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常见的局部放电检测方法有哪些

  电气设备产生局部放电时,会产生电磁波,电磁波在向外传播时会生成一个暂态的对地电压信号。这个信号的大小与局部放电的激烈程度及放电点的远近有直接关系。可以利用专门的探测器进行检测,这种探测器就是局部放电检测仪。

  1.超声检测法

  用固定在变压器油枕壁上的超声传感器可以接受到变压器内部局部放电产生的超声波,由此来检测局部放电的大小及位置。通常采用的超声波传感器是压电传感器,选用的频率范围为7O—l50KHz,目的是为了避开铁心的磁噪声和变压器的机械振动噪声。由于超声法受电气干扰小以及它在局部放电定位上的广泛应用,人们对超声法的研究较为深入。但变压器内部绝缘结构复杂,各种声介质对声波的衰减及对声速的影响都不一样。目前使用的检测超声波传感器抗电磁干扰能力较差,灵敏度也不高,这就增加了检测难度。近年来,由于声电换能元件效率的提高和电子放大技术的发展,超声检测的灵敏度有了较大的提高,因而该方法的发展应用是非常有希望的。

  2.光测法

  它是用局部放电产生的光辐射进行的。在变压器油中,各种放电发出的光波长不同。研究表明,通常在500"~700mm之间。光电转换后通过检测光电流特性,可以实现局部放电的识别。虽然,在实验室中利用光测法来分析局部放电特征及绝缘劣化机理等方面取得了很大进展,但由于光测法设备复杂昂贵,灵敏度低,且需要被检测物质对光来说是透明的,因而不可能在实际中得以广泛应用。

  3.化学检测法

  当变压器中发生局部放电时,各种绝缘材料会发生分解破坏,产生新的生成物,通过检测生成物的组成和浓度,可以判断局部放电的状态。目前,该方法已广泛应用于变压器的在线故障诊断中。故障类型不同,故障程度也不同,气体的组成和浓度也不相同,由此建立起来的模式识别系统可实现故障的自动识别。但直到目前,仍然没有形成统一的判断标准。因为它对发现早期潜伏性故障较灵敏,但不能反映突发性故障。

  4.脉冲电流法

  脉冲电流法是通过检测阻抗、检测变压器套管接地线、外壳接地线、铁心接地线以及绕组中由于局部放电引起的脉冲电流来获得实在放电量。是研究最早、应用最广泛的一种检测方法。国际专门机构对此也制定了专门的标准,该电流传感器通常按频带可分为窄带和宽带两种。窄带传感器一般在10KHZ左右,具有高灵敏度、抗干扰能力强等优点,但输出波形严重畸形。宽带传感器带宽为IOOKHZ左右,具有脉分辨率高的优点,但信噪比低。该方法的主要缺点:一是由于检测阻抗和放大器对测量的灵敏度、准确度、分辨率以及动态范围等都有影响。因此,当试样的电容量比较大时,受耦合阻抗的限制,灵敏度也受到了一定的限制。二是测试频率低,一般小于1MHZ,因而包含的信息量少。三是在离线状态其灵敏度较高,而现场中易受外界干扰噪声的影响,抗干扰能力差。

  5.射频检测法

  它从变压器的中性点处测取信号。测量的信号频率可以达30MHZ,大大提高了局部放电的测量频率。同时测试系统安装方便,检测设备不改变电力系统的运行方式,对于三相局部放电信号的总合无法进行分辨,而且信号易受外界干扰。但随着数字化滤波技术的发展,射频检测法在局部放电在线检测中得到了广泛的应用。

  6.超高频局部放电检测

  由于传统检测方法存在不足,继而出现了新的检测方法一超高频检测。变压器局部放电所产生的超高频(300-3000MHZ)电信号实现了电力变压器局部绝缘放电的检测和定位,并实现了抗干扰。采用超高频检测变压器局部放电主要优点有:一是局部放电脉冲能量几乎与频带宽成正比,当只考虑检测元件的热噪声对灵敏度的影响时,用超频宽带检测有更高的灵敏度;二是研究表明在变压器使用现场,变电站的背景、噪声和空气中电晕产生的电磁干扰频率一般很低,可用宽频法对其进行有效的抑制,用窄频法将其与局部放电信号加以区别。由此可见,用合适的超高频传感器可以测量真实的变压器绝缘中局部放电的性质和物理过程。

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