标准与行业贡献

 电力设备带电检测是发现设备潜伏性运行隐患的有效手段,是电力设备安全、稳定运行的重要保障。为规范和有效开展电力设备带电检测工作,参考国内外有关标准,结合实际情况,制订本规范。
1、范围
本规范规定了主要电力设备带电检测的项目、周期和判断标准,用以判断在运设备是否存在缺陷,从而预防设备发生故障或损坏,保障设备安全运行。
本规范适用于10kV及以上交流电力设备的带电检测。
2、定义
2.1带电检测
一般采用便携式检测设备,在运行状态下,对设备状态量进行的现场检测,其检测方式为带电短时间内检测,有别于长期连续的在线监测。
2.2高频局部放电检测
高频局部放电检测技术是指对频率介于3MHz-30MHz区间的局部放电信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。
2.3红外热像检测
利用红外热像技术,对电力系统中具有电流、电压致热效应或其他致热效应的带电设备进行检测和诊断。
2.4超声波信号检测
超声波检测技术是指对频率介于20kHz-200kHz区间的声信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。
2.5超高频局部放电检测
超高频检测技术是指对频率介于300MHz-3000MHz区间的局部放电信号进行采集、分析、判断的一种检测方法。
2.6暂态地电压检测
局部放电发生时,在接地的金属表面将产生瞬时地电压,这个地电压将沿金属的表面向各个方向传播。通过检测地电压实现对电力设备局部放电的判别和定位。
2.7接地电流测量
通过电流互感器或钳形电流表对设备接地回路的接地电流进行检测。
2.8相对介质介质损耗因数
两个电容型设备在并联情况下或异相相同电压下在电容末端测得两个电流矢量差,对该差值进行正切换算,换算所得数值叫做相对介质介质损耗因数。
2.9 SF6气体分解物检测
在电弧、局部放电或其他不正常工作条件作用下,SF6气体将生成SO2、H2S等分解产物。通过对SF6气体分解物的检测,达到判断设备运行状态的目的。
2.10 SF6气体泄漏成像法检测
通过利用成像法技术(如:激光成像法、红外成像法),可实现SF6设备的带电检漏和泄漏点的精确定位。
2.11金属护套接地系统
为限制电缆金属护套感应电压,将电缆金属护套通过不同方式与地电位连接构成的完整系统。
3、总则
3.1对电力设备的带电检测是判断运行设备是否存在缺陷,预防设备损坏并保证安全运行的重要措施之一。
3.2带电检测实施原则
带电检测的实施,应以保证人员、设备安全、电网可靠性为前提,安排设备的带电检测工作。在具体实施时,应根据本地区实际情况(设备运行情况、电磁环境、检测仪器设备等),依据本规范,制定适合本地区的实施细则或补充规定。
3.2.1带电局部放电检测判定
带电局部放电检测中缺陷的判定应排除干扰,综合考虑信号的幅值、大小、波形等因素,确定是否具备局部放电特征。
3.2.2缺陷定位
电力设备互相关联,在某设备上检测到缺陷时,应当对相邻设备进行检测,正确定位缺陷。同时,采用多种检测技术进行联合分析定位。
3.2.3与设备状态评价相结合
状态检测是开展设备状态评价的基础,为消隐除患、更新改造提供必要的依据。同时,状态评价为较差的设备、家族缺陷设备等是下一周期状态检测的重点对象。最终目的都是尽最大可能控制设备故障停电风险、减少事故损失。
3.2.4与电网运行方式结合
同一电网在不同运行方式下存在不同的关键风险点,阶段性的带电检测工作应围绕电网运行方式来展开,对关键设备适度加强测试能有效防范停电、电网事故。
3.2.5与停电检测结合
带电检测是对常规停电检测的弥补,同时也是对停电检测的指导。但是带电检测也不能解决全部问题,必要时、部分常规项目还是需要停电检测。所以应以带电检测为主,辅以停电检测。
3.2.6横向与纵向比较
同样运行条件、同型号的电力设备之间进行横向比较,同一设备历次检测进行纵向比较,是有效的发现潜在问题的方法。
3.2.7新技术应用
带电检测已被证实为有效的检测手段,新技术不断涌现。在保证电网、设备安全的前提下,积极探索使用新技术,积累经验,保证电网安全运行。
3.3在进行与温度和湿度有关的各种检测时(如红外热像检测等),应同时测量环境温度与湿度。
3.4进行检测时,环境温度一般应高于+5℃;室外检测应在良好天气进行,且空气相对湿度一般不高于80%。
3.5室外进行红外热像检测宜在日出之前、日落之后或阴天进行。
3.6室内检测局部放电信号宜采取临时闭灯、关闭无线通讯器材等措施,以减少干扰信号。
3.7进行设备检测时,应结合设备的结构特点和检测数据的变化规律与趋势,进行全面地、系统地综合分析和比较,做出综合判断。
3.8对可能立即造成事故或扩大损伤的缺陷类型(如涉及固体绝缘的放电性严重缺陷、产气速率超过标准注意值等),应尽快停电进行针对性诊断试验,或采取其它较稳妥的监测方案。
3.9在进行带电检测时,带电检测接线应不影响被检测设备的安全可靠性。
3.10当采用一种检测方法发现设备存在问题时,要采用其它可行的方法进一步进行联合检测,检测过程中发现异常信号,应注意组合技术的应用进行关联分析。
3.11当设备存在问题时,信号应具有可重复观测性,对于偶发信号应加强跟踪,并尽量查找偶发信号原因。
3.12老旧设备局部放电带电检测
带电高频局部放电检测需从末屏引下线抽取信号,很多老旧设备没有末屏引下线,不能有效进行带电检测,可以在工作中结合停电安装末屏端子箱和引下线,为带电检测创造条件。从末屏抽取信号时,尽量采用开口抽取信号,不影响被检测设备的安全可靠运行。
3.13带电检测信号表现出的家族性特征
应重视带电检测发现家族性缺陷的分析统计工作,查找缺陷发生的本质原因,着重从设备的设计、材质、工艺等方面查找,总结同型、同厂、同工艺的设备是否存在同样缺陷隐患,并分析这些缺陷在带电状态下表征出来的信号是否具有家族性特征。
4、变压器检测项目、周期和标准
序号
项目
周期
标准
说明
1
红外热像检测
1)半年至1年
2)投运后
3)必要时
按DL/T664要求执行。
 
