国网公司状态检测培训教材

国网公司培训系列教材

电网设备状态检测技术 培训教材

电网设备状态检测技术工作组

2013年7月

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目 录

项目一 红外热像检测 ....................................................................................... 1

任务一 红外热像检测基本知识 ......................................................................................................... 1 一、 红外检测技术发展概述 ................................................................................................................................... 1 二、 红外热像检测基本原理 ................................................................................................................................... 5 任务二 电网主要输变电设备红外热像检测 ..................................................................................... 19 一、变压器红外热像检测 ....................................................................................................................................... 19 二、电流互感器红外热像检测 ............................................................................................................................... 25 三、电压互感器红外热像检测 ............................................................................................................................... 28 四、耦合电容器 ...................................................................................................................................................... 29 五、 断路器红外热像检测 ..................................................................................................................................... 30 六、GIS设备红外热像检测 .................................................................................................................................... 33 七、隔离开关红外热像检测 ................................................................................................................................... 35 八、避雷器红外热像检测 ....................................................................................................................................... 38 九、阻波器红外热像检测 ....................................................................................................................................... 39 十、绝缘子红外热像检测 ....................................................................................................................................... 41 十一、电力电缆红外热像检测 ............................................................................................................................... 42 十二、并联电容器红外热像检测 ........................................................................................................................... 45 十三、电抗器红外热像检测 ................................................................................................................................... 47 十四、高压套管红外热像检测 ............................................................................................................................... 49 十五、导引线红外热像检测 ................................................................................................................................... 51 十六、防雷接地装置红外热像检测 ....................................................................................................................... 51 十七、二次设备红外热像检测 ............................................................................................................................... 52 十八、输电线路红外热像检测 ............................................................................................................................... 54

项目二 特高频法超声波法局部放电检测 .................................................... 58

任务一 特高频局部放电检测 ........................................................................................................... 58 一、特高频局部放电检测原理 ............................................................................................................................... 59 二、特高频局部放电检测方法及注意事项 ........................................................................................................... 60 三、特高频局部放电检测图谱的分析与诊断 ....................................................................................................... 65 四、特高频局部放电检测典型案例分析 ............................................................................................................... 69 任务二 超声波局部放电检测 ........................................................................................................... 81 一、超声波局部放电检测原理 ............................................................................................................................... 82 二、超声波局部放电检测方法及注意事项 ........................................................................................................... 84 三、超声波局部放电检测图谱的分析与诊断 ....................................................................................................... 96 四、超声波局部放电检测典型案例分析 ............................................................................................................. 103

项目三 油中溶解气体分析 ........................................................................... 109

任务一 油中溶解气体分析原理 ..................................................................................................... 109

任务二 油中溶解气体分析样品处理 ............................................................................................. 114

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任务三 油中溶解气体检测 ............................................................................................................. 117 任务四 充油电气设备内部故障诊断技术 ..................................................................................... 123

项目四 相对介质损耗因数及电容量比值测量 .......................................... 140

任务一 相对介质损耗因数及电容量比值测量基本原理 ............................................................. 140 任务二 仪器现场操作及注意事项 ................................................................................................. 155 任务三 试验数据分析方法 ............................................................................................................. 162

项目五 SF6气体纯度、湿度和分解产物检测 ............................................ 172

任务一 SF6气体检测分析原理 ......................................................................................................... 172 一、SF6气体特性 ................................................................................................................................................... 173 二、SF6新气质量验收 ........................................................................................................................................... 175 三、故障下的SF6气体分解产物 .......................................................................................................................... 177 四、SF6气体的影响 ............................................................................................................................................... 180 任务二 SF6气体纯度、湿度和分解产物带电检测 .......................................................................... 181 一、SF6气体纯度检测 ........................................................................................................................................... 182 二、SF6气体湿度检测 ........................................................................................................................................... 184 三、SF6气体分解产物检测 ................................................................................................................................... 186 四、SF6气体综合检测仪使用 ............................................................................................................................... 190 五、现场检测安全防护 ......................................................................................................................................... 194 任务三 SF6气体检测结果分析判断 ................................................................................................. 195 一、检测数据的结果分析 ..................................................................................................................................... 195 二、基于SF6气体检测的设备状态判断 .............................................................................................................. 198 三、现场应用的典型案例分析 ............................................................................................................................. 201

