收稿日期:1999211209
作者简介:王建生(19622),男,浙江籍,高工,博士生,从事高电压试验测量技术及标准化工作;
邱毓昌,男,教授,博导,IEEE 高级会员。已培养了19位博士生,其中11人已拿到博士学位。
气体绝缘开关设备中局部放电的在线监测技术
王建生,邱毓昌
(西安交通大学电气工程学院,西安710049)
摘要:本文评述了气体绝缘开关设备(G IS )中局部放电的各种在线监测技术的原理特点、适用范围、灵敏度及结果评价等,认为超高频法具有抗干扰能力强、能识别缺陷类型、能对局放源准确定位等优点在G IS 局部放电在线监测技术中具有很好的应用前景。
关键词:局部放电;在线监测;气体绝缘开关设备
中图分类号:TM 835 文献标识码:A 文章编号:100323076(2000)0420044205
1 概述
气体绝缘开关设备(G IS )局部放电(局放)的在线监测是G IS 绝缘诊断技术的重要组成部分,已日益受到制造厂和用户所重视,并将此作为判断G IS 绝缘长期可靠性的一种有效手段。由此产生的G IS 检测技术也迅速发展起来,可分为电测法和非电测法两大类。电测法包括传统的耦合电容法[1]、高频法[2]、超高频法[3,4];非电测法主要包括声测法[5,6]、光电法[7]和化学方法[2]等。不论用何种方法,其关键是灵敏度,即能可靠地将缺陷检测出来,并判断出缺陷的位置。
本文通过对上述几种方法特别是超高频法和超声波法的原理特点、适用性及灵敏度等特性的比较分析,认为近十年发展起来的超高频法是目前G IS 中局放在线监测技术中具有很好应用前景的方法。
2 GIS 中局部放电检测技术
2.1 电测法
电测法根据测量频率可分为三种,即传统的电测法、高频法和超高频法。2.1.1 传统的电测法
这是IEC 60270标准推荐的方法,也称耦合电容法,是测量局部放电的最常用方法,测量频率在10M H z 以内。这种方法的优点是可通过校准对局部放电进行定量测量,灵敏度取决于耦合电容与试品等值电容的比值,一般可优于2pC 。但这种方法要求试验回路中的所有组件包括高压引线均不能产生高于试品本身局放水平的干扰。2.1.2 高频法
高频法(<100M H z )是将许多传感器分布在整个G IS 中,根据频谱分析仪接受到的最大信号来确定某一缺陷的最大灵敏度。传感器可以是嵌在绝缘子中的电极或安装在绝
缘法兰上;G IS通常采用多点接地使得局放的电气检测可在接地回路中进行,例如采用高灵敏度的脉冲电流互感器,其原理就象罗果夫斯基(Rogow sk i)线圈。检测频率可达几十兆赫兹。这种方法的现场检测灵敏度可达100pC,主要在日本使用[2]。
2.1.3 超高频法(U H F)
U H F法是利用预先装设的天线传感器测量由局放脉冲激发的、在G IS中传播的超高频电磁波来评价局放的。这种方法的理论基础是局部放电脉冲激发的超高频电磁波在同轴波导中传播时,不仅以横向电磁波(T E M)形式,而且还会建立横电波(T E)和横磁波(TM)。T E M波为非色散波,它可以任何频率在G IS中传播,但频率f>100M H z 时沿传播方向衰减很快;而T E和TM波则不同,它们具有各自的下限截止频率f c(取决于G IS同轴尺寸,一般为250M H z～300M H z),当电磁波频率f>f c时,电磁波基本上无衰减地传播。U H F法的主要优点:
a)抗干扰能力强。由于一般空气电晕干扰的频率较低(<100M H z),故远低于f c,因此这种干扰已不在U H F法的测量范围内了。
b)可以对局部放电源进行定位。合理布置U H F传感器,可通过电磁波到达不同传感器的时差来对局放源进行定位,且具有相当高的定位精度。
c)根据所测电磁波信号频谱,可以区分不同的缺陷类型。
d)可以进行长期现场监测。在G IS出厂时就将传感器安装好,由此可对G IS进行长期局部放电监测。
e)灵敏度可以满足工程要求。在实验室中灵敏度可达1pC[8]。
超高频法分为宽频法和窄频法[3]
。宽频法加一前置高通滤波器;窄频法利用频谱分析仪对所要研究的频段进行筛选。它们分别适用于不同的干扰源。如对空气电晕产生的频率较低的电磁干扰只需加一500M H z的高通滤波器,用宽频法即可完全消除干扰;对U H F通讯、电视信号由于其具有中心频率可用窄频法对其与局部放电信号加以比较后而识别[10](如图1)。
图1 窄频法U H F局放检测结果
a)背景噪音频谱;
b)包含有5.3pC局放信号的频谱
U H F法的关键技术是传感器、灵敏度。图2给出了G IS内部常用的锥形天线传感器结构。它以圆板电极作为接收电磁波的天线,信号由阻抗与测量电缆波阻抗相等的锥体引出。这种传感器由安装法兰直接安装在G IS 上,故其内介质也为SF6。
2.2 非电测法
非电测法可分为声测法、光电法和化学方法等。
2.2.1 声测法
G IS中局部放电声测法是基于被检测缺
图2 U H F法用天线传感器结构示意图
陷在放电时所激发的超声信号,它是G IS中最早采用的绝缘诊断技术之一。这些信号可用安装在G IS外面的传感器来检测。由于这种方法对G IS内部没有影响,因此可对任何G IS在运行或试验时进行检测。
测量声信号的传感器主要有加速度和声发射两种。,用高通滤波器以消除较低频率的背景干扰;声发射传感器,其原理是利用谐振方式,因此比较灵敏,其频率特性中已包含了高通特性。
声测法的灵敏度不仅取决于局放产生的能量,而且更主要取决于信号的传播路径,声信号在G IS中的传播相当复杂,气体、绝缘子、外壳、导体及其它部件对声信号的传播特性各不相同。
2.2.2 光电法
从原理上讲,局部放电时产生光子发射,因此可用安装在G IS中的光电传感器如光电二极管或光电倍增管进行光测量来评价局部放电的强弱。由于SF6气体的光吸收能力随着气体密度的增大而提高以及局放本身比较弱,因此这种方法的灵敏度很低;另外,对实际G IS因有许多气室所以需要大量传感器,故这种方法对局放监测不实用。但它可用来检测放电的位置,因为放电火花伴随着强烈的光辐射。这种光电检测系统的优点是不存在抗电磁干扰问题。
2.2.3 化学方法
在电弧和放电的作用下,SF6气体会产生分解物。放电初期,分解物为金属氟化物粉末、SF4及低氟化硫。SF4及低氟化硫极易与氧发生反应在极短时间内形成氟氧硫化物,最稳定的是SO F2和SO2F2。当放电发生在环氧材料附近时还会产生CF4。
气相色谱法(GC)可对G IS中分解物的特性进行分析。由于SO F2和SO2F2很稳定,可用容器将气体样本带到实验室进行分析;在现场也可用便携式气相色谱仪。最大灵敏度可达几个ppm
。最常用也是最经济的分解物检测技术是采用化学检测管(CD T)来确定SO2和H F的浓度。
3 各种检测技术的比较
3.1 灵敏度
灵敏度是G IS局放检测中最重要的参数。不同的检测方法对不同缺陷类型具有不同的灵敏度。
文[2]就三种常用的方法:a)传统电测法,b)超高频法,c)声测法在相同的背景噪音下(<3pC)对几种绝缘缺陷进行了比较测量研究。图3为对高压导体上固定突出物(直径1mm;长l=10mm;半径r=50Λm)产生的局放测量灵敏度比较结果,纵坐标表示为信噪比。
