DL／T 2050-2019  高压开关柜暂态地电压局部放电现场检测方法

6.1.1应严格执行GB26860和发电厂、变（配）电站巡视的要求。 6.1.2现场检测过程中应有专人监护，监护人在检测期间应始终行使监护职责。 6.1.3应确保操作人员及测试仪器与电气设备的高压部分保持足够的安全距离。 6.1.4测试现场出现明显异常时（如异常声响、电压波动、系统接地等），应立即停止工作并撤离现场。

应严格执行GB26860和发电厂、变（配）电站巡视的要求。 现场检测过程中应有专人监护，监护人在检测期间应始终行使监护职责。 应确保操作人员及测试仪器与电气设备的高压部分保持足够的安全距离 测试现场出现明显异常时（如异常声响、电压波动、系统接地等），应立即停止工作并撤离现场

6.2.1具有一定的发电厂、变（配）电站现场工作经验水电标准规范范本，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。 6.2.2了解局部放电检测的基本原理、诊断方法。熟悉高压开关柜暂态地电压局部放电检测仪的工作 象理、技术参数和性能；掌握高压开关柜暂态地电压局部放电检测仪的操作程序和使用方法：熟悉本 标准，接受过暂态地电压局部放电检测技术的培训。 6.2.3了解被检测设备的结构特点、工作原理和运行状况，

6.2.1具有一定的发电）、变（配）电站现场工作经验，熟悉并能严格遵守电力生产和工作 关安全管理规定。 6.2.2了解局部放电检测的基本原理、诊断方法。熟悉高压开关柜暂态地电压局部放电检测 原理、技术参数和性能；掌握高压开关柜暂态地电压局部放电检测仪的操作程序和使用方法 标准，接受过暂态地电压局部放电检测技术的培训。 6.2.3了解被检测设备的结构特点、工作原理和运行状况，

6.3.1被测设备应为带电设备，且被测设备上无其他作业。 6.3.2被测设备的金属封闭外壳必须接地良好。 6.3.3应直接在开关柜外壳上检测，检测过程中禁止打开开关柜。 6.3.4禁止在送电过程中对设备进行检测

6.4.1检测的环境温度应在一10℃～55℃之间；空气相对湿度不应超过90%，无凝露。 6.4.2户外检测应避免天气条件对检测的影响，不应在雷电、暴风雨等极端环境下进行检测， 6.4.3尽量避开干扰源（例如日光灯、驱鼠器等）的影响。

在开关设备交流耐压过程中，当耐压试验通过后，可将电压调节至1.01.1倍运行电压 态地电压局部放电检测。

7.2.1在设备投运或检修后3个月内进行1次运行电压下的检测，并记录每一检测点的数据作为参考 数据，此后运行中的检测数据可与历史数据进行纵向比对。 7.2.2运行中设备的带电检测周期，应根据设备的重要性、负荷率及环境条件等因素综合确定。一般 情况下，例行检测至少1年1次。 7.2.3重要的变电站、重负荷站及老旧变电站可适当缩短检测周期

8.2.1仪器自检。利用信号发生器对仪器检测准确度进行自检，确保满足检测要求。若自检不符合要 求，则需检查仪器及接线是否正确，自检合格后方能开展检测。 8.2.2背景噪声水平检测。检测前需在其他金属制品（金属门、窗或其他金属面）上连续检测3个背 景值，取平均值作为背景噪声水平值。 8.2.3记录被测开关柜名称/编号。 8.2.4测量开关柜前面的中、下位置以及后面的上、中、下共5个测量点。对于两侧的开关柜，还需 分别测量侧面的上、中、下3个点，如图2所示。分别记录每个检测点的暂态地电压幅值，并宜记录 每个检测点的每周波脉冲个数。 8.2.5检测时，要求检测传感器平贴在被测金属表面，并确保接触良好。 8.2.6进行某些检测时，局部放电幅值可能会发生波动。因此，传感器需要放置在检测点上，待其稳 定后再读取数据。 8.2.7检测数据超出表1的参考值时，可采用短期在线监测的方法对高压开关柜局部放电状态进行跟

