隨(sui)著(zhe)技術(shu)的發(fa)展(zhan),在(zai)對(dui)局(ju)部放(fang)電的檢測中我們(men)會使用(yong)到(dao)各(ge)種(zhong)類型(xing)的局(ju)部放(fang)電檢測儀,它(ta)們(men)各(ge)自采用的原理(li)和方(fang)法不盡(jin)相同,下面編者為大(da)家(jia)去簡單(dan)介(jie)紹(shao)下主(zhu)流(liu)的局(ju)部放(fang)電的方法,常(chang)用(yong)的檢測方法主要(yao)有(you)以下五(wu)種(zhong):

超(chao)聲(sheng)波(bo)檢測法是將(jiang)超(chao)聲(sheng)傳感(gan)器(qi)固(gu)定(ding)在變(bian)壓器(qi)的油(you)枕(zhen)壁(bi)上(shang)(我們(men)稱之為體(ti)外檢測),通(tong)過傳感(gan)器(qi)來(lai)感(gan)受到變(bian)壓器(qi)內部局(ju)部放(fang)電產生的(de)超(chao)聲(sheng)波(bo)信號,由(you)此來(lai)檢(jian)測到局(ju)部放(fang)電的大小(xiao)和位(wei)置。超(chao)聲(sheng)波(bo)是通(tong)過檢測電力設備(bei)局(ju)部放(fang)電產生的(de)超(chao)聲(sheng)