图3 不同方法灵敏度实验结果
a)传统电测法;b)超高频法;c)声测法
3.2 放电模式识别
根据检测到的信号的某些特性可对产生局放的缺陷进行识别。
在声测法中主要使用两个参数。第一,由于不同局放激发机理和信号在其传播路径中媒质吸收情况不同,因此不同的缺陷测到的信号的频率分量不同,微粒和接地侧电晕产生的信号比高压侧电晕信号的频谱要宽。第二,由于G IS 对传播信号的影响,根据测到的信号的形状可以得到缺陷类型的一些信息。图4为自由微粒放电产生的声信号
。
图4 自由导电微粒放电产生的声信号
超高频法主要根据所测到的频谱和脉冲出现在工频波形上的位置来判断不同缺陷类型。图5为导电微粒放电信号的频谱。
图5 导电微粒局放信号频谱
3.3 局放定位
超高频法和声测法的定位原理类似,也是目前G IS 中最实用的技术,它们都是基于信号脉冲的传播特性。对U H F 法,只要知道电磁波在G IS 中的传播速度,而对声测法,在测量前进行传播特性校验,则很容易求出局放源的位置。图6为U H F 法测到的电磁波信号[10],时延为10.6n s ,计算得距离为3118m ,与实际距离3.15m 误差仅3c m
;声测法的检测范围为1～2个气室,主要取决于外
壳法兰的个数。单个法兰对声信号的衰减为8dB ,定位精度对接地侧放电可达10c m 左右;高压侧电晕时,这种定位方法对声测法不适用。
图6 传播时间测量示波图
传统的电测法无法对G IS 局放源进行
定位;化学方法只能根据测量结果判断出所测气室的情况,其检测范围和精度也只是局限于该气室中。
3.4 对检测结果的评价
在进行了检测、局放源识别和定位后,最后一个问题也是最重要的问题就是要根据所检测的结果是否对G IS 进行检修作出判断,这实际上涉及到对缺陷的危险性估计。
对用传统电测法(IEC 60270)测量时,IEC 517规定了总局部放电水平为10pC ;而用
其它电测法和声测法时,缺陷危险性的判断应考虑:
——信号幅值,峰值和有效值;——脉冲重复率(每秒脉冲次数);
——局放起始和熄灭电压;——微粒起跳或静止电压;
——信号幅值和频率分布的特征参数。
在现阶段,要对故障危险性作出精确判断是不切实际的,但是可根据某些置信范围给出大致的故障危险性范围还是可能的。例如,可接受的、不确定的、不能接受的等。3.5 各种检测方法的适用性
理论上,除了化学方法外其它各种方法均可用来作为G IS长期监测。化学方法只能适用于G IS运行一段时间后的局放检测,因为SF6分解物的产生需较长时间才能达到可检测的灵敏度。
传统的电测法主要适用于实验室测量。其优点是检测范围大,一般一相只需进行一次测量即可。由于无线电干扰及外部电晕,要求对试验回路采取必要的屏蔽措施。在现场基本上不采用此法。
超高频法,由于抗干扰能力强、能识别缺陷类型,而且定位精度也较高,现场经验表明,这种方法具有良好的应用前景。在新修订的IEC60270“局部放电测量”标准中,已推荐这种方法专门用于像G IS这类具有分布参数的设备。
声测法的优点是可在G IS外部进行测量,适用于委托试验和周期性的运行试验之局放检测。对长期监测不实用,这主要是由于其检测范围有限要求有大量传感器,测量比较费时。
化学方法只适用于运行过程中的定期检测,但它可帮助确定委托试验中闪络放电发生的位置。参考文献:
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On-l i ne parti a l d ischarge m on itor i ng
techn iques for ga s i n sula ted substa tion s
W AN G J ian2sheng,Q I U Yu2chang
(Schoo l of E lectrical Engineering,X i’an J iao tong U n iversity,X i’an710049,Ch ina)
Abstract:T he p rinci p le,app licab ility,sen sitivity and resu lt evaluati on s of vari ou s k inds of techn iques fo r on2line partial discharge m on ito ring are review ed.T he analysis show s that U H F m ethod is the m o st p rom ising one fo r long2ter m on2line m on ito ring in G IS ow ing to its advan tages such as h igh in terference i m m un ity,defect discri m inati on and accu rate locati on of the p artial discharge sou rce.
Key words:partial discharge;on2line m on ito ring;gas2in su lated s w itchgear
GIS局部放电在线监测系统 技术方案 GIS综合在线监测系统 一、产品简介 GIS综合在线监测系统应用于GIS设备得局部放电与SF6气体温度、压力、密度及微水得在线监测及智能化诊断。系统采用超高频(UHF 100MH2000MH)传感器，能够在GIS运行得条件下，监测其内部局部放电并进行定位，及时发现绝缘缺陷，广泛应用于电力、冶金等系统得110kV及以上电压等级得GIS设备得在线监测。 、系统配置及技术参数 2、1外置式超高频传感器 安装条件：设备无需停电 检测带宽：100MH2000MH 灵敏度：v 5pC 匹配阻抗：50 Q 外壳屏蔽：＞10dB
防护等级：IP65 2、2 超高频噪音传感器安装条件：设备无需停电监测带宽：300MH z-3000MH z 匹配阻抗：50 Q 防护等级：IP65 2、3 现场监测单元数据处理单元采用高性能得同轴电缆与超高频传感器（包括噪音传感器）连接，通过滤波、混频放大、高速采样及小波阈值滤波等抗干扰技术，提取有效得内部局方信号，通过算法处理后上传到中央处理单元。 2、5 主处理单元中央处理单元汇总数据处理器得信号，组建故障模式数据库，采用指纹识别、双神经网络引擎，对GIS 局部放电故障类型进行诊断与放电源定位，同时提取各个SF6综合检测传感器得数据，综合反映出所监测GIS设备得运行状况。 服务器：用户可选择通讯单元：TCP/IP 或可根据情况增加稳压电源：AC100-240V功率最大94% 测量模式：通道不限，实时模式、事件模式，趋势图表（小时、每日、每月、年等）PD信号得相位、幅值pC放电次数、平均放电次数、放电累计等 专家分析：36种高低频组合滤波高压同步信号噪音抑制硬件与软件噪音抑制 高级自适应神经网络超级数据库自动识别局放类型，消除各种噪 音干扰自动产生局放事件数据 2D/3D 地图绘制，主接线/ 立体图
