第 4 分册超声波局部放电检测细则 目录 前言II 1 检测条件1 1.1 环境要求1 1.2 待测设备要求1 1.3 人员要求1 1.4 安全要求1 1.5 检验测试仪器要求2 2 检测准备2 3 检测的新方法3 3.1 检测原理图3 3.2 检测步骤3 3.3 检测验收4 4 检验测试的数据分析和处理4 5 检测原始数据和报告4 5.1 原始数据4 5.2 检测报告4 附 录 A （规范性附录）超声波局部放电检测报告5 附 录 B （资料性附录）超声测试典型图谱6 附 录 C （资料性附录）缺陷部位和缺陷类型判断依据15 I 超声波局部放电检测细则 1 检测条件 1.1 环境要求 a)环 境温度宜在-10～40ºC。 b)环 境相对湿度不宜大于 80%，若在室外不应在有大风、雷、雨、雾、雪的环境下进行检测。 c)在 检测时应避免大型设备振动、人员频繁走动等干扰源带来的影响。 d)通 过超声波局部放电检测仪器检测到的背景噪声幅值较小、无 50Hz/100Hz 频率相关性 （1个 工频周期出现 1次/2 次放电信号），不会掩盖可能存在的局部放电信号，不会对检测造成干扰。 1.2 待测设备要求 a)设 备处于带电状态且为额定气体压力。 b)设 备外壳清洁、无覆冰。 c)运 行设备上无各种外部作业。 d)应 尽量避开视线中的封闭遮挡物，如门和盖板等。 e)设 备的测试点易在出厂及第 1次测试时进行标注,以便今后的测试及比较。 1.3 人员要求 进行电力设备超声波局部放电带电检测的人员应具备如下条件： a)接 受过超声波局部放电带电检测培训，熟悉超声波局部放电检测技术的基本原理、诊断分析方法， 了解超声波局部放电检测仪器的工作原理、技术参数和性能，掌握超声波局部放电检测仪 器的操作 方法，具备现场检测能力。 b)了 解被测设备的结构特点、工作原理、运行状况和导致设备故障的基本因素。 c)具 有一定的现场工作经验，熟悉并能严格遵守电力生产和工作现场的相关安全管理规定。 d)检 测当日身体状况和精神状况良好。 1.4 安全要求 a)应 严格执行 《电力安全工作规程 （变电部分）》的相关要求，检修人员填写变电站第二种工作 票，运维人员使用维护作业卡。 b)超 声波局部放电带电检测工作不得少于两人。工作负责人应由有超声波局部放电带电检测经验的 人员担任，开始检测前，工作负责人应向全体工作人员详细布置检测工作的各安全注意事项。 c)对 复杂的带电检测或在相距较远的几个位置进行工作时，应在工作负责人指挥下，在每一个工作位 置分别设专人监护，带电检测人员在工作中应思想集中，服从指挥。 d)检 测人员应避开设备防爆口或压力释放口。 e)在 进行检测时，要防止误碰、误动设备。 f)在 进行检测时，要保证人员、仪器与设备带电部位保持足够安全距离。 g)防 止传感器坠落而误碰设备。 h)检 测中应保持仪器使用的信号线完全展开，避免与电源线 （若有）缠绕一起，收放信号线 止随意舞动，并避免信号线外皮受到刮蹭。 i) 保证检测仪器接地良好，避免人员触电。 j) 在使用传感器进行检测时，如果有明显的感应电压，应戴绝缘手套，避免手部直接接触传感器 金 属部件。 k) 检测现场出现异常情况时，应立即停止检测工作并撤离现场。 1.5 检测仪器要求 超声波局部放电检测仪器一般由超声波传感器、前置信号放大器 （可选）、数据采集单元、数据处 理单元等组成，为实现对高处目标的检测，宜配备超声波传感器专用的绝缘支撑杆。 主要技术指标 a) 灵敏度：峰值灵敏度一般不小于 60dB[V/(m/s)]，均值灵敏度一般不小于 40dB[V/(m/s)]。 检测频带：用于 SF 气体绝缘电力设备的超声波检测仪，一般在 20kHz～80kHz 范围内；对于 b) 6 非接触方式的超声波检测仪，一般在 20kHz～60kHz 范围内。 c) 线%。 d) 稳定性：局部放电超声波检测仪连续工作 1小时后，注入恒定幅值的脉冲信号时，其响应值的变 化不应超过±20%。 功能要求 a) 宜具有“连续模式”、“时域模式”、“相位模式”、“飞行模式”和“特征指数模式”，其中，“连续模 式”能够显示信号幅值大小、50Hz/100Hz频率相关性，“时域模式”能够显示信号幅值大小及信 号波形，“相位模式”能够反映超声波信号相位分布情况，“飞行模式”能够反映自由微粒运动轨 迹，“特征指数模式”能够反映超声波信号发生时间间隔。 b) 应可记录背景噪声并与检测信号实时比较。 c) 应可设定报警阈值。 d) 应具有放大倍数调节功能，并在仪器上直观显示放大倍数大小。 e) 应具备抗外部干扰的功能。 f) 应可将测试数据存储于本机并导出至电脑。 g) 若采用可充电电池供电，充电电压为 220V、频率为 50Hz，充满电单次连续使用时间不低于 4 小时。 h) 宜具备内、外同步功能，从而在“相位模式”下对检测信号进行观察和分析。 i) 应可进行时域与频域的转换。 j) 宜具备检测图谱显示功能。提供局部放电信号的幅值、相位、放电频次等信息中的一种或几种， 并可 采用波形图、趋势图等谱图中的一种或几种进行展示。 k) 宜具备放电类型识别功能。具备模式识别功能的仪器应能判断设备中的典型局部放电类型 （自由金 属微粒放电、悬浮电位放电、沿面放电、绝缘内部气隙放电、金属尖端放电等），或给出各类 局部放电发生的可能性，诊断结果应当简单明确。 