年运营经验验证了该办法可行性，并得到了人们承认。随后UHF法也被用于变压器等其她电力设备局部放电检测中。通过三十余年发展，该办法逐渐成熟，有关技术原则也相继形成。期间英国Strathclyde大学、德国Stuttgart大学、荷兰Delft大学和日本Nagoya大学研究工作最为突出[[]钱勇，黄成军，江秀臣，等.基于特高频法GIS局部放电在线监测研究现状及展望[J].电网技术.(1)：40-43.]。此外，英国RollsRoyce工业电力集团、QualitrolDMS，德国SiemensAG、Doble-Lemke，瑞士ABB，荷兰KEMA，法国ALSTOMT&D，日本KyushuInstituteofTechnology、东京电力、三菱、东芝、日立、AEPowerSystems，韩国PowerSystemDiagnosisTech、HYOSUNGCorporation，澳大利亚NewSouthWales大学、PowerlinkQueenslandLtd作了大量基本理论研究与技术开发工作。自20世纪90年代末以来，国内西安交通大学、清华大学、重庆大学、华北电力大学、上海交通大学等高校和公司也开展了大量研究和推广工作，获得了一定研究成果。基本从以来，UHF局放检测技术在国家电网公司、南方电网公司等国内电力公司得到了广泛应用，特别是在气体绝缘金属封闭开关设备（GasInsulationSwitchgear，GIS）绝缘缺陷检测中发挥了重要作用。20世纪90年代，由Judd和Hampton等人对局放电磁波勉励特性及其传播特性做了研究，对电磁波表达式进行了推导分析。此外，还提出采用分析电磁场有限时域差分(FDTD)办法对GIS局放勉励特性进行仿真分析。德国Stuttgart大学Kurrer和Feser等研究人员采用脉冲电流法、超声波法和UHF法对GIS中局放进行检测研究，对电磁波在GIS腔体内传播衰减状况进行了研究。日本大阪大学Kawada和东京电力公司Okabe等人对GIS内电磁波勉励和传播特性以及采用UHF办法对其进行检测做了诸多细致仿真和研究工作。荷兰Delft理工大学Gulski和Meijer等学者采用并对比了脉冲电流法、UHF窄带以及宽带法检测局放成果，指出可以通过度析检测到