电缆线路局部放电缺陷检测典型案例 （第一版） 案例1：高频局放检测发现10kV电缆终端局部放电 （1）案例经过 2010年5月6日，利用大尺径钳形高频电流传感器配Techimp公司PDchenk 局放仪，在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测，发现1-1路电缆终端存在局部放电信号，随后对不同检测位置所得结果进行对比分析，初步判断不同位置所得信号属于同一处放电产生的局放信号，判断为电缆终端存在局放信号。 2010年6月1日通过与相关部门协调对其电缆终端进行更换，更换后复测异常局放信号消失。更换下来的电缆终端经解体分析发现其制作工艺不良，是造成局放的主要原因。 （2）检测分析方法 测试系统主机和软件采用局放在线检测系统，采用电磁耦合方法作为大尺径高频传感器的后台。 信号采集单元主要有高频检测通道、同步输入及通信接口。高频检测通道共有3个，同时接收三相接地线或交叉互联线上采集的局部放电信号，采样频率为100 MHz，带宽为16 kHz~30 MHz，满足局部放电测试要求。同步输入端口接收从电缆本体上采集的参考相位信号，通过光纤、光电转换器与电脑的RS232串口通信，将主机中的数据传送至电脑中，从而对信号进行分离、分类及放电模式识别。 利用局部放电测试系统，在实验电缆中心导体处注入图1-1的脉冲信号，此传感器可直接套在电缆屏蔽层外提取泄漏出来的电磁波信号，在电缆中心导体处注入脉冲信号，耦合到的信号如图1-2所示。 图1-1 输入5 ns脉冲信号图1-2输入5 ns脉冲信号响应信号 将传感器放置不同距离时耦合的脉冲信号如图1-3所示。距电缆终端不同距离耦合的脉冲信号随其距离的增长而减小（见图1-4），这样就可以判断放电是来
系统功能 ●能检测放电量、放电相位、放电次数等基本局部放电参数， 并可按照客户要求，提供有关参数的统计量。 ●最小测量放电量：5mV；表贴电极传感器的频率范围： 800kHz～500MHz；电感传感器的频率范围为500kHz～20MHz；放电脉冲分辨率：10μs。 ●能显示工频周期放电图、二维（Q-φ,N-φ,N-Q)及三维 （N-Q-φ)放电谱图。 ●可记录测量相序、放电量、放电相位、测量时间等相关参 数，可提供放电趋势图并具有预警和报警功能，可对数据库进行查询、删除、备份及打印报表等。 ●系统能够识别常见现场放电信号类型：如电晕放电、被测 电缆外部的放电、内部的放电。 ●系统应有录波功能，保存原始测试数据，及回放测试状态 时原始数据，三相电缆交叉互联下可进行放电源判相，以便离线后能清楚分析原始数据。 系统特点 ●抗干扰能力强，系统采用宽频带检测技术，应用双传感器 定向耦合脉冲信号并利用宽频差动电流脉冲时延鉴别法进行在线的干扰抑制，以剔除最难消除的随机脉冲型干扰
（发明专利）；再加上设置阀值电压、小波分析等其他综合抗干扰措施，使测量结果准确可靠。 ●采用虚拟仪器技术，将硬件模块与计算机结合，利用 LabVIEW编写软件，通过界面操作，实现各种功能，并便于进一步开拓。 ●电缆接头在线检测系统分布式结构，即电缆接头局放信号 通过分布在各个监测点的高速采集模块对信号进行选通、放大、采集，转换成数字信号，经过局域网TCP/IP通信协议，把数据传送到数据服务器，由数据服务器统一对信号进行计算、分析操作。 ●本监测方法可根据用户要求应用于在线监测或便携式带 电检测。 软件界面
开关柜局部放电在线监测系统 技 术 资 料 福州亿森电力设备有限公司
开关柜局部放电在线监测系统简介 前言： 高压开关柜是使用极广且数量最多的开关设备。由于在设计、制造、安装和运行维护等方面存在着不同程度的问题，因而事故率比较高，在诸多性质的开关柜事故中，绝缘事故多发生于10千伏及以上电压等级，造成的后果也很严重。特别是小车式开关柜，绝缘事故率更高，而且往往一台出现事故，殃及邻柜的现象更为突出。因此，迫切需要对开关柜实行状态检修，对设备运行状况进行实时在线监测，根据设备的运行状态和绝缘的劣化程度，确定检修时间和措施，减少停电时间和事故的发生，提高电力系统运行的安全可靠性及自动化程度。 高压开关柜的绝缘故障主要表现为外绝缘对地闪络击穿，内绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压闪络击穿，瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击闪、击穿、爆炸，提升杆闪络，CT闪络、击穿、爆炸，瓷瓶断裂等。
各类绝缘缺陷发展到最终击穿，酿成事故之前，往往先经过局部放电阶段，局部放电的强弱能够及时反映绝缘状态，因此通过在线监测局部放电来判断绝缘状态是实现开关柜绝缘在线监测和诊断的有效手段。 本系统采用声电联合检测方法，即通过同时检测局部放电产生的暂态对低电压（TEV，国内俗称地电波）和超声波信号实现对开关柜绝缘状态的监测。 一、局放产生 局部放电，是绝缘介质中的一种电气放电，这种放电仅限制在被测介质中一部分且只使导体间的绝缘局部桥接，这种放电可能发生或可能不发生于导体的邻近。电力设备绝缘中的某些薄弱部位在强电场的作用下发生局部放电是高压绝缘中普遍存在的问题。虽然局部放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿，但可以导致电介质（特别是有机电介质）的局部损坏。若局部放电长期存在，在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。对电力设备进行局部放电试验，不但能够了解设备的绝缘状况，还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题，确定绝缘故障的原因及其严重程度。因此，对电力设备进行局部放电测试是电力设备制造和运行中的一项重要预防性试验。 基于对发生局部放电时产生的各种电、光、声、热等现
国内外几种电缆局部放电在线检测方法技术分析 李华春周作春张文新从光 北京市电力公司 100031 [摘要]：本文简要的介绍国内外几种电缆局部放电在线检测方法的原理和特点，并进行了简单的分析比较。结合国内外电缆局部放电在线检测方法研究和应用情况提出当前XLPE电缆局部放电在线监测存在的问题以及在高压XLPE电缆附件局部放电在线检测研究方面今后还需要做的工作。 [关键词]：电缆、局部放电、在线检测、分析 前言 常规XLPE电缆局部放电测量多采用IEC60270法，但是其测量频带较低，通常在几十到几百kHz范围内，易受背景干扰的影响，抗干扰能力差。理论研究表明，XLPE电力电缆局部放电脉冲包含的频谱很宽，最高可达到GHz数量级。因此，选择在信噪比高的频段测量有可能有效地避免干扰的影响。目前国内外已把电缆局部放电测量的焦点转移到高频和超高频测量上。 [2][1]。 迄今为止，国内外用于XLPE电缆局部放电检测的方法有很多。但由于X LPE电缆局部放电信号微弱，波形复杂多变，极易被背景噪声和外界电磁干扰噪声淹没，所以研究开发电缆局部放电在线检测技术的难度在所有绝缘在线检测技术中是最高的。由于电缆中间接头绝缘结构复杂，影响其绝缘性能的原因很多，发生事故的概率大于电缆本体，同时在电缆中间接头处获取信号比从电缆本体获取信号灵敏度要高且容易实现，因
