开关柜局放测试规范化工作流程1028.docx

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开关柜局放测试规范化工作流程1028

高压开关柜局放测试规化工作流程

华乘电气科技

2014年10月

前言

为了规华乘公司高压开关柜局部放电带电测试工作，保证现场测试人员安全，促进高压开关柜局部放电测试工作高效、准确开展，及时发现开关柜部存在的缺陷和故障，特制定本高压开关柜局放测试规化工作流程，适用于10kV、35kV电压等级的高压开关柜局放测试工作。

本流程主要起草部门：

技术部。

本流程由XXXXX批准。

高压开关柜局放测试规化工作流程

一、工作安全措施

●应严格执行GB26860和发电厂、变（配）电站巡视要求

●测试人员应具有一定的发电厂、变（配）电站现场工作经验，熟悉并有严格遵守电力生产和工作现场的相关安全管理规定。

●测试人员应了解局部放电检测仪的工作原理、技术参数和性能，熟悉检测的基本原理和缺陷定性的方法，掌握局部放电检测仪的操作程序和使用方法，熟悉本标准，接受过局部放电检测技术的培训，

●测试人员应了解被检测设备的结构特点和运行状况。

●在测试工作前进行工作布置，明确工作地点、工作任务、任务分工、作业

环境。

为确保安全，特别是确保人身安全，必须严格执行电力安全工作规程；

●现场测试人员须身着工作服、戴安全帽、穿绝缘鞋；

●当高压开关柜发生接地故障时，应立即退出开关室，不得进入接地点4m以

，不得接触开关柜外壳；

●当雷雨天气时，应停止测试工作；当开关操作时，不得进行带电测试；

●在测试作业中，应与开关柜带电部分保持足够的安全距离；开关柜运行中，

不得打开前、后柜门。

二、仪器及工具准备

测试工作开始前需要准备好仪器设备、辅助器具和工具，同时检查仪器设备、工器具应齐备、完好、可靠。

PDS-T90和PDS－G1500电池应充满电量。

仪器及工具的准备见表1。

表1仪器及工具

类别

名称

规格

单位

数量

备注

仪器

多功能局部放电测试仪

PDS-T90

套

1

变电站局部放电检测及定位系统

PDS－G1500

套

1

高精度温湿度计

台

1

辅助器具

安全帽

顶

若干

工具

检修工具箱及工具

套

1

强光手电筒

件

1

文档资料

测试数据记录表格

页

若干

三、现场测试流程

第一步、拍摄所需的照片

进变电站之前需要对变电站的名牌进行整体拍摄如图1所示，在进行高压室后需要对开关柜的整体排布进行拍照如图2所示。

图1变电站名称照片图2开关柜整体排布现场照片

第二步、记录被测开关柜相关信息

在进入高压室后需要记录被测开关柜的相关信息包括：

生产厂家、型号、出厂日期等，可采用现场拍照的形式进行记录，如图3所示

图3开关柜信息名牌照片

第三步、应用PDS-T90对开关柜进行暂态地电压信号普测

1）应使用PDST软件将开关柜的信息如变电站名称、开关柜编号等录入软件，由软件生成测试表格，开关柜测试过程中采用T90的智能巡检模式。

2）暂态地电压正确的测试方法

应使位于PDS-T90正对面的暂态地电压传感器垂直于开关柜的表面进行测试，不能与开关柜表面存在任何角度。

正确的测试方法如图4所示，错误的测试方法如图5所示。

图4正确的暂态地电压测试方法图5错误的暂态地电压测试方法

3）暂态地电压背景值测试

进入高压室后首先选择一定的金属体进行背景测试，金属体包括：

高压室门、备用的开关柜、备用的断路器手车、接地排等，并记录背景暂态地电压测试值。

背景测试点如图6、图7所示。

图6以金属体作为背景测试点图7以高压室的门作为背景测试点

4）开关柜本体暂态地电压测试

应用PDS-T90的暂态地电压测试模式，对高压室的所有开关柜进行暂态地电压普测，每面开关柜一般选择，前面板中部、下部，后部的上部、下部共四个测试点，并记录四个测点的暂态地电压测试值。