项目六 暂态地电压局部放电检测技术 ...................................................... 209

任务一 高压开关柜基础及局部放电基础知识 ............................................................................... 209 一、高压开关柜的定义 ......................................................................................................................................... 209 二、高压开关柜的组成 ......................................................................................................................................... 210 三、高压开关柜的分类 ......................................................................................................................................... 210 四、高压开关柜的结构特点 ................................................................................................................................. 211 五、高压开关柜故障的故障分类 ......................................................................................................................... 212 六、高压开关柜放电检测的重要性 ..................................................................................................................... 213 任务二 局部放电的基本知识及其检测技术 ................................................................................. 213 一、局部放电的定义............................................................................................................................................. 214 二、局部放电伴随的现象 ..................................................................................................................................... 214 三、局部放电产生的原因 ..................................................................................................................................... 214 四、局部放电的分类............................................................................................................................................. 214 五、局部放电的检测技术 ..................................................................................................................................... 215 任务三 暂态地电压和超声波法局部放电检测技术 ..................................................................... 218 一、基础知识 ........................................................................................................................................................ 218 二、暂态地电压检测设备的基本组成 ................................................................................................................. 220 三、暂态地电压局部放电带电检测技术 ............................................................................................................. 221 四、超声波局部放电带电检测技术 ..................................................................................................................... 223 五、声电联合检测的有效性验证 ......................................................................................................................... 226

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任务四 局部放电检测数据的分析和管理技术 ............................................................................. 227 一、局部放电检测数据的分析技术 ..................................................................................................................... 227 二、超声波局部放电检测数据分析技术 ............................................................................................................. 234 三、综合分析流程 ................................................................................................................................................ 234 四、暂态地电压检测中的管理问题 ..................................................................................................................... 235 任务五 暂态地电压现场测试工作规范 ......................................................................................... 237 一、检测仪器要求 ................................................................................................................................................ 237 二、检测人员要求 ................................................................................................................................................ 238 三、工作安全要求 ................................................................................................................................................ 238 四、工作条件要求 ................................................................................................................................................ 238 五、检测周期要求 ................................................................................................................................................ 239 六、检测工作准备 ................................................................................................................................................ 239 七、检测部位 ........................................................................................................................................................ 239 八、检测步骤 ........................................................................................................................................................ 240 九、数据分析方法 ................................................................................................................................................ 240 任务六 典型案例剖析 ..................................................................................................................... 240 案例一 .................................................................................................................................................................... 241 案例二 .................................................................................................................................................................... 243 案例三 .................................................................................................................................................................... 245 案例四 .................................................................................................................................................................... 246 案例五 .................................................................................................................................................................... 248 小结 ........................................................................................................................................................................ 250

参考文献 ........................................................................................................... 251 附录1：特高频局放检测报告模版 ................................................................ 252 附录2：超声波局放检测报告模版 ................................................................ 253 附录3：SF6气体分解产物现场检测报告模版 .............................................. 254

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项目一 红外热像检测

【学习情境描述】本学习情境为气体绝缘设备SF6气体纯度、湿度和分解产物检测分析原理学习，开展SF6气体纯度、湿度和分解产物检测试验，利用SF6气体检测结果进行设备内部状态判断。

【教学目标】熟悉气体绝缘设备SF6气体基本理论和相关规定，掌握SF6气体纯度、湿度和分解产物检测方法，明确SF6气体纯度、湿度和分解产物检测的操作流程，掌握利用SF6气体检测结果进行设备内部状态判断技术。

【教学环境】多媒体教室，相关音像资料，SF6气体检测实训室。

任务一 红外热像检测基本知识

一、 红外检测技术发展概述

1. 红外线的发现

1800年英国的天文学家Mr.William Herschel 用分光棱镜将太阳光分解成从红色到紫色的单色光，依次测量不同颜色光的热效应。他发现，当水银温度计移到红色光边界以外，人眼看不见任何光线的黑暗区的时候，温度反而比红光区更高。反复试验证明，在红光外侧，确实存在一种人眼看不见的“热线”，后来称为“红外线”，也就是“红外辐射”。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/l963.html