此通常电缆局部放电在线检测方法亦多注重于电缆附件局部放电的检测，或者在重点检测电缆中间接头和终端的同时兼顾两侧电缆局部放电的检测。电缆局部放电在线检测方法中主要的检测方法有差分法 耦合法[6、7、8、9][3、4]、方向耦合法、电磁[13、14、15、16][5]、电容分压法[10]、REDI局部放电测量法 [18][11、12]、超高频电容法、超高频电感法[17]、超声波检测法等。在众多检测方法中，差分法、方向耦合法、电 磁耦合法检测技术目前已成功应用到现场测量中。下面简要的介绍这些方法的原理和特点。 1. 电缆局部放电在线检测方法中主要的检测方法 1.1. 差分法（the differential method） 差分法是日本东京电力公司和日立电缆公司共同开发的一种方法。其基本原理见图1。将两块金属箔通过耦合剂分别贴在275kV XLPE电缆中间接头两侧的金属屏蔽筒上（此类中间接头含有将两端金属屏蔽筒连接隔断的绝缘垫圈），金属箔与金属屏蔽之间构成一个约为1500～2000pF 的等效电容。两金属箔之间连接50欧姆的检测阻抗。金属箔与电缆屏蔽筒的等效电容、两段电缆绝缘的等效电容（其电容值基本认为相等）与检测阻抗构成检测回路。当电缆接头一侧存在局部放电，另一侧电缆绝缘的等效电[3] 容起耦合电容作用，检测阻抗便耦合到局部放电脉冲信号。耦合到的脉冲信号将输入到频谱分析仪中进行窄带放大并显示信号。研究发现，频谱分析仪中心频率设在10～20MHz时，信噪比最高。差分法的检测回路
电气设备局部放电检测技术的思考 发表时间：2018-05-02T11:44:18.290Z 来源：《科技中国》2017年11期作者：安军红[导读] 摘要：在电气设备中，局部放电检测技术是一种公认的绝缘状态评判办法，目前该技术的应用尤为广泛，且成效显著。设备局部放电过程中，会在周边的空间中产生电气、声、光等变化，而伴随着这些变化的产生，可为设备绝缘状态提供相应的检测信号。本文主要对电气设备局部放电检测技术进行了研究和思考。 摘要：在电气设备中，局部放电检测技术是一种公认的绝缘状态评判办法，目前该技术的应用尤为广泛，且成效显著。设备局部放电过程中，会在周边的空间中产生电气、声、光等变化，而伴随着这些变化的产生，可为设备绝缘状态提供相应的检测信号。本文主要对电气设备局部放电检测技术进行了研究和思考。 关键词：电气设备；局部放电；检测技术；绝缘介质；高场强区域前言：局部放电与闪络和击穿不同，其属于绝缘部分区域的微小击穿。而电器设备中的绝缘材料通常都是由有机材料构成，如环氧、绝缘纸等等，由于其在运行过程时常出现杂质和气泡问题，进而使绝缘介质表面产生高场强区域，最终出现了局部放电的现象。 1电气设备局部放电检测技术局部放电测量工作通常都是在设备运行、现场试验以及设备出厂的过程中进行，借助局部放电定位、模式以及强度等因素，对测量结果的精准性进行判断。在此过程中，检测技术处于基础与核心的地位。结合上述几个重要因素，可对介质的绝缘状态进行精准、合理的评估。具体分析如下： 1.1脉冲电流法 目前，该方式是唯一具有国际认证标准的检测方法，其主要是借助设备的接地点和中性点，对局部放电所导致的脉冲电流进行测量，由此可精准获得放电频次、放电相位以及实际放电量等信息。在传统的测量方式中，通常可分为窄带测量和宽带测量2种。前者频带宽度较窄，通常保持在9~30KHz之内，具有强大的抗干扰能力和较高的灵敏度，但缺陷在于信息丰富度低和脉冲的分辨率低等等。后者在应用过程中，检测频率范围在30~100KHz之间，具有信息量丰富、脉冲分辨率高峰优势，但缺陷在于噪音比较低。 基于上述两种检测方式中存在的缺陷和不足，目前，相关学者尝试将更高检测频率应用于实践测量工作中，如测量阻抗，其宽带频率为30KHz，该方式主要借助了特殊的数据处理办法，对噪声加以剔除，并结合脉冲表现特征中局部脉冲和噪声脉冲之间的差别，实现了脉冲在频域和时域的变换，并对各脉冲的等效时间和宽带进行精准计算。该方式目前的应用十分广泛，其在局部放电识别、分离等领域也具有着十分突出的效果[1]。 1.2特高频检测法 设备在局部放电过程中，所产生的电磁波谱特性与放电间隙绝缘强度和电源的几何波形之间存在着十分密切的关系。若实际的放电间隙较小，则高频电磁波的辐射水平也就比较高。 特高频检测方式起初在气体组合电器（GIS）中应用较为广泛，据相关研究实验表明，在GIS中局部放电中，信号通常都是以横磁波、横电波以及横电磁波等形式传播。发生于变压器中的局部放电，由于绝缘结构具有一定的复杂性，进而导致电磁波在传播的过程中出现了衰减和折反射的现象，与此同时，变压器内箱壁同样也会影响电磁波传播，进而大幅度增加了局部放电测量工作的难度。基于上述情况，相关研究人员又开展了一系列的实验研究，如将特制的高频天线应用于变压器油阀中，使油箱内壁和天线保持在同一平面，并借助波导结构将所获取的信号导入到检测装置中，以此降低电磁波传播过程中产生的衰减，从而大幅度提升测量结果的精准性和测量过程的灵敏性。与此同时，研究人员还对变压器进行了深入分析和实验，即在其顶部开设介质窗，特高频天线便可借助该窗口对局部放电信号进行提取，该方式的实践应用效果尤为显著[2]。 1.3超声波检测法 GIS、变压器等设备在产生局部放电现象的过程中，通常都会经历电荷中和的过程，与此同时，也会产生一定的电流脉冲，最终产生类似于“爆炸”的现象，在结束放电之后，发生膨胀的区域才会慢慢恢复至原有体积。局部放电主要是脉冲形成，由此也会产生一系列的声波，另外，超声波检测法在具体应用的过程中，还可实现对机械波的检测，并以此判断颗粒实际的运动状态。 局部放电过程中，声波频率通常在10~107Hz，随着电气设备、环境条件、传播媒介、放电状态的不断变化，声波频率也会随之发生一定改变。在GIS中，局部放电不仅会产生声波，同时还伴有操作、机械振动、颗粒碰撞等产生的声波，但频率通常都比较低，在检测GIS局部放电的过程中，超声波传感器的谐振频率通常保持在25kHz左右，但在变压器中，则通常保持在150kHz左右。 相关研究人员借助超声传感器，实现了模型内部缺陷的检测，并通过超声符号的分量和幅值等因素，对缺陷类型进行精准定性，通过对超声信号进行分析，可对自由颗粒的实际移动方向进行精准推测。而变压器局部放电测量装置的诞生主要是依靠了LABVIEW平台，通过实验室研究，发现该装置在应用的过程中，可精准的获取局部放电量、模式以及放电位置等信息。 2局部放电检测技术存在的不足及未来发展途径电气设备局部放电检测技技术经常长时间的发展和应用，目前已经逐渐形成完善的检测流程和方法，其中，具有代表性的要数超声检测法和特高频检测法，其与常规的检测技术存在较大差别。在实际应用的过程中，可查找出很多绝缘缺陷问题，降低了事故问题的发生概率。但局部放电的故障和缺陷往往是针对于电气设备而言，若设备的电压等级较高，则一般无法从根本上解决顽疾问题。具体缺陷和发展途径分析如下：第一，在线监测和带电检测在具体应用的过程中，最显著的问题在于其自身存在的不可靠性，且缺乏完善的测试标准和准入机制，进而直接对监测低结果造成不良影响。解决该问题的办法，一方面要确保装置本身的灵敏性、精准性和可靠性，为此，需对信号分析技术、数据采集技术以及传感器技术等进行深入分析；另一方面，还应强化装置的检测力度，并对其质量加以控制[3]。 第二，GIS、变压器等设备在局部放电的过程中，最为常见的测量方式为超声波法和特高频法。但在实践应用的过程中，发现上述两种测量方式并不能发现设备内部的所有缺陷，可见，其仍存在较多缺陷问题。基于上述情况，相关研究人员已将检测技术的深入研究作为工作重点，且也开发出很多全新的检测方式，如光检测法、化学检测法等等，虽然这些技术目前均处于应用的初级阶段，存在一定的缺陷和不足之处，但随着科学技术的不断发展以及人员研究力度的不断加大，检测技术在未来发展过程中必定更加完善，其应用效果也会得到显著提升。