新设备投运后1周内完成。
 
 
2
油中溶解气体分析
1)330kV 及以上:3月;
220kV:半年;
110kV及66kV:1年;
2)投运后
3)必要时
按Q/GDW 168要求执行。
1)异常情况应缩短检测周期。
2)已安装成熟在线监测的设备,可根据情况适当缩短在线检测周期,延长人工取样周期。
 
3
高频局部放电检测
1)1年至2年
2)投运后
3)必要时
1)正常:无典型放电图谱。
2)异常:在同等条件下同类设备检测的图谱有明显区别。
3)缺陷:具有典型局部放电的检测图谱。
 
1)与标准图谱(附录)比较。
2)新设备投运、大修后1周内完成。
3)适用于铁芯、夹件及电容末屏接地线,其它结构参照执行。
4)异常情况应缩短检测周期。
4
铁芯接地电流测量
必要时
≤100mA
当怀疑有铁芯多点接地时进行该项测量
5、套管检测项目、周期和标准
序号
项目
周期
标准
说明
1
红外热像检测
1)半年至1年
2)投运后
3)必要时
按DL/T664要求执行。
 
 
新设备投运后1周内完成。
 
 
2
高频局部放电检测
1)1年至2年
2)投运后
3)必要时
1)正常:无典型放电图谱。
2)异常:在同等条件下同类设备检测的图谱有明显区别。
3)缺陷:具有典型局部放电的检测图谱。
 
1)与标准图谱(附录)比较。
2)新设备投运、大修后1周内完成。
3)适用于电容末屏接地线,其它结构参照执行。
4)异常情况应缩短检测周期。
3
相对介质介质损耗因数
1)1年至2年
2)投运后
3)必要时
1)正常:初值差≤10%。
2)异常:初值差>10%且≤30%
3)缺陷:初值差>30%
 