2 检测准备 a) 检测前，应了解被测设备数量、型号、结构、制造厂家、安装日期等信息以及运行情况。 2 b)配 备与检测工作相符的图纸、上次的检测记录、标准作业卡、安全作业指导卡。 c)现 场具备安全可靠的检修电源，禁止从运行设备上接取检测用电源。 d)检 查环境、人员、仪器、设备、工作区域满足检测条件。 e)按 安全生产管理规定办理工作许可手续。 3 检测方法 3.1 检测原理图 图 1 超声波局部放电检测原理图 3.2 检测步骤 a) 检查仪器完整性，按照仪器说明书连接检测仪器各部件，将检测仪器正确接地后开机。 b) 开机后，运行检测软件，检查界面显示、模式切换是否正常稳定。 c) 进行仪器自检，确认超声波传感器和检测通道工作正常。 d) 若具备该功能，设置变电站名称、设备名称、检测位置并做好标注。 e) 将检测仪器调至适当量程，传感器悬浮于空气中，测量空间背景噪声并记录，根据现场噪声水 平 设定信号检测阈值。 f) 将检测点选取于断路器断口处、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、导 体 连接部件以及水平布置盆式绝缘子上方部位，检测前应将传感器贴合的壳体外表面擦拭干净， 检测点间隔应小于检测仪器的有效检测范围，测量时测点应选取于气室侧下方。 g) 在超声波传感器检测面均匀涂抹专用检测耦合剂，施加适当压力紧贴于壳体外表面以尽量减小信 号衰减，检测时传感器应与被试壳体保持相对静止，对于高处设备，例如某些GIS母线气室， 可用配 套绝缘支撑杆支撑传感器紧贴壳体外表面进行检测，但须确保传感器与设备带电部位有足够的 安全距离。 h) 在显示界面观察检测到的信号，观察时间不低于15秒，如果发现信号有效值/峰值无异常，50 Hz/100Hz频率相关性较低，则保存数据，继续下一点检测。 i) 如果发现信号异常，则在该气室进行多点检测，延长检测时间不少于30s并记录多组数据进行 幅值对比和趋势分析，为准确进行相位相关性分析，可利用具有与运行设备相同相位关系的电 源引 出同步信号至检测仪器进行相位同步。亦可用耳机监听异常信号的声音特性，根据声音特 性的持续 性、频率高低等进行初步判断，并通过按压可能震动的部件，初步排除干扰。 j) 填写设备检测数据记录表 （附录A），对于存在异常的气室，应附检测图片和缺陷分析。 3.3 检测验收 3 a) 检查检测数据是否准确、完整。 b) 将工作现场恢复至检测前状态。 4 检测数据分析和处理 根据连续图谱、时域图谱、相位图谱特和特征指数图谱征判断测量信号是否具备 50Hz/100Hz 相关 性。若是，说明可能存在局部放电，继续如下分析和处理： a) 同一类设备局部放电信号的横向对比，相似设备在相似环境下检测得到的局部放电信号，其测 试 幅值和测试图谱应比较相似，例如对同一GIS间隔A、B、C三相断路器气室同一位置的局部放电图谱 对比， 可以帮助判断是否有放电。 b) 同一设备历史数据的纵向对比，通过在较长的时间内多次测量同一设备的局部放电信号，可以 跟 踪设备的绝缘状态劣化趋势，如果测量值有明显增大，或出现典型局部放电图谱，可判断此测试部位 存在异 常，典型放电图谱参见附录B。 c) 若检测到异常信号，可借助其它检测仪器 （如特高频局部放电检测仪、示波器、频谱分析仪以 及 SF 分解物检测分析仪），对异常信号进行综合分析，并判断放电的类型，根据不同的判据对被测设备 6 进行危 险性评估。在条件具备时，利用声声定位/声电定位等方法，根据不同布置位置传感器检测信号的强度变化规 律和时延规律来确定缺陷部位，以GIS检测为例，一般先确定缺陷位于的气室，再精确定 位到高压导体/壳 体等部位。同时进行缺陷类型识别，可以根据超声波检测信号的50Hz/100Hz频率相关性、信号幅值水 平以及信号的相位关系，进行缺陷类型识别，具体分析方法见附录C。 5 检测原始数据和报告 5.1 原始数据 在检测过程中，应随时保存超声波局放检测原始数据，可添加缺陷部位的可见光照片，并留存照片。若 检 测仪器数据可导出，存放方式如下： a) 建立一级文件夹，文件夹名称：变电站名＋检测日期。 b) 建立二级文件夹，文件夹名称：调度号 （如：111、14-9、224-9）。当被检测间隔三相分仓时， 需分相建立文件夹，文件夹名称：调度号+相别 （如111A、111B、111C）。 c) 文件名：被测气室编号+被测部位。 d) 当检测到异常时，需对该间隔上的所有气室进行检测并分别建立文件夹，文件夹名称：调度号 ＋相别 （A、B、C）＋被测气室编号。 5.2 检测报告 检测工作完成后，应在 15个工作日内完成检测报告整理并录入 PMS系统，报告格式见附录 A。 4 附 录 A （规范性附录） 超声波局部放电检测报告 A.1 超声波局部放电检测报告 表A.1 超声波局部放电检测报告 一、基本信息 变电站 委托单位 试验单位 运行编号 试验性质 试验日期 试验人员 试验地点 报告日期 编制人 审核人 批准人 环境和温度 环境相对湿度 试验天气 （℃） （%） 二、设备铭牌
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