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DL/T 1534-2016

基本信息

标准号: DL/T 1534-2016

中文名称:油浸式电力变压器局部放电的特高频检测方法

标准类别:电力行业标准(DL)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 浸式 电力 变压器 局部 放电 检测 方法

标准分类号

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出版信息

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标准简介

DL/T 1534-2016.Methods of UHF partial discharge detection in oil-immersed power transformers.
1范围
DL/T 1534规定了油浸式电力变压器(电抗器)局部放电的特高频检测方法,主要包括检测装置功能要求、检测与定位技术要求、信号特征与分析方法。
DL/T 1534适用于110 (66) kV及以上电压等级的油浸式电力变压器(电抗器)的局部放电特高频检测。
2规范性引用文件
下列文件对于本标准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标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。
GB/T 7354局 部放电测量
GB 26860电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分
GB 26861电力安全工作规程高压试验室部分
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。为了便于使用,以下重复列出了GB/T 7354中的某些术语和定义。
3.1局部放电partial discharge
设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电,这种放电可以发生在导体(电极)附近,也可发生在其他位置。
3.2特高频(UHF) ultra high frequency
频率为300MHz~3000MHz范围内的电磁波。
3.3特高频传感器 ultra high frequency sensor
用于接收局部放电激发的特高频信号的传感器。
3.4局部放电特高频检测法ultra high frequency detection of partial discharge
通过特高频传感器检测局部放电所激发的特高频信号,实现局部放电检测和定位的方法。
3.5到达时刻arrival instant
特高频传感器检测到局部放电激发的特高频信号的起始时刻。