在测试暂态地电压时，需要拍摄一现场测试照片如图4所示。

对于特殊的不具备测试条件，开关柜柜后面靠墙的情况，则可不进行测试。

测试过程中应实时保存暂态地电压的数据。

第四步、应用PDS-T90对开关柜进行超声信号普测

1）超声正确的测试方法

对于开关柜超声测试，需要将PDS-T90的空声传感器对着开关柜的本身存在的所有缝隙进行测量，保证传感器与信号源之间具有空气传播通道，正确的测试方法如图8所示，错误的测试方法如图9所示。

图8正确的超声测试方法图9错误的超声测试方法

2）开关柜本体超声测试

应用PDS-T90的超声波测试模式，对所有开关柜进行超声信号普测，一般采用空声超声波传感器对开关柜本身固有的所有缝隙进行局放超声测试。

通过PDS-T90耳机中听到的特有的放电声音判断局放的有无。

①如有放电声音则认为测试异常，需要对超声最大位置进行拍照如图10所示，并记录相应的数据包括：

超声幅值图谱如图11所示、超声相位图谱如图12所示、超声波形图谱如图13所示。

②如无放电声音则认为测试正常，同样需要拍摄一现场测试照片。

图10超声信号最大位置照片图11超声幅值图谱

图12超声相位图谱图13超声波形图谱

第五步、应用PDS-T90对开关柜进行特高频信号普测

1）特高频正确的测试方法

对于背景特高频信号的测试，将传感器放置在空气中测试即可，正确的测试方法如图14所示。

对于开关柜特高频测试，需要将特高频传感器放置在观察窗或者开关柜本身存在的缝隙进行测量，保证传感器与信号源之间具有明显的传播通道，不可将传感器放置在开关柜金属面板处进行测量，正确的测试方法如图15所示。

图14特高频背景的测试方法图15正确的特高频测试方法

2）特高频背景测试

进入高压室后首先在空气中进行特高频背景测试，判断周围空间信号是否会对开关柜本体的测试造成影响。

选择PDS-T90特高频PRPD/PRPS模式，增益选择：

开，带宽选择：

全通。

观察高压室特高频背景的测试情况：

①空间中没有特高频信号，则继续进行开关柜本体的测试。

②如果有一定的特高频信号，但放在开关柜观察窗后该信号变小不影响测试，则继续进行开关柜本体的测试。

③如果特高频信号较大，影响所有开关柜的测试，则需要改变设置直到能够很好的排除外部干扰信号或者排除高压室较大的局放源对所有开关柜特高频测试的影响。

PDS-T90的设置可根据以下顺序进行调整，首先：

增益选择：

开，带宽选择：

高通；其次：

增益选择：

关，带宽选择：

全通；最后：

增益选择：

关，带宽选择：

高通。

3）开关柜本体特高频测试

根据背景测试后PDS-T90的特高频设置，对所有开关柜进行特高频信号普测，每面开关柜一般选择，前面板观察窗，后面板观察窗作为测试点。

对于开关柜无观察窗的情况，可以选择在开关柜本身固有缝隙处进行测试。

测试时在PDS-T90特高频PRPD/PRPS模式下观察是否具有“附件2、局放典型缺陷特征图谱”：

①如有则保存特高频周期图谱如图16所示及特高频PRPD/PRPS图谱如图17所示，并记录特高频信号的最大值（dB值）。

②如测试过程未发现异常特高频图谱，则只需要保存一正常的特高频PRPD/PRPS图谱，同时需要拍摄一现场的特高频测试照片。

图16特高频周期图谱图17特高频PRPD/PRPS图谱

第六步、应用PDS-G1500对开关柜进行局放信号定位

对于存在局放特高频信号的高压室或者开关柜均需应用PDS-G1500进行局放源定位，最终判断信号来自于开关柜部的具体位置或者来自于高压室外部的具体位置。

1）局放信号类型分析

在应用G1500定位时需要对局放信号的类型进行判断，因此，需要保存多10ms、5ms、2ms、1ms时基下的示波器波形图如图18、图19所示，以便于对局

放类型进行判断。

图1810ms示波器图谱图195ms示波器图谱

2）高压室部的局放信号定位

在应用G1500定位局放源在开关柜部的具体位置时，需要进行横向定位（水平方向）、垂直定位（垂直方向）及深度定位，综合三次定位结果，立体分析信号在开关柜中的具体位置。