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获取局部放电的发展趋势和严重程度。暂态地电压短期在线监测的诊断方法参见附录A。 停电处理前，应对放电源进行精准定位，定位原理如图3所示，操作步骤如下： a）开关柜横向定位时，移动A、B两个传感器直至同时触发，则放电位置可判定在两个传感器的 中线CD上，如图3所示； b）开关柜纵向定位时，移动C、D两个传感器直至同时触发，则放电位置可判定为在两个传感器 的中线AB上，两根中线的交点O就是放电源位置； c）当检测位置远离放电源时，可能难以区分信号的到达先后顺序； d）当存在多处放电时，若发现在某个特定检测区域内两个传感器均能检测到信号但很难区分先 后，而传感器一旦出了这个区域就能明显地分出信号的先后，则此特定区域通常就是放电点的 分布范围

可根据以下分析方法初步判断开关柜内部是否存在放电信号： a）横向分析法：对同一个高压室内同类开关柜的暂态地电压测试结果进行比较，判断开关柜运行 状况。当某一开关柜测试结果大于其他同类开关柜的测试结果和环境背景值时，推断该设备可 能存在缺陷。 b）纵向分析法：对同一开关柜不同时间的暂态地电压测试结果进行比较，判断开关柜运行状 况。需要工作人员周期性对开关室内开关柜进行检测，并将每次检测结果存档备份，以便于 分析。 c 综合分析法：基于a）和b）的分析结果，采用暂态地电压短期在线监测的诊断方法，并结合 特高频局部放电检测、超声波局部放电检测、红外热成像检测、紫外成像检测等辅助手段，获 取和掌握开关柜放电精确位置、放电趋势和严重程度。

当怀疑开关柜内部存在放电缺陷时，可根据表1的阈值做进一步诊断和处理。暂态地电压检 钢值的确定方法参见附录B。

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2.2当确定为内部局部放 内的脉冲数（如每2s）可作为辅助判断依据

表1判断值与处理原则

开关柜局部放电检测的数据应客观、如实地反应开关柜实际运行状况。对检测结果按照高压开关 柜局部放电检测数据记录表进行全面、准确的记录。开关柜局部放电暂态地电压检测记录表参见附录 D的表D.1，开关柜暂态地电压短期在线监测记录表参见附录D的表D.2。 数据管理应建立详细的设备台账及检测数据与检测对象属性的对应关系

[11.2电子系统干扰

蓄电池屏柜和直流屏柜由于内部的整流电路，其暂态地电压检测值非常高。开关柜背面的节 器也会造成暂态地电压检测值偏离。

日光灯镇流器启动会导致暂态地电压检测值升高，影响范围较大，可以覆盖一个主控室或高 室。

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附录A （资料性附录） 暂态地电压短期在线监测的诊断方法

通过采用多个传感器（由检测传感器和抗千扰天线组成）进行各自独立的信号检测。根据高压开 关柜例行检测的结果，按照能够区分局放信号到达时间的最低距离要求布置检测传感器，而抗干扰 天线则位于变电站高压室的几个角落。这样，外部干扰信号在到达探测之前就能够被天线接收并判断 出来。 本方法通过采用门控电路技术设置脉冲到达各通道后的统计规则。例如，如果脉冲首先到达某个 通道的传感器，则检测脉冲的大小并进行该通道的脉冲计数。在此期间如果脉冲首先到达其他通道的 传感器，则本通道无法记录脉冲大小，但将被其他通道计数。如果高压室内只有一处发生了局部放 电，则最靠近局部放电位置的传感器测得的信号幅度最大，其余位置的信号幅度大大减小。最靠近局 部放电位置的传感器所感应到的脉冲数量百分比要远远高于其他传感器。因此，通过设置相应的信号 检测及脉冲记录规则，既可实现

仪器功能要求如下： a）应具备自检功能； b）应具备暂态地电压幅值、脉冲个数、短期放电严重程度、长期放电严重程度等反映放电状态参 量的统计分析功能； c）宜具有图谱显示功能，显示脉冲信号在工频0°～360°相位的分布情况，具有参考相位测量功 能； d）应具备局部放电定位和种类识别功能； e）通过数据管理软件，可对开关柜进行绝缘状态分析、数据统计分析等； f）根据检测时间的长短，可自主选择相应的时间作为统计周期； g）应具备数据管理和数据导入导出功能。