《电网设备状态检修技术（带电检测分册）》 弟五章咼频局部放电检测技术 目录
第 1 节高频局部放电检测技术概述 发展历程 高频局部放电检测方法是用于电力设备局部放电缺陷检测与定位的常用测量方法之一，其检测频率范围通常在3MHz到30MHz之间。高频局部放电检测技术可广泛应用于电力电缆及其附件、变压器、电抗器、旋转电机等电力设备的局放检测，其高频脉冲电流信号可以由电感式耦合传感器或电容式耦合传感器进行耦合，也可以由特殊设计的探针对信号进行耦合。 高频局部放电检测方法，根据传感器类型主要分为电容型传感器和电感型传感器。电感型传感器中高频电流传感器（High Frequency Current Transformer ，HFCT具有便携性强、安装方便、现场抗干扰能力较好等优点，因此应用最为广泛，其工作方式是对流经电力设备的接地线、中性点接线以及电缆本体中放电脉冲电流信号进行检测，高频电流传感器多采用罗格夫斯基线圈结构。 罗格夫斯基线圈（Rogowski coils ，简称罗氏线圈）用于电流检测领域已有几十年历史。早在1887 年英国布里斯托大学的茶托克教授即进行了研究，把一个长而且形状可变的线圈作为磁位差计，并且通过测量磁路中的磁阻，试图研究更加理想的直流发电机。罗格夫斯基线圈检测技术在20 世纪90 年代被英国的公立电力公司（CEGB用在名为“ El-Cid ”的新技术里，用于测试发电机和电动机的定子[1]。罗氏线圈自公布起就受到了很多学者的重视，对于罗格夫斯基线圈的应用也越来越广泛，1963 年英国伦敦的库伯在理论上对罗格夫斯基线圈的高频响应进行了分析，奠定了罗格夫斯基线圈在大功率脉冲技术中应用的理论基础[2]。20 世纪中后期以来，国外一些专家学者和公司纷纷对罗氏线圈在电力上的应用进行了大量的研究，并取得了显着的成果。如法国ALSTHO公司有一些基于罗氏线圈电流互感器产品问世，其主要研究无源电子式互感器，在20世纪80 年代英国Rocoil 公司实现了罗格夫斯基线圈系列化和产业化。总而言之，在世界范围内对于罗格夫斯基线圈传感器的研究，于20 世纪60 年代兴起，在80 年代取得突破性进展，并有多种样机挂网试运行，90 年代开始进入实用化阶段。尤其进入21 世纪以来，微处理机和数字处理器技术的成熟，为研制新型的高频电流传感器奠定了基础。20 世纪90年代欧洲学者将罗氏线圈应用于局部放电检测，效果良好，并得到了广泛应用。例如意大利的博洛尼亚大学的. Montanari 和 A.
变压器局部放电在线监测装置检验规范 1 范围 本规范规定了变压器局部放电在线监测装置的专项检测项目、检验条件、检验内容及要求和检验结果处理。 本规范适用于变压器局部放电在线监测装置的型式试验、出厂试验、交接试验和运行中试验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 16927 高电压试验技术 GB 7354-2003 局部放电测量 DL/T 356-2010 局部放电测量仪校准规范 3 检验项目 变压器局部放电在线监测装置专项试验项目包括一致性测试、通用技术条件试验、传感器频响特性检验、系统灵敏度检验、系统有效性检验和抗干扰性能试验。 4 检验条件 除环境影响试验和抗谐波干扰试验之外，其它试验项目应在如下试验环境中进行： a)环境温度：+15?C～+35?C； b)相对湿度：45%～75%； c)大气压力：80kPa～110kPa； d)电源电压：单相220×（1±10%）V； e)电源频率：50Hz±0.1Hz； f)电源波形：正弦波，波形失真度不大于5%； g)标准信号源：标准波形脉冲上升沿(10%~90%上升时间)约为1ns，半波时间为50ns， 幅值稳定度±5%，脉冲重复频率为50-200Hz可调。 对于高压检验试验，还应该满足以下试验条件： 1
a)试品的温度与环境温度应无显著差异； b)试验场所不得有显著的交流或直流外来磁场影响； c)试验场地必须具有单独工作接地和保护接地，设置保护栅栏； d)试品与接地体或邻近物体的距离，应大于试品高压部分与接地部分的最小空气距离 的1.5倍； e)构建吉赫兹横电磁波测量小室（GTEM测量小室）。 5 检验内容及要求 5.1一致性测试 5.1.1通信模型检测 a)检验模型配置文件与IEC 61850标准的变电站配置语言SCL的符合性； b)检验逻辑设备、逻辑节点、数据、数据属性的命名规则及描述与《变压器局部放电 在线监测装置技术规范》中附录A在线监测装置数据通信要求的符合性； c)检验数据集、报告控制块、日志控制块、定值组控制块等的命名规则、描述、定义 位置及数量与《变压器局部放电在线监测装置技术规范》中附录A在线监测装置数据通信要求的符合性。 5.1.2数据传送功能检测 a)通过报告服务，装置应实现遥信、遥测数据的告警、召唤、周期上传； b)通过日志服务，装置应响应综合处理单元查询遥信、遥测数据； c)通过文件服务，装置应实现谱图文件的上传； d)所有遥信、遥测数据应具备品质、时标等信息； e)装置内部的通信网络连接出现中断，应正确报出通信中断。 5.1.3谱图文件格式检测 装置生成的谱图文件应符合《变压器局部放电在线监测装置技术规范》的谱图文件格式要求。 5.1.4时间同步检测 a)装置应采用SNTP协议实现网络对时； b)用于事件时标的时钟同步准确度应为±1ms。 5.1.5通信自恢复能力检测 装置具备通信恢复能力，当物理故障消除后，网络通信应能自动恢复正常，信息传送正
变压器是变电站重要设备之一，其绝缘状态一直是运行维护人员的重要检测对象，局部放电是直接反应变压器绝缘故障典型参数，而针对变压器局放的监测方法很多，如超声法，脉冲电流法，色谱分析（DGA）超高频法（UHF）等，目前使用最多的是脉冲电流法，也是根据IEC-60270相关标准规定实施，能实现对放电量的大小进行标定。目前出厂试验及投运前对变压器的放电量监测也主要是根据此方法进行测量。但是现场由于电晕及其他放电干扰很多，很难将其滤除，导致系统误判率较高。超声波法是目前应用最广泛的变压器局部放电在线检测方法，且能够进行放电源的定位。但由于变压器复杂的内部结构和变压器的外壳对局部放电超声波信号的严重衰减，使得超声波检测的灵敏度很低，有时无法在现场有效地检测到信号。UHF法是在此基础发展起来的一种监测方法，特点是监测频带较高（300MHz以上），抗干扰能力较强，缺点是 无法对放电源进行有效标定。 UHF测变压器超高频局放是由原来脉冲电流法测局放发展而来一种先进的测试局放方法，由于在较高频带上测量，能有效抑制各种低频干扰，所以是目前发展较快的测试局放的手段。国电西高研发的GDPD-PTU/OL变压器局放在线监测系统采用速慧（smart quick）智能化电力测试系统（软著登字第1010215号、商标注册号14684781），HVHIPOT公司引进国际先进的高速DSP 数字处理技术及软件处理技术使我们的监测系统采集速度快准确，是电力系统电力变压器局放在线监测最经济可靠的解决方案。 一、关于变压器局部放电方面的研究 变压器内部的绝缘在运行中，长期处于工作电压的作用下，特别是随着电