采用相对值比较法,单根测试线长度应保证在15米以内。
初值宜选取:设备停电状态下的介质损耗因数为合格,带电后立即检测的数值作为初值。
相对设备宜选择同相异类设备,如果因距离原因可选择同类异相设备,但一经确定就不可更改。
4
相对电容量比值
1)1年至2年
2)投运后
3)必要时
1)正常:初值差≤5%。
2)异常:初值差>5%且≤20%
3)缺陷:初值差>20%
 
采用相对值比较法,单根测试线长度应保证在15米以内。
初值宜按下述方法选取:设备停电状态下的电容量合格,带电后立即检测的数值作为初值。
相对设备宜选择同相异类设备,如果因距离原因可选择同类异相设备,但一经确定就不可更改。
6、电流互感器检测项目、周期和标准
序号
项目
周期
标准
说明
1
红外热像检测
1)半年至1年
2)投运后
3)必要时
按DL/T664要求执行。
新设备投运后1周内完成。
2
高频局部放电检测
1)1年至2年
2)投运后
3)必要时
1)正常:无典型放电图谱。
2)异常:在同等条件下同类设备检测的图谱有明显区别。
3)缺陷:具有典型局部放电的检测图谱。
 
1)与标准图谱(附录)比较。
2)新设备投运、大修后1周内完成。
3)适用于电容末屏接地线,其它结构参照执行。
4)异常情况应缩短检测周期。
3
相对介质介质损耗因数
1)1年至2年
2)投运后
3)必要时
1)正常:初值差≤10%。
2)异常:初值差>10%且≤30%
3)缺陷:初值差>30%
 
采用相对值比较法,单根测试线长度应保证在15米以内。
初值宜选取设备停电状态下的介质损耗因数合格,带电后立即检测的数值作为初值。
相对设备宜选择同相异类设备,如果因距离原因可选择同类异相设备,但一经确定就不可更改。
4
相对电容量比值
1)1年至2年
2)投运后
3)必要时
1)正常:初值差≤5%。
2)异常:初值差>5%且≤20%
3)缺陷:初值差>20%
 
采用相对值比较法,单根测试线长度应保证在15米以内。
初值宜按下述方法选取:设备停电状态下的电容量合格,带电后立即检测的数值作为初值。
相对设备宜选择同相异类设备,如果因距离原因可选择同类异相设备,但一经确定就不可更改。
7、电压互感器、耦合电容器检测项目、周期和标准
序号
项目
周期
标准
说明
1
红外热像检测
1)半年至1年
2)投运后
3)必要时
按DL/T664要求执行。
 
 
新设备投运后1周内完成。
 
 
2
高频局部放电检测
1)1年至2年
2)投运后
3)必要时
1)正常:无典型放电图谱。
2)异常:在同等条件下同类设备检测的图谱有明显区别。
3)缺陷:具有典型局部放电的检测图谱。
 
1)与标准图谱(附录)比较。
2)新设备投运、大修后1周内完成。
3)适用于从电容末端抽取信号,其它结构参照执行。
4)异常情况应缩短检测周期。
3
相对介质介质损耗因数
1)1年至2年
2)投运后
3)必要时
1)正常:初值差≤10%。
2)异常:初值差>10%且≤30%
3)缺陷:初值差>30
 
采用相对值比较法,单根测试线长度应保证在15米以内。
初值宜选取设备停电状态下的介质损耗因数合格,带电后立即检测的数值作为初值。
相对设备宜选择同相异类设备,如果因距离原因可选择同类异相设备,但一经确定就不可更改。
4
相对电容量比值
1)1年至2年
2)投运后
3)必要时
1)正常:初值差≤5%。
2)异常:初值差>5%且≤20%
3)缺陷:初值差>20%
 
采用相对值比较法,单根测试线长度应保证在15米以内。
初值宜按下述方法选取:设备停电状态下的电容量合格,带电后立即检测的数值作为初值。
相对设备宜选择同相异类设备,如果因距离原因可选择同类异相设备,但一经确定就不可更改。
8、避雷器检测项目、周期和标准
序号
项目
周期
标准
说明
1
红外热像检测
1)半年至1年
2)投运后
3)必要时
按DL/T664要求执行。
 