仪器性能要求如下： a）应满足5.3的要求； b）时间分辨率不大于7ns; c）通道数量不少于12个； d）应具备一定的数据记录能力，至少存储容量大于16MB； e）最短统计周期模式下，应连续监测至少7d。

合理制定综合定位与诊断方案。 传感器布置方案应考虑抗干扰天线的覆盖范围。必要时，可通过分批多次定位对开关柜分别

A.3.1合理制定综合定位与诊断方案。

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行排查。 A.3.3检测传感器的布置应按照能够区分局部放电信号到达时间的最低距离要求依次布置检测传感 器。通常每面柜体上固定至少一个传感器。应确保传感器与金属表面接触良好。 A.3.4抗干扰天线的布置应满足两方面要求：天线阵列应布置于被检测对象的四周；天线与最近一个 传感器的距离应满足能够区分局部放电信号到达时间的最低距离要求。 A.3.5确保检测回路连接可靠。 A.3.6绘制传感器及天线之间的位置示意图并记录距离。 A.3.7局部放电定位。定位时，建议进行一段时间的监测，不宜少于3d；进行综合评估时，建议进行 相对较长时间的监测，不宜少于7d 具体时间根据现场实际情况而定

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B.1现行判断阅值的划分依据

附录B （资料性附录） 暂态地电压检测判断值的确定方法

国外确定暂态地电压预警值时主要考虑大量的历史数据、高压开关柜的故障率、大量局部放电现 场案例以及高压开关柜事故调查结论。当前，工况条件下的设备局部放电发展过程及规律尚无定论， 所以通过局部放电参量来预测高压开关柜绝缘剩余寿命仍有较大困难。因此，在进行检测结果分析时 需要根据经验，即历史数据的分布特性。 国外以1983年～2003年之间电压等级3.3kV～33kV开关站的大量现场局部放电数据为基础，形 我了经验累计概率分布曲线（如图B.1所示）。将局部放电发展水平划分成以下三个级别： 第一级：把1983年～2003年之间数据库中暂态地电压读数超过35dBmV（大于5%）设定为紧急 伏态，表示开关柜有比较严重的放电且短期内很可能会不断发展成绝缘故障，必须立即安排停电检修。 第二级：把.1983年～2003年之间数据库中暂态地电压读数超过29dBmV（大于10%）设定为报 整状态，表示开关柜有较强的放电且会不断发展成绝缘故障。这种情况下不一定马上发生事故，但是 必须进一步开展局部放电的定位并连续监测一段时间（几天或几周），并建议尽早安排停电检修。 第三级：把1983年～2003年之间数据库中暂态地电压读数超过19dBmV（大于25%）上限设定 为预警状态，以提供足够高的开关柜放电水平告警，必须进行更为频繁的检测（如每周进行）。 因此，根据高压开关柜局部放电暂态地电压检测值经验累计分布曲线的25%、10%及5%划分依据 可知，国外数据库中对应的经验阅值分别为19dBmV、29dBmV、35dBmV。

图B.1高压开关柜局部放电暂态地电压检测值经验累计分布曲线

B.2国内现场检测数据分析

本标准在编写过程中累计收集到了广州、昆明、佛山及北京供电局等单位89000多组运行中高压 开关柜的局部放电海量现场数据，并建立了基于国内运行情况的高压开关柜局部放电检测值的经验累 计分布特性。根据高压开关柜局部放电暂态地电压检测值经验累计分布曲线的25%、10%及5%划分依 据可知，国内数据库中对应的经验阅值分别为13dBmV、23dBmV、32dBmV，见图B.1。 图B.2所示为不同检测背景下高压开关柜局部放电暂态地电压检测值样本的经验累计分布曲线。金 属背景读数处于0dBmV10dBmV范围时的开关柜暂态地电压检测值超5%、10%、25%暂态地电压

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的门槛值分别为15dBmV、12dBmV、8dBmV。金属背景读数处于10dBmV～20dBmV范 关柜暂态地电压检测值超5%、10%、25%暂态地电压检测样本的门槛值分别为30dBmV、 20dBmV。金属背景读数处于20dBmV以上范围内超5%、10%、25%暂态地电压检测样本 分别为 44 dBmV、40 dBmV、35 dBmV。