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标准内容

ICS 29.18G
备案号:53955-2016
中华人民共和国电万行业标准
DL/T 1534
油浸式电力变压器局部放电的
特高频检测方法
Methods of UHF partial discharge detection inoil-immersed power transformers2016..01..07发布
国家能源局
2016--06-01实施
范围·
规范性引用文件
术语和楚义,
检测装置
4.1概述…
·般功能要求
等殊动能要求·
5检测和定位:
5.1传感器安装
5.2检测
5.3局部放心源定位
6信号等征与分析
6.1局部放心信号·
6.2十扰信号
6.3市源度判定·
陈录A(资料性附录)
附录B(资料性洲录)
阳录C(资料性附录)
局部放电高频捡测的原理
局部放电特高频检测装置的工作方式局部放电特高频定位方法
DL/T1534.2016
DL/T1534--2016
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》的要求编写。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业电力变压器标准化技术委员会归口。本标准主要起草单位:国网电力科学研究院武汉南瑞有限货任公司、中国电力科学研究院、广东电网公司电力科学研究院、东电网公司、国网江西省电力公司电力科学研究、国网湖北省电力公司电力科学研究院、国网山东省电力公司电力科学研究院、南方电网公司电力科学研究院、特变电工沈阳变压器集团有限公司、天威保定变压器有限公司、广州西门子变压器有限公司、沈阳变压器研究院股份有限公司、阿尔斯通电网技术中心有限公司。木标准主要起草人:刘诣、邓建钢、聂德鑫、张淑珍、林春耀、欧阳旭东、万军彪、沈煜、朱文乓、进、王颂、孙健、王雪岗、杨家辉、陈垒、方石明。本标准为首次发布。
本标准在执行过程中的意见或建议反馈举中国电力企业联介会标准化管理中心(北京市白广路一条一号,100761)。
1范围
油浸式电力变压器局高部放电的特高频检测方法
DL/T 1534 --- 2016
本标准规定了池浸式出变压器(出抗器)局部放出的特高频检测方泌,主要包括检测装置功能费求、检测与定位技术要求、信号特征与分析方法本标准近用下110(66)kV及以上电压等级的油漫式中力变压器(中抗器)的局部放电特离频检测。2规范性引用文件
下刻文件对于本标准的应用是这不可少的,凡是注口期的用文件,假注口期的版本延用于本标准。凡是不注口期的引用义件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标推、GB/T7354:局部放电测带
GB26860中力安全T作规程发中厂和变中站中气部分(IB26861中力安全T作规程高压试验室部分3术语和定义
下列术语和定义适用干本标准:为了便于使用,以下重复列出了(iBT7354中的某些术语和是义。3.1
局部放电partialdischarge
设备绝缘系统部分被击穿的电气放电,这种放电川以发生有导体(电极)附近,也可发生在其他位置。
注:导体(心极)周围令体中的局部放心有称为“电录”,这‘名询小适月于其他形式的局部澈电:“游离”是指广与分广等形式的心离,通常不应把“游离”这广义性名吲用来表示局部放心。3.2
特高频(UHF)ultrahighfrequen心y频率为300MIIz--3000MIz范用内的电磁波:3.3
特高频传感器uitrahighfrequencysensur月于接收局部放电撇发的特高频信号的传感器:3.4
局部放电特高频检测法ultrahighfrequencydetectionofpartialdischarge通过特高频传感器检测局部放电所撇发的特高频信号,实现局部放电检测和定位的方法。3.5
到达时刻arrivalinstant
特高频传感器检测剑局部放电激发的特高频信号的起始时刻。$.6
到达时间差time-differencc-of-arrival不同特高频传感器检测到同一局部放电激发的特高频信号到达时刻差值4
DL/T1534—2016
4检测装置
4.1概述
检测装置基」局部改电特高频检测原理(参见附录A),出特高频传感器,信号理采集处理单元和分析软件等组成。工作方式可渠用宽带检波、窄带选频或窄带检波(参见附录B)。检测装置应具备般功能要求,诊断型检测装置还应具备特殊功能要求。4.2一般功能要求
检测装胃应具有下列一般功能:a)特高频传感器在坏境温度-25℃~+115℃C下应能止常工作。b)信于调理采集处理单元在环境温度-10℃+55℃,相对湿度0%~80%下应能正带工作。检测频率范围应在300MHz到3000MHz之间的某个频段,其中:C2