压等级的提高，绝缘承受的电场强度值将趋高，在绝缘薄弱处很容易发生局部 在对绝缘材料将产生较大的破坏作用。 局部放电可使邻近的绝缘材料受到放电质点的直接轰击造成局部绝缘的损坏，由放电产生的热、臭氧及氧化氮等活性气体的化学作用，使局部绝缘受到腐蚀老化，电导增加最终导致热击穿。 变压器内部绝缘的老化及损坏，多半是从局部放电开始的。产生局部放电的原因是电场过于集中于某点，或者说某点电场强度过大。目前检测变压器局部放电故障的主要方法是：UHF特高频监测法、脉冲电流局部放电量测量法(脉冲电流法)、超声波局部放电测量法(超声波法)、电流传感器检测法和油中气 、开展对变压器局部放电实施在线监测、结合智能化诊断的专家系统分析变压器绝缘状态、及时确定绝缘缺陷的性质就显得越来越重要。 二、系统功能指标 1、技术指标 系统检测频带：0.3GHz-3GHz； ?最小可监测：实验室-80dBm放电量，动态范围70dBm； ?系统可测放电量、放电相位、放电次数，放点脉冲分辨率小于10μs，并可按照客户要求提供有关统计参数； ?系统能显示工频周期放电图、二维（Q-φ,N-φ，N-Q）及三维（N-Q-φ)放电谱图；
变压器局部放电在线监测技术 目录 目录 (1) 前言 (2) 1在线监测方法 (2) 1.1超声监测法 (2) 1.2光测法 (3) 1.3电脉冲法 (3) 1.4射频监测法 (3) 1.5超高频监测法 (3) 2在线监测监控技术 (4) 2.1.1现场噪声的抑制 (4) 2.1.1.1 周期性干扰的抑制 (4) 2.1.1.1.2 脉冲型干扰的抑制 (5) 2.1.1.1.3白噪声干扰的抑制 (5) 2.1.2局部放电模式识别 (5) 2.1.3局部放电定位技术 (6) 3结束语 (7) 结论 (7) 致谢 (7) 参考文献 (7)
前言 近年来 , 随着电力系统的快速发展 , 变压器的容量和电压等级不断提高 , 运行中的安全问题也越来越受到重视。在变压器所发生的故障中 , 绝缘问题占很大的比重 , 因此需要一种有效的手段对变压器的绝缘状况进行监测 , 确保运行中变压器的安全。 局部放电监测作为检测变压器绝缘的一种有效手段 , 无论是检测理论还是检测技术 , 近年来都取得了较大的发展 , 并在电厂和电站中得到了实际应用。 相对传统的停电局部放电检测 , 在线局部放电检测可以长时间连续监测变压器局部绝缘放电情况 , 在放电量达到危险时 , 及时停机做进一步的检查 , 因此在检修工时和经济效益等方面有很大的优势 , 是目前惟一的一种有效避免变压器突发性事故的监测手段。在线局部放电监测反映的是变压器实际工作状态下的绝缘放点情况，比离线检测更符合设备的实际运行工况。 1在线监测主要方法 根据变压器局放过程中产生的电脉冲、电磁辐射、超声波、光等现象，相应出现了电脉冲检测法超声波检测法、光测法及射频检测法和UHF超高频检测法。、 1.1超声监测法 用固体在变压器油箱壁上的超声传感器接收变压器内部局放产生的超声波来检测局放的大小和位置。通常采用的超声传感器为电压传感器，选用的频率范围为70-150kHz,目的是为了避开铁心的磁噪声和变压器的机械振动噪声。超声检测法主要用于定性判断是否有局放信号，结合电脉冲信号或直接利用超声信号对局放源进行物理定位。近年来，由于声电换能元件效率的提高和电子放大技术的发展，超声检测的灵敏度有了较大的提高。 1．2光测法 光测法是利用局部放电产生的光辐射进行检测。在变压器油中，各种放电发出的光波不同，光电转换后，通过检测光电流的特征可以实现局放的识别。虽然是实验室中利用光测法来分析局放特征及绝缘劣化机理等方面取得了很大进展。但由于光测法设备复杂、昂贵、灵敏度低在实际中并未直接使用。尽管如此，光纤技术作为超声技术的辅助手段应用于局放检测，将光纤伸入变压器油中，当变压器内部放生局放时，超声波在油中传播，这种机械力波挤压光纤，引起光纤变形，导致光纤折射率和光纤
《电网设备状态检修技术（带电检测分册）》第五章高频局部放电检测技术 目录
第1节高频局部放电检测技术概述 发展历程 高频局部放电检测方法是用于电力设备局部放电缺陷检测与定位的常用测量方法之一，其检测频率范围通常在3MHz到30MHz之间。高频局部放电检测技术可广泛应用于电力电缆及其附件、变压器、电抗器、旋转电机等电力设备的局放检测，其高频脉冲电流信号可以由电感式耦合传感器或电容式耦合传感器进行耦合，也可以由特殊设计的探针对信号进行耦合。 高频局部放电检测方法，根据传感器类型主要分为电容型传感器和电感型传感器。电感型传感器中高频电流传感器（High Frequency Current Transformer ，HFCT）具有便携性强、安装方便、现场抗干扰能力较好等优点，因此应用最为广泛，其工作方式是对流经电力设备的接地线、中性点接线以及电缆本体中放电脉冲电流信号进行检测，高频电流传感器多采用罗格夫斯基线圈结构。 罗格夫斯基线圈（Rogowski coils，简称罗氏线圈）用于电流检测领域已有几十年历史。早在1887年英国布里斯托大学的茶托克教授即进行了研究，把一个长而且形状可变的线圈作为磁位差计，并且通过测量磁路中的磁阻，试图研究更加理想的直流发电机。罗格夫斯基线圈检测技术在20世纪90年代被英国的公立电力公司（CEGB）用在名为“El-Cid”的新技术里，用于测试发电机和电动机的定子[1]。罗氏线圈自公布起就受到了很多学者的重视，对于罗格夫斯基线圈的应用也越来越广泛，1963年英国伦敦的库伯在理论上对罗格夫斯基线圈的高频响应进行了分析，奠定了罗格夫斯基线圈在大功率脉冲技术中应用的理论基础[2]。20世纪中后期以来，国外一些专家学者和公司纷纷对罗氏线圈在电力上的应用进行了大量的研究，并取得了显着的成果。如法国ALSTHOM公司有一些基于罗氏线圈电流互感器产品问世，其主要研究无源电子式互感器，在20世纪80年代英国Rocoil公司实现了罗格夫斯基线圈系列化和产业化。总而言之，在世界范围内对于罗格夫斯基线圈传感器的研究，于20世纪60年代兴起，在80年代取得突破性进展，并有多种样机挂网试运行，90年代开始进入实用化阶段。尤其进入21世纪以来，微处理机和数字处理器技术的成熟，为研制新型的高频电流传感器奠定了基础。20世纪90年代欧洲学者将罗氏线圈应用于局部放电检测，效果良好，并得到了广泛应用。例如意大利的博洛尼亚大学的. Montanari和A.