B.3判断阈值及处理原则的优化

测背景下高压开关柜局部放电暂态地电压经验

上述分析表明：国内外现场检测的经验阈值存在明显差异，且检测背景对经验累计分布曲线变化 趋势影响较大。另一方面，国外所采用高压开关柜局部放电检测仪的局部放电量（pC）与暂态地电压 TEV检测值（dBmV）之间的换算关系主要基于开关柜结构、运行电压等级，检测值所代表的放电量 大小也与国内相比会有一定差异，如图B.3所示，

局部放电量与暂态地电压检测值之间的试验关系

图B.3局部放电量与暂态地电压检测值之间的试验关系（续）

因此，有必要从国内实际情况出发，结合考虑检测背景、风险概率及人力物力成本等因素，制定 更为合适、灵活的高压开关柜局部放电状态巡检及判断原则。 根据收集到的国内电网企业实际运行数据可知：2001年～2010年10kV高压开关柜年均事故率约 为0.0474%（台·次/年），即每10000台高压开关柜的平均事故次数为4.74台。并且，在这些实际故障 案例中，绝缘、机械、过热等因素引起的故障比例分别为30.7%、46.2%及23%。随着开关柜设备质量 与运维水平的提升，电力系统高压开关柜运行中发生故障的比例在逐年减小，所以，采用长期运行经 验作为判断本地区高压开关柜局部放电状态的门槛值是一种较为稳要的做法。 采用长期运行经验作为判断本地区高压开关柜局部放电状态的门槛值的具体方法简述如下： 定义：本地区样本总数为N，处于某背景范围条件下的检测值样本数量为N1，处于某背景范围条 件下的检测值样本数量占样本总体的概率P，处于某背景范围条件下且小于某概率的检测值样本数量 为N2。同时，处于某背景范围条件下，小于某概率的检测值样本数量占该背景范围条件下的检测值样 本的概率为P1，处于某背景范围条件下且小于某概率的检测值样本数量占本地区样本总数的概率为P2， 则有

P= N2 N N N2 N N, 2M

银据各种背景读数条件下的检测值经验累计分布函数，可以得到累计概率P，对应的检测门槛值 B.1。

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B.1高压开关柜缺陷、故障概率及对应的门槛

C.2暂态地电压短期在线监测

现场采用暂态地电压短期在线监测进行跟踪。布置方案、检测结果及综合评估情况如下： a）布置方案。编号1号、2号、11号及12号为检测外部于扰的天线传感器，编号3号～10号为 检测内部信号的传感器。传感器及天线的布置方案如图C.1所示。

图C.1开关柜传感器布置示意图

表C.3暂态地电压短期在线监测结果一览

采用8.2.8的方法对F21柜内的放电源进行定位。暂态地电压传感器A和暂态地电压传感器B分 别位于F21柜后下方和中部，检测到的时域波形如图C.2a）所示，说明放电源距离传感器A更近。暂 态地电压传感器C和暂态地电压传感器D分别为于F21柜后的下部和F22柜后的下部，检测到的时域 波形如图C.2b）所示，说明放电源距离传感器C更近。通过不断调整两组传感器对的相对位置，直至 满足信号同时到达传感器A和传感器B以及信号同时到达传感器C和传感器D。传感器A（C）和B （D）中线的交点O就是放电源位置。通过与开关柜内部结构结合分析，O点对应的部位是A相支撑绝 缘子或者A相电缆终端头位置。

a）传感器A和传感器B（时基：20.00ns/div；时差：5.45ns

b）传感器C和传感器D（时基：20.00ns/div；时差：4.40ns）

图C.2局部放电定位暂态地电压时域波形图

采用特高频方法对F21柜内的局部放电进行类型识别 旅游标准，结果显示为绝缘空穴放电

采用特高频方法对F21柜内的局部放电进行类型识别，结果显示为绝缘空穴放电缺陷。采用红外

DL /T2050—2019 及紫外带电检测手段辅助判断，未发现明显热点和集中光子，说明放电位于A相支撑绝缘子或者电缆

带电检测手段辅助判断，未发现明显热点和集中光子，说明放电位于A相支撑绝缘子或者电 内部。F21开关柜电缆室特高频局部放电相位特征图谱如图C.3所示。

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表D.2开关柜暂态地电压短期在线监测记录

开关柜暂态地电压短期在线监测记录表

说明：1.图中共有一排开关柜。

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