A、局放信号横向定位

在开关柜的水平方向不断挪动两个传感器的位置，最终将两个放置在开关柜的某一位置（对该位置进行现场拍照）如图20所示，能够使得示波器上代表两传感器的波形的起始沿重合（保存该示波器波形）如图21所示，则说明局放源位于两个传感器正中间位置所在的平面上。

起始沿

图20横向定位照片图21横向定位波形

B、局放信号垂直定位

在开关柜的垂直方向不断挪动两个传感器的位置，最终将两个放置在开关柜的某一位置（对该位置进行现场拍照）如图22所示，能够使得示波器上代表两传感器的波形的起始沿重合（保存该示波器波形）如图23所示，则说明局放源位于两个传感器正中间位置所在的平面上。

起始沿

图22垂直定位照片图23垂直定位波形

C、局放信号深度定位

将两个传感器分别放在开关柜的前后观察窗处或者同一垂直平面的同一高度缝隙处，观察示波器上代表两传感器的波形的起始沿之间的时间差（保存该示波器波形），通过计算可以大概算出局放源所在的深度位置。

注意：

对于开关柜不具备深度定位的情况，这一步可省略！

3）高压室外部局放信号定位

变电站中存在众多一次高压设备，如果其中一台设备存在局放现象都可能会影响高压室开关柜的局放测试，因此，当应用PDS-G1500确认信号来自高压室外部时，同样需要对该信号进行追踪，确认信号的具体位置，判断信号的危害程度，并给出合理的处理建议。

4）开关柜故障的定相（针对开关柜电缆为三相分体结构，并有测试点可测试）

使用高频检测技术对开关柜局部放电发生的相位进行检测，将三个高频传感器分别卡在三相电缆本体或接地线上（颜色与相位一一对应），如图24所示（注意传感器方向），观察放大后的信号特征，如图25所示，从检测数据图上比较幅值大小，并观察某相信号与另外两相的信号是否成反向关系，用于说明局放信号来自于某一相。

4.2.12HFCT传感器安装图图4.2.13HFCT检测数据图

第七步、测试数据整理

每天测试结束后，需要将当天的暂态地电压、超声波、特高频的数据按照“附件1、开关柜局放测试数据表”进行录入，同时将所有测试的图谱包括：

超声幅值图谱、超声相位图谱、超声波形图谱、特高频周期图谱、特高频PRPD/PRPS图谱等通过PDS-T数据分析软件按照图片的格式导出，并按照“附件3、局放测试数据格式规（V2.0）”的要求进行整理，并形成简易的测试报告。