局部放电的在线监测 一、绝缘内部局部放电在线监测的基本方法 局部放电的过程除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生电磁辐射、超声、发光、发热以及出现新的生成物等。因此针对这些现象，局部放电监测的基本方法有脉冲电流测量、超声波测量、光测量、化学测量、超高频测量以及特高频测量等方法。其中脉冲电流法放电电流脉冲信息含量丰富，可通过电流脉冲的统计特征和实测波形来判定放电的严重程度，进而运用现代分析手段了解绝缘劣化的状况及其发展趋势，对于突变信号反应也较灵敏，易于准确及时地发现故障，且易于定量，因此，脉冲电流法得到广泛应用。目前，国内不少单位研制的局部放电监测装置普遍采用这种方法来提取放电信号。该方法通过监测阻抗、接地线以及绕组中由于局部放电引起的脉冲电流，获得视在放电量。它是研究最早、应用最广泛的一种监测方法，也是国际上唯一有标准（IEC60270）的局放监测方法，所测得的信息具有可比性。图4－4为比较典型的局部放电在线监测（以变压器为例，图中CT表示电流互感器）原理框图。 图4－4 脉冲电流法监测变压器局部放电原理框图 随着技术的发展，针对不同的监测对象，近年来发展了多种局部放电在线监测方法。如光测量、超高频测量以及特高频测量法等。利用光电监测技术，通过光电探测器接收的来自放电源的光脉冲信号，然后转为电信号，再放大处理。不同类型放电产生的光波波长不同，小电晕光波长≤400nm呈紫色，大部为紫外线；强火花放电光波长自<400nm扩展至>700nm，呈桔红色，大部为可见光，固体、介质表面放电光谱与放电区域的气体组成、固体材料的性质、表面状态及电极材料等有关。这样就可以实现局部放电的在线监测。同样，由于脉冲放电是一种较高频率的重复放电，这种放电将产生辐射电磁波，根据这一原理，可以采用超高频或特高频测量法监测辐射电磁波来实现局部放电在线监测。 日本H.KAwada等人较早实现了对电力变压器PD的声电联合监测（见图4-5）。由于被测信号很弱而变电所现场又具有多种的电磁干扰源，使用同轴电缆传递信号会接受多种干扰，其中之一是电缆的接地屏蔽层会受到复杂的地中电流的干扰，因此传递各路信号用的是光纤。通过电容式高压套管末屏的接地线、变压器中性点接地线和外壳接地线上所套装的带铁氧体（高频磁）磁心的罗戈夫斯基线圈供给PD脉冲电流信号。通过装置在变压器外壳不同位置的超声压力传感器，接受由PD源产生的压力信号，并由此转变成电信号。在自动监测器中设置光信号发生器，并向图中所示的CD及各个MC发出光信号。最常用的是，用PD 所产生的脉冲电流来触发监测器，在监测器被触发之后，才能监测到各超声传感器的超声压力波信号。后由其中的光信号接收器接收各个声、电信号。 综合分析各个传感器信号的幅值和时延，可以初步判断变压器内部PD源的位置。如果
第 卷第 期 年 月 西 安 交 通 大 学 学 报 ?÷ × ?∞ ≥ ×≠? λ √ 超宽频带局部放电检测技术的初步研究3 成永红 李 伟 杨继松 谢恒方方土 西安交通大学 西安 吴广军 西安高压开关厂 摘要 研究了局部放电的超宽频带特性 分析了局部放电产生的电磁波的传输和耦 合特性 研制了一种频率响应为 ? 的超宽频带局部放电检测装置 并用 实验分析了其测量特性 关键词 局部放电 超宽频带 检测技术 中国图书资料分类法分类号 × 可靠的绝缘系统是电力设备安全运行的基本保障 统计表明电力设备一半以上的故障是绝缘故障 因而这就要求对绝缘系统进行有效的检测与诊断 特别是在电力系统朝着特高压!大容量方向发展的今天 绝缘系统的可靠性和绝缘检测与诊断的准确性就显得尤为重要 尽管现代科学技术为绝缘检测与诊断的发展提供了必要条件 但由于受传统绝缘检测与诊断理论的制约 对绝缘系统及其放电特征了解不够 所以在现代技术水平上全面了解绝缘系统及其放电的本质特性 就显得十分重要 到目前局部放电测量仍是最有效的绝缘检测与诊断手段之一 随着现代科学技术的发展 一方面使绝缘检测理论出现了相对滞后现象 另一方面又使测量和检测手段有了很大进步 使我们能够更全面地研究局部放电的特征和检测技术 在本文中 我们将重点研究一种在超宽频带 ? 范围内的局部放电测量技术 局部放电脉冲的频谱特性分析 传统的局部放电检测是采用检测阻抗来测量放电信号 其测量响应频率极限是 我们可以依据椭圆示波图来分析其放电特征 包括放电相位!放电量大小等等 目前这种方法仍被广泛地应用于电力设备绝缘系统的局部放电检测中 随着计算机分析技术的发展 这类仪 收到日期 2 2 成永红 男 年 月生 电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室 副教授 3国家自然科学基金资助项目 ____________________________________________________________________________https://www.doczj.com/doc/e51777425.html,
一、单项选择题 1、特高频GIS局放检测仪传感器及放大器的频带宽度一般为（ B ）。 A、10kHz-100kHz B、300MHz-1.5GHz C、100kHz-10MHz D、1GHz-10GHz 2、应用脉冲电流法进行局部放电试验，其局部放电量试验结果的单位为（ D ）。 A、kHz B、mV C、mA D、pC 3、如果局放检测方法测得的图谱如下图所示，其放电源类型应为（ C ）。 A、悬浮电位放电 B、绝缘内部气隙 C、电晕 D、金属微粒 4、如果应用GIS特高频局放检测方法测得的图谱如下图所示，其放电源类型应用为（ A ）。 A、金属微粒 B、绝缘内部气隙 C、电晕 D、悬浮电位 5、对于带末屏引下线的CT进行局放检测，可优先选用（ C ）检测方法。 A、特高频 B、超声波 C、高频 D、地电波 6、电力电缆高频局放检测的信号频率范围为（ B ）。 A、10kHz-100kHz B、3MHz—30MHz C、100kHz-10MHz D、1GHz-10GHz 7、GIS局部放电可用（ A ）方法进行检测。 A、特高频、超声波 B、高频、超声波 C、高频、地电波 D、特高频、地电波