 
新设备投运后1周内完成。
 
 
2
高频局部放电检测
1)1年至2年
2)投运后
3)必要时
1)正常:无典型放电图谱。
2)异常:在同等条件下同类设备检测的图谱有明显区别。
3)缺陷:具有典型局部放电的检测图谱。
 
1)与标准图谱(附录)比较。
2)新设备投运、大修后1周内完成。
3)适用于从避雷器末端抽取信号,其它结构参照执行。
4)异常情况应缩短检测周期。
3
 
运行中持续电流检测
1)35kV及以上金属氧化物避雷器:投运后半年内测量1次,运行1年后每年雷雨季前测量1次
2)必要时
1)测量运行电压下的全电流、阻性电流或功率损耗,测量值与初始值比较,不应有明显变化,当阻性电流增加一倍时,必须停电检查。
2)当阻性电流初值差达到+50%时,适当缩短监测周期。
测量时应记录环境温度,相对湿度,和运行电压,应注意瓷套表面状况的影响及相间干扰影响。
9、GIS本体检测项目、周期和标准
序号
项目
周期
标准
说明
1
红外热像检测
1)半年至1年
2)投运后
3)大修后
4)必要时
参考DL/T664
见10.1条
2
超高频局部放电检测
1)半年至1年
2)投运后
3)大修后
4)必要时
1)正常:无典型放电图谱。
2)异常:在同等条件下同类设备检测的图谱有明显区别。
3)缺陷:具有典型局部放电的检测图谱。
见10.2条
3
超声波局部放电检测
1)半年至1年
2)投运后
3)大修后
4)必要时
1)正常:无典型放电波形或音响,且≤5dB。
2)异常:数值>5dB。
3)缺陷:数值>10 dB。
见10.3条
4
SF6气体湿度20℃ (μL/L)
1)投运后1年,以后3年1次
2)补气24h后
3)大修后
4)必要时
新安装、大修后:
1)断路器灭弧室气室:≤150
2)其他气室:≤250
运行中:
1)断路器灭弧室气室:≤300
2)其他气室:≤500
见10.4条
5
SF6气体纯度
1)投运后1年内
2)必要时
1)正常:纯度≥97%。
 
见10.5条
6
SF6气体分解物20℃ (μL/L)
1)投运后1年,以后3年1次
2)必要时
1)正常:SO2≤2且H2S≤2
2)缺陷: SO2≥5或H2S≥5
见10.5条
7
SF6气体泄漏成像法检测
1)补气间隔小于2年时
2)必要时
SF6设备各部位无泄漏迹象
 
红外热像检测
检测各单元及进、出线电气连接处,红外热像图显示应无异常温升、温差和(或)相对温差。注意与同等运行条件下其他相同单元进行比较。测量时记录环境温度、负荷及其近3小时内的变化情况,以便分析参考。
10、超高频局部放电检测
GIS中局部放电波形有很陡的上升前沿,脉冲的持续时间只有几个纳秒,但在气室中的谐振时间达到毫秒数量级,使得在气室中多次谐振的频率最高可达1.5GHz以上;GIS的同轴结构相当于一个良好的波导,信号在其内部传播时衰减很小。超高频放电脉冲的特征参数主要有信号的幅值、放电起始点和脉冲间隔,都可用于缺陷的识别。超高频放电信号频谱范围一般为500-2000MHz,通过检测超高频电磁波信号可实现对电力设备局部放电类型的判别和定位。
在检测前应尽量排除环境的干扰信号。检测中对干扰信号的判别可综合利用超高频法典型干扰图谱、频谱仪和高速示波器等仪器和手段进行。进行局部放电定位时,可采用示波器(采样精度至少1GHz以上)等进行精确定位,必要时也可通过改变电气设备一次运行方式进行。
序号
项目
周期
标准
说明
1
红外热像检测
1)半年至1年
2)投运后
3)必要时
1)正常:柜体表面温度与环境温差≤20K。
2)缺陷:柜体表面温度与环境温差>20K。
见11.1条
2
超声波局部放电检测
1)半年至1年
2)投运后
3)必要时
1)正常:无典型放电波形或音响,且数值≤8dB。
2)异常:数值>8dB且≤15dB。
3)缺陷:数值>15dB。
见11.2条
3
暂态地电压检测
1)半年至1年
2)投运后
3)必要时
1)正常:相对值≤20dB。
2)异常:相对值>20dB。
见11.3条
12、敞开式SF6断路器检测项目、周期和标准
序号
项目
周期
标准
说明
1
红外热像检测
1)半年至1年
2)投运后
3)大修后
4)必要时
1)正常:热像图本体相间同类部位热点温差<3K
2)异常:热像图本体相间同类部位热点温差≥3K
见12.1条
2
SF6气体湿度20℃ (μL/L)
1)投运后1年,以后3年1次
2)补气24h后
3)大修后
4)必要时
新安装、大修后:≤150
运行中:≤300
见10.4条
3
SF6气体纯度
1)投运后1年内
2)必要时
1)正常:纯度≥97%
见10.5条
4
SF6气体分解物20℃ (μL/L)
1)投运后1年,以后3年1次
2)必要时
1)正常:SO2≤2且H2S≤2
2)缺陷:SO2≥5或H2S≥5
见10.5条
5
SF6气体泄漏成像法检测
1)补气间隔小于2年时
2)必要时
SF6设备各部位无泄漏迹象
 
