新型电力设备“TEV局部放电监测仪”测试精准,稳定可靠

国内第1台适用于海拔2200米以上地区的10千伏植物油变压器，在青海西宁丝路(政西)110千伏变电站施工建设现场稳定挂网运行23天。

该变压器在防火可靠性、散热效能、耐高温稳定性及使用寿命等核心指标上都比同容量传统变压器表现更突出，该技术顺利应用有效填补了中国高海拔地区环保型电力设备应用的技术空白。

据悉，国网青海省电力公司西宁供电公司选用性能优良的大豆油作为基础油，并通过科学添加抗氧化剂与降凝剂，成功满足了高海拔、低温等特殊气候环境下的严苛运行需求。

产品概述（LYPCD-3500 新型电力设备“TEV局部放电监测仪”测试精准,稳定可靠）

开关柜的故障类型一般可分为拒动/误动故障、绝缘故障、开断与关合故障、载流故障、外力及其他故障。中国电力科学院对1989～1997年和2004年40.5KV以下开关设备的故障进行了统计，其中绝缘与载流性故障占30%～53%。而广东电网公司对1992～2002年开关设备故障类型的统计结果显示，绝缘与载流性故障的比例甚至高达66%  .以上两种故障均与放电现象有关。近年来，英国电力企业对国内使用中压真空开关进行故障统计：其中误操作和机械性两类故障占30%～38% ；放电互感器和电缆箱类故障占26%～44% 。这些故障都会伴随着局部放电现象的产生。采用传统方法检测需浪费大量的财力，造成巨大的损失。

采用暂态对地电压(TEV)测量和超声波(US)测量两种新兴技术对开关柜进行故障检测。 设备采用便携式，操作简单，TEV传感器贴在箱壁，US传感器沿着开关柜上的缝隙扫描检测，对高压开关及开关柜无任何损害，所有的检测对高压开关及开关柜设备的运行不产生任何影响。该产品可以对测量进行信号多周期观察，对放电进行频率识别，并通过多种模式进行分析，能够清楚地判断出开关柜是否出现故障。

引用标准（LYPCD-3500 新型电力设备“TEV局部放电监测仪”测试精准,稳定可靠）

局部放电测量GB/T 7354

电力设备局部放电现场测量导则 DL/T 417

高电压试验技术 第1部分：一般试验要求 GB/T 16927.1

高电压试验技术 第2部分：测量系统 GB/T 16927.2

高电压试验技术 第3部分: 现场试验的定义及要求 GB/T 16927.3

产品简介（LYPCD-3500 新型电力设备“TEV局部放电监测仪”测试精准,稳定可靠）

本产品主要由以下几部分组成：

LYPCD-3500巡检仪一台。

主机充电器一套

LYTEV-II传感器1个。

LYCS-Ⅳ非接触式超声传感器1个

BNC-SMA 50Ω同轴电缆2条。

LYTX-03无线同步发射器及电源线一套。

后台报告生成软件光盘1个

                                               图 3?1系统组成

暂态地电压（TEV）测量原理

当配电设备发生局部放电现象时，带电离子会快速地由带电体向接地的非带电体快速迁移，如配电设备的柜体，并在非带电体上产生电流行波，且以光速向各个方向快速传播。受集肤效应的影响，电流行波往往仅集中在柜体的内表面，而不会直接穿透金属柜体。但是当电流行波遇到不连续的金属断开或绝缘连接处时，电流行波会有金属柜体内表面转移到外表面，并以电磁波形式向自由空间传播，且在金属外表面产生暂态地电压。而该电压可用专用的TEV传感器布置在开关柜外面进行测量。TEV传感器类似传统的RF耦合电容器，其壳体可做绝缘和保护双重功能，传感器内部可感应出高频脉冲电流信号。其测量原理如图：

                                 图 4-1 TEV检测原理

超声波（US）测量原理

局部放电发生前，放点点周围的电场力绝缘介质的机械应力和粒子力处于相对平衡状态。局部放电发生时电荷的快速释放或迁移使电场发生改变，打破了平衡状态，引起周围粒子发生震荡性机械运动，从而产生声音或振动信号。超声波法通过在设备腔体外壁上安装超声波传感器来测量局部放电信号。该方法特点是传感器与地理设备的电气回路无任何联系，不受电器方面的干扰，但在现场使用时容易受周围环境噪声或设备机械振动的影响。由于超声信号在电力设备常用绝缘材料中的衰减较大，超声波检测法的检测范围有限，但具有定位准确度高的优点。局部放电产生的声波的频谱很宽，可以从几十Hz 到几MHz，其中频率低于20kHz 的信号能够被人耳听到，而高于这一频率的超声波信号必须用超声波传感器才能接收到。通过测量超声波信号的声压大小，推测放电的强弱。

               图 5-1 US测量原理

技术参数（LYPCD-3500 新型电力设备“TEV局部放电监测仪”测试精准,稳定可靠）

由新疆电力科学研究院研发的“油浸式变压器类设备绝缘状态的宽频域感知技术及工程应用”项目获得24年度新疆维吾尔自治区科学技术奖一等奖。目前，该项目相关成果已在±1100千伏昌吉换流站等28座枢纽变电（换流）站实现规模化应用，为新疆电网可靠运行提供了支撑。

新疆电网有多条电力外送大通道，可靠运行至关重要。油浸纸绝缘设备是以绝缘油和绝缘纸为核心绝缘介质的电力设备，包括变压器、电抗器、套管、互感器等核心设备。新疆地理环境特殊，昼夜温差、冬夏温差较大，叠加新能源发电“昼发夜歇”大负载波动的影响，油浸纸绝缘设备受潮、老化等问题愈发突出。数据显示，新疆电网的油浸纸绝缘设备受潮缺陷占比达20%。

昌吉换流站所在地冬季*低气温可达零下40摄氏度。低温环境下油浸纸绝缘设备的绝缘状态监测困难，易出现缺陷漏检情况。此外，变压器、电抗器在运输和安装过程中常处于未注油状态，传统的频域介电响应技术无法准确定位绝缘缺陷。在新疆750千伏变电站中，套管、互感器等少油设备的电容量仅是大型充油设备的2%，其响应电流极易被电晕掩盖，易导致测量失败。

对此，新疆电科院牵头西安交通大学、特变电工股份有限公司等高校、企业组建产学研用攻关团队，依托国家高技术研究发展计划、国家杰出青年科学基金等项目开展攻关，从机理研究到技术研发、从装备制造到工程应用，构建起全链条更新体系。

攻关团队先瞄准设备绝缘劣化的机理难题，搭建起“材料-模型-实物”全方位实验平台，用于模拟真实设备的缺陷状态。他们在两年内对500多个油浸纸绝缘设备劣化样品在零下40摄氏度至150摄氏度的范围内开展热循环试验，获取了4000组涵盖频域介电、微观形貌、聚合度等指标的关键数据，为绝缘诊断提供了参考。

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