第八步、编写测试报告

①对于分散的测试任务，每完成一个站的测试形成一份正式的报告。

②对于批量的测试任务，每完成一个站的测试需要形成一份正式的报告，同时还需要将所有站的测试报告汇总形成一份整体的报告。

第九步、上传数据及报告

在测试完成后回到公司，需要测试人员将所有测试的数据及报告按照“附件3、局放测试数据格式规（V2.0）”要求的格式上传至“华乘电气状态监测中心”，如图24所示。

图24状态监测中心软件

附件1、开关柜局放测试数据表

变配电站名：

天气：

温/湿度：

/%

暂态地电压背景测试：

金属（dB）：

，空气（dB）：

；

时间：

仪器名称：

仪器编号：

序号

开关柜名称

暂态地电压测试（dB）

超声测试（mV/dB）

超高频（dB）

前中

前下

后上

后下

测试情况

异常点

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

附件2、局放典型缺陷特征图谱

①PDS-T90综合局放测试仪典型缺陷图谱分析

类型

特征及图谱

电晕放电

放电信号的极性效应非常明显，通常在工频相位的负半周或正半周出现，放电信号强度较弱且相位分布较宽，放电次数较多。

但较高电压等级下另一个半周也可能出现放电信号，幅值更高且相位分布较窄，放电次数较少。

悬浮电位放电

放电信号通常在工频相位的正、负半周均会出现，且具有一定对称性，放电信号幅值很大且相邻放电信号时间间隔基本一致，放电次数少，放电重复率较低。

PRPS图谱具有“八字”或“外八字”分布特征。

颗粒放电

放电信号极性效应不明显，任意相位上均有分布，放电次数少，放电信号幅值无明显规律，放电信号时间间隔不稳定。

提高电压等级放电信号幅值增大但放电间隔降低。

（注意：

当测试到有颗粒放电时，可辅助超声法进行检测及确认）

气隙放电

放电信号通常在工频相位的正、负半周均会出现，且具有一定对称性，放电信号幅值较分散，且放电次数较少。

②PDS-G1500型变电站局放定位系统判断图谱

放电类型

图谱

特征

气隙放电

放电信号在一个工频周期的正负半周具有较好的对称性，放电脉冲较多。

电晕放电

放电信号在一个工频周期只有一簇，放电信号密集。

悬浮电位

放电信号在每个工频周期都有几根，信号较少，但工频相关性强。

信号间歇性强，信号幅值一般都较大且相对稳定。

金属颗粒

放电信号较少且比较离散，工频相关性差，随机性强。

移动

脉冲频率大约在2.2～217Hz之间，脉宽一般为0.57ms

照明灯

类似浮电位局放信号，但信号幅值不稳定变化较大。

电子围栏

重复频率为秒级的脉冲，拉开到20us显示为一连串的脉冲信号

超声信号

高频电流信号

附件3、局放测试数据格式规（V2.0）

概述

测试数据需严格按照以下要求整理，经过部门领导审核后上传至公司数据服务器，以确保数据完整和安全。

测试数据的围包括：

现场服务测试数据、各产品在现场的应用数据、项目的定期拷贝数据等。

1.上传目录格式

上传目录格式按省/州/自治区/直辖市—市—变电站/厂家/单位—测试”展开，如下图：

①“直辖市”下的目录按“市—变电站—20130101普测/巡检/”展开。

②“市”指地级市，不包括县级市。

③“变电站”名称一般为站点的官方名称，对于同一个站不能采用多种名称。

④在厂家或者电科院测试时，“变电站”名称用厂家名称或者电科院名称代替，如下图：

⑤“测试”名称的日期格式严格按照“YYYYMMDD”，如“20140101”。

日期后面可为空，或者加比武/巡检/测试/普测/定位测试等字样，如“20140101”、“20140101测试”、“20140101巡检”等。

如果为一段时间的监测，以监测的最后一天作为测试名称中的日期。

2.测试容

测试容按现场测试需求整理，一般包括报告文档、数据文件和照片等。

按照如下格式建立目录：

1）数据

数据目录下包含本次测试的所有数据。

①按照数据来源类型分别建立子目录，如T90，示波器，G100W，G1000等。

②在数据目录下，附带一个Readme.txt文本文件，记录数据信息。

文件容不限定，但要求描述清楚。

③对于特定的情况，数据目录下可以没有数据文件，但Readme.txt必须说明。

2）文档

文档目录下包含测试总结报告等文档。

①测试报告必须存在。

②测试报告的名字需规处理。

例如：

乌鲁木齐110kV长安变电站_20140621测试报告.docx/doc

该报告所在的目录层次为：

③测试报告的文件大小限定不能超过20MB。

建议控制在5MB以下。

④当一批测试中，对多个变电站进行了测试总结，或者多个变电站共用一个测试报告时，该测试报告需放置在每个测试的目录下。

同时，该次测试的单独的报告也必须存在。

⑤照片

照片目录下放置照片、视频和截图等。

照片目录可以为空。

3.测试信息XML文件

每个测试目录下面存放一个xml文件，文件名为Readme.xml。

用记事本打开ReadMe文件，测试员编辑修改Test部分的value（见下面XML的橙色示意）。

1）测试状态TestStatus可设置为以下选项：

正常、关注、复测、检修。

正常：

表示测试无异常情况。

关注：

表示测试有异常，需关注。

复测：

表示需对该站点进行复测。

检修：

表示进行了解体或其他检修操作。

可作为案例。

2）测试员Tester指参与测试的人员。

3）测试员需要提供简单的测试说明TestInformation。

测试说明的文字不超出256个字。

说明可以包含测试结论的一些信息、测试的关键字等。

在测试发现问题需要关注时，测试说明能在快速搜索测试信息时提供帮助。

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可能是XX家族性缺陷。

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