8、频谱仪的作用是（ D ）。 A、观察信号的时域波形 B、观察信号的局放谱图 C、观察局放的典型图谱 D、测量信号的频率成分 9、无线电射频根据频率和波长的不同，可以划分为不同的波段，特高频频带范围规定为（ B ）。 A、300MHz-1GHz B、300MHz-3GHz C、300kHz-1GHz D、1GHz-10GHz 10、电磁波在真空或空气中的传播速度是（C ）。 A、8×108m/s B、8×108m/min C、3×108m/s D、3×108m/min 11、特高频与高频局部放电检测过程中是否需要电压同步信号：（ D ）。 A、特高频需要 B、高频需要 C、均不需要 D、均需要 12、超声波是指频率高于（ C ）的声波。 A、100kHz B、300MHz C、20kHz D、150kHz 13、下列电力设备当中，不宜应用超声波法进行局放检测的是（ A ）。 A、隔离开关 B、开关柜 C、GIS D、高压电缆终端 14、下列电力设备当中，不宜应用特高频法进行局放检测的是（ D ）。 A、高压电缆终端 B、开关柜 C、GIS D、高压电缆本体 15、检测电力设备局部放电的目的在于反映其（ C ）。 A、高温缺陷 B、机械损伤缺陷 C、伴随局放现象的绝缘缺陷 D、变压器油整体受潮缺陷
变压器局部放电（特高频法）在线监测装置技术规范1范围 本规范规定了变压器局部放电（特高频法）在线监测装置的术语、技术要求、试验项目及要求、检验规则、标志、包装、运输、贮存要求等。 本规范适用于变压器局部放电（特高频法）在线监测装置。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 7261 继电保护和安全自动装置基本试验方法 GB/T 6379.1 测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第1部分：总则与定义GB/T 11287 电气继电器量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验GB 2423 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法 GB 4208 外壳防护等级（IP代码） GB/T 17626 电磁兼容试验和测量技术 DL/T 860 变电站通信网络和系统 GB7354 局部放电测量 GB/T16927 高电压试验技术 3术语和定义 下列术语和定义适用于本规范。 3.1特高频法（ultra high frequency(UHF)） 指采用特定的传感器检测局部放电在特高频频段（300～1500MHz）所产生电磁波信号的方法。 3.2最小可测放电量 在检定环境下针对特定典型的局部放电类型所能检出的最小放电量q min（pC）。为了得到明确的测量结果，q min的测量幅值至少应为背景幅值的2倍。
4技术要求 4.1通用技术要求 在线监测装置的通信功能、绝缘性能、电磁兼容性能、环境性能、机械性能要求、外壳防护性能、连续通电性能、可靠性及外观和结构等通用技术要求如下。 4.1.1一致性功能 应采用标准可靠的现场工业控制总线或以太网络总线，采用统一的通信协议和数据格式，应具备时间同步功能。上传数据应遵循DL/T 860通信协议。在线监测装置传输的数据内容和方式，以及进行数据建模时应遵循的原则见附录A。 4.1.2绝缘性能 a)绝缘电阻 （1）在正常试验环境下，绝缘电阻的要求见表1。 （2）温度+40±2?C，相对湿度（93±3）%恒定湿热条件下绝缘电阻的要求见表2。 表1 正常试验环境下绝缘电阻要求 表2 湿热条件下绝缘电阻要求 b)介质强度 在正常试验大气条件下，装置各独立电路与外露的可导电部分之间，以及各独立电路之间，应能承受频率为50Hz，历时1min 的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象；工频耐压试验电压值按表3规定进行选择，也可以采用直流试验电压，其值应为规定的交流试验电压值的1.4倍。 介质强度的要求见表3 表3 介质强度要求
电缆接头局部放电在线监测系统 一、 前言 随着我国城市规模的扩大，电缆线路占城市供电线路的比例愈来愈大，供电的重要性也愈加明显，保证城市用电安全是电力部门的首要任务。电缆线路的故障多发生在电缆接头上。而电缆接头的故障多数起因于电缆接头产生了局部放电。通常电缆接头产生局部放电时，它会逐步发展成为电弧，然后击穿闪络，造成系统跳闸。 对运行中的电缆接头进行局部放电在线监测，是电缆状态维修技术开展的依据。监测电缆接头的局部放电，可防患于未然，避免电缆接头事故扩大，造成停电事故的产生。 武汉利捷电子技术有限责任公司结合变压器局部放电在线监测技术实践经验，对电磁波 在电缆的传播规律进行了系列研究，研制了电缆接头局部放电在线监测系统。 二、 电缆接头局部放电检测原理 在电缆接头的两端屏蔽层安装两只性能完全一样的高频传感器。传感器中电缆中局部放电信号与干扰信号的极性可以鉴别。 图1 局部放电信号与干扰的鉴别原理 （实线为局部放电信号，虚线为干扰信号） 见图1，当电缆接头内发生局部放电时，局部放电信号从放电源处向两边穿过电缆接头的传感器，其方向是相反的。而外部干扰信号是相同方向的。利用放电脉冲和干扰信号在电缆接头的传播规律，进行极性判别，可将局部放电信号分离出来。 电缆接头 电缆内部放电 干扰信号 2#高频传感器 传感器同名端 1#高频传感器
三、电缆接头局部放电在线监测系统实施方案 1. 电缆进线端接头 对于电缆进线端接头，其特点是：它们主要集中在变电站内，为此，采用集中式监测系统。见图2，电缆接头两侧各安装1只传感器，传感器获取的信号通过同轴电缆进入信号放电和调理单元，然后通过32/1多路模拟开关依次进入A/D 卡进行数字处理。数字化处理后由计算机采用极性判别软件将电缆接头的信息进行数据处理，剔除干扰信号，将局部放电的脉冲个数，幅值，时间记录下来并用3D 图形显示并存储起来。系统主机配备无线接收系统，接收电缆引出端接头的监测数据。 图2 电缆进线端接头局部放电在线监测系统框图 2. 电缆引出端接头 对于电缆引出端接头，其特点由用户的位置确定，方向分散，距离变电站有一定距离（可离变电站几百米或更远）。为此对于电缆引出端接头，采用嵌入式单元进行数据采样、数据处理及传输系统等任务。无线数据传输至变电站内的监测系统主机。见图4。 #1 ABC A/D 卡 #2 ABC #3 ABC #4 ABC #5 ABC …… ABC #N ABC 主机 多路模拟开关 无线数据 接收系统 系统 信号放大、调理单元 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 电缆接头