13、高压电缆带电检测项目、周期和标准
序号
项目
周期
标准
说明
1
红外热像检测
1)大修后带负荷一周内(但应超过24h);
2)其他3个月1次;
3)必要时
1)对于外部金属连接部位,相间温差超过6℃应加强监测,超过10℃应申请停电检查;
2)终端本体相间超过2℃应加强监测,超过4℃应停电检查。
 
电力电缆终端和非直埋式电缆中间接头、交叉互联箱、外护套屏蔽接地点等部位
必要时:当电缆线路负荷较重(超过50%)时,应适当缩短红外热像检测周期,建议一个月测量一次。
注意:①需要对电缆线路各处分别进行测量,避免遗漏测量部位;②被检电缆带电运行,带电运行时间应该在24小时以上,并尽量移开或避开电缆与测温仪之间的遮挡物,如玻璃窗、门或盖板等;③最好在设备负荷高峰状态下进行,一般不低于额定负荷30%。
2
外护层接地电流
交接后一周内
3个月1次
3)必要时
 
正常: 满足下表全部条件时;
异常: 满足下表任何一项条件时;
接地电流
绝对值
<100A
接地电流与负荷比值
<20%
单相接地电流最大值/最小值
<3
 
接地电流
绝对值
≥100A且≤200A
接地电流与负荷比值
≥20%且≤50%
单相接地电流最大值/最小值
≥3且≤5
缺陷:满足下表任何一项条件时
 
接地电流
绝对值
>200A
接地电流与负荷比值
>50%
单相接地电流最大值/最小值
>5
必要时:
新建、扩改建电气设备在投运初期一周内应进行一次接地电流检测;
在每年大负荷来临之前以及大负荷过后,或者度夏高峰前后,应加强对接地电流的检测。
对于运行环境差、设备陈旧及缺陷设备,要增加监测次数。
对接地电流测量数据的分析,要结合电缆线路的负荷情况,综合分析接地电流异常的发展变化趋势。
3
电缆终端及中间接头高频局部放电检测
1)1年
2)投运后
3)大修后
4)必要时
1)正常:无典型放电图谱。
2)异常:在同等条件下同类设备检测的图谱有明显区别。
3)缺陷:具有典型局部放电的检测图谱。
 
1)与标准图谱(附录)比较。
2)新设备投运、大修后1周内完成。
3)异常情况应缩短检测周期。
4)当放电幅值达到3V以上时,应尽快安排停运。
4
电缆终端及中间接头超高频局部放电检测
1)1年
2)投运后
3)大修后
4)必要时
1)正常:无典型放电图谱。
2)异常:在同等条件下同类设备检测的图谱有明显区别。
3)缺陷:具有典型局部放电的检测图谱。
1)与标准图谱(附录)比较。
2)新设备投运、大修后1周内完成。
3)异常情况应缩短检测周期。
5
1)1年
2)投运后
3)必要时
1)正常:无典型放电波形或音响,且数值≤0dB。
2)异常:数值>1dB且≤3dB。
3)缺陷:数值>3dB。
 
 

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