1)宽带检波工作方武的检测装置工作频段宜为400MHz~1500MHz;2)频率可调,工作带宽宜为20MHz~100MHz:3)窄带检波型工作方式的检测装置检测中心频率不可调,工作带宽不宜小」100MHz应能检测出上升沿不人了0.5ns、持续时间大F10ns、幅值人]3.5uV/m的阶跃脉冲信号d)
动态范围(DR)应不小丁40dB,由检测装置可检测最人脉冲电场值Ex和可检测最小脉冲电场值m计算出,计算公式如下:
DR=20log(Ex/Em)
)宜能同步检测不少于2路特高频信号。应能抑制或排除下扰。
检测数据应能存储并导出。
应具备检测结果显示功能,并提供特高频信号的幅值、相位等信息,可采用波形图、趋势图、i
多工频周期扫描图、二维谱图(更-V图、@-N图)、三维谱图(@-V-N图)等谱图中的一种或儿种进行展示。
采用改装放油阀仲入变压器内部进行检测的内置式特高频传癌器,应有能防止安装过程中空气进入变压器内部的装置。
4.3特殊功能要求
诊断型检测装置还应具有下列功能:a)定位功能:应能同步检测不少于4路特高频信号,通道间信号时间分辨率不大J-2ns。b)同步功能:应能采集被检设备电压相位信号,并同步检测局部放电的特高频信号5检测和定位
5.1传感器安装
5.1.1传感器可采用内置方式战外置方式安装,5.1.2内置安装是通过改装放油阀法兰盘将传感器置入变压器内部进行局部放电特高频信号检测。内置特尚频传燃器交装应车回可靠,兵有防正滑脱问措施,不影耐变压器的绞常运行:安装完华后,应能有效接收特高频信号。
5.1.3外置安装是将传感器安装在变压器.上可泄漏电磁波的介质窗上,进行局部放电特高频信号检测。布置传感器时,应与带电部位保持足够的安全距离。宜对传感器非检测而采取屏蔽措施。2
5.2检测
5.2.1检测过程中安全措施参照GB26860、GB2686I实施。DL/T1534—2016
5.2.2不应在特高频传感器附近使用前能与检测频段合的无线通偿设备;可在变压器外部设置特高频传感器采集牢间下扰信号,若变压器内部检测信号与究间工扰信号的相位和形态类似并同步出现,应考虑为十扰信号的可能性。
5.2.3续检测时间应不少于30min。花检测到发牛频次较低(间隔时问数秒以.1)疑似局部放电信号:且无规神,可延长检测时间。
5.2.4多个传感器同时检测时仪有个传感器能平复检测创特高频信号,宜调整其他传感器(或调理采集通道)布置在该传感器位置1逆行验证。5.2.5应对检测数据、环境和被检设备运行工况进行记录,如波形、幅、统计图谱、传感器安装位胃、天气、气温、湿度、检测时变川器负荷、分接开关挡位、冷却器运行状态等:5.3局部放电源定位
5.3.1定位条件
接收到具有明确到达时刻的特高额信号的转感器不少上4个,且不宜处千同平而上5.3.2传感器坐标
以汕箱上显著的结构点如外箱沿、加强筋等作为参考原点,建立三维自角坐标系,在该坐标系下测量各个传感器的坐标,参考原点宜选择距参与定位的传感器较近的位置。5.3.3等效波速
进行定位计算时,电磁波在变器内部包活油、纸,纸板等介质中的等效波速宜取20cm/ns5.3.4定位计算
检测结果达到定位条件并确定各传感器坐标后,宜采用到达时间差法进行定位,参见附录C变正器可能存在多一个放电源的情况,不同放电源产生的特高频信号可通过各传感器信时问差特征进行分辩,应将不同放电源产牛的不同的特高频信号到达时间差分别进行位算。5.3.5定位结果
给出局部放中特高频信号源定位位置时,应同时标明其参考坐标系,6信号特征与分析
6.1局部放电信号
具有以下所有特行的信号,可能为局部放电信号&)脉冲前沿较为陆峭;
b)周期性现:
c)有明显的相位特征:般情祝出现在所加电儿相位的第与第·象限。6.2干扰信号
具有以下任一特征的脉冲信号,可能为下扰信号:DL/T1534
偶然山现;
积位特征光规律;
)与外置检测空间干扰的特高频传感器接收的信号同步山现,相位特征一致:6.3严重程度判定
特高频传感器检测到的非下扰信号中,幅值人于背景信号10B时,应加强关注。根据特高频信号幅值和频次等检测特征量的发展趋势,结合局部改电超声检测和变压器油中溶解气体色谱分析等其他试验结果,对变压器局部放电情况进行综合评价。不宣只根据特高频信号强度判断局部放电严重程度:4
附录A
(资料性附录)
局部放电特高频检测的原理
DL/T1534—2016
在用部放电产生过程中,每一次局部放出的产生都会发生正负电荷的和,伴随有一个陡的电流脉冲,其上升时间为ns级或亚ns级,并激发特高频频段的申磁波。当放电间隙比较小、绝缘强度比较高时,政中过程的时问比较短,电流脉冲的陡度比较大,辐射高频电磁波的能力比较强。通常变天器绝缘结构发生的局部放中信号可以看成是由一个点源所发出的,消电介质某处发牛同部放电时,市放电产尘的电扰动随时间变化,将会产生电磁波,它们遵循麦点斯韦的电磁场基本方程:/VxH=.+
式(A.1),8为电流密度,单位为A/m:P为激励源,单位C/m。引入动态问量单位A和动态标量单位@来分析局部放电产生的时变中磁场,这时交克斯书基本方程纠变为式(A.2)动态位方程组:aA
I+V(V+A)+
V?A= -ud +Vus-
式(A.2),4为动态向量单位,单位为Wb/m;@为动态标景单位,单位为V;为介电常数,单位为F/m;+为导磁率,单位为I/m。式(A.2)表示了动态单位与激励源p和电流密度之间的关系,考虑洛伦兹条件:
V-A--ue
以及v=1/ue,则式(A.2)可化为1A
在时变场的源区域,山p和均为0,决此,式(A.4)达朗贝尔方成为波动方程:1A
者虑体积中所有电荷的作用,其解为sp(, , z, t)
DL/T1534--2016
A(x, ,z, n)=
4元起
式(A.6)和式(A.7)说明局部放电产生的电磁波是以逑度沿着r方向传播的,它是时间与位置的函数,该电磁波的能量以速度√沿着方向分布,即沿电磁波的传播方向传播。局部放电特高频(UHF)检测法基木原理是通过特高频传感器对电力设备中发生局部放电时产生的特高频电磁波信号进行检测,从而获得局部放电的相关信息,实现局部放电检测。通常可将特高频传感器外置于变压器电磁波介质窗门处,或者预置在变压器油箱壁内侧,以及通过放油阅伸入变乐器冲箱实现特高频电波信号接收,如图A.1所示。图A.1特高频传感器放置方式
变压器油:变压器汕箱:电磁波介质窗;特商频传感器;变压器放油阀
图A.I中,a、b、c三种方式分别对应介质窗口外置、预置内置、放油阀伸入内置三种特高频传感器安装放置方式。
(资料性附录)
局部放电特高频检测装置的工作方式DL / T 1534 — 2016
特高频局部放电检测装胃的工作方式一般分为宽带检波、窄带选频、窄带检波三种方式,其信号调理流程如阁B.1、图 B.2 所示。LNA
宽带浩带
超高频传感器
带逊滤波器低噪声放人器
检波器
图B.1宽带/窄带检波信号调理流程NA
超高频传感器 通滤波器低噪声放大器河变增益
波大器
采集处
分析单元
来巢处理
下变频器检激器(何可选)
分折单元
图B.2窄带选频信号调理流程
充带检波工作方式具有耦合信号频率范围宽、能量高的优点,但是易受检测频段范围内窄带播通信信号的下扰,使用时需根据下扰信号的频率特征采用特定心频率的带通滤波器或组合使用特定频率的高通和低通滤波器米避免窄带下扰.旁带选频工作方式可在工作频段中选取指定中心频率的固定带宽信号进行局部放电特高频检测,工作时可选取信噪比较高的频段作为检测段,具有检测频段川变、抗下扰能力强的优点。窄带检波工作方式类似于宽带检波方式,很是由」H特高频传感器耦合信频率范围穿、能量低,需要预先设计特高频传感器上作」常见电磁波干扰频段范围之外,因此应用受到定的限制,故不推荐采川。
DL/T 1534 —2016
附录C
(资料性附录)
局部放电特高频定位方法
局部放电特高频定位,是利用局部放电特高频信号到达多个传感器之间的时间差进行空问定位,一般需要至少4通道特高频信号进行定位,采用更多通道的特高频信号可得到更为准确的定位结果,到达时间差定位算法是在所有传感器中,以第一个特高频信号到达时刻作为参考时刻,通过测量后续到达的特高频信与不同的传播时间和传感器的儿何位置,就可以进行放电源位置计算,如果以第个收到特高频信书的传感器作为参考传感器,这样第:个传感器相对参考传感器的特高频传播时差就可以测得,各传感器相对参考传感器的特高频信号传播时差就满足双曲面方程:t - =t-e
式中:Www.bzxZ.net
t;从放电源到第i个传感器的特高频信号传播时问;t——放电源到参考传感器的特高频信号传播时间;i=l, 2, 3, ., m-l (m≥4)。
所以:
V(x, -x)* +(y, - y)* +(z, -z)2V(xa - x)* +(y。 - j)* +(z。-2)c
(sysz)第1个传感器所对应的位置坐标;(xos yo. zo)-
(x, y, z)-
参考传感器的位置坐标:
放电源的位置坐标:
光速;
i-1, 2, 3, *, m-1 (m≥4)。
= t,-0
求解式(C.2),就可以得到放电源的位置坐标(x,y,z),这个点是(m-1)双曲面的交点。(c.1)
求解式(C.2)可通过牛顿送代法或者网格搜索进行。此两种方泌可单独使川,也叫以用较为粗略网格进行网格搜索得到初值,用于牛选代法,具体应用时可灵活采用。8
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电力行业标准
油浸式电力变压器局部放电的
特高频检测方法
DL/T 1534 —2016
中国业力出版社出版、发行
(北京小东城区北京站西街19号100005htp:/cep.8gou.comcm)北京传奇佳彩数码印刷有限公司印刷2016年6月第一版
2016年6月北京第次印冠
880毫米×1230米16片本0.75印张18千字印数001-200册
统·书号155123·3167定价9.00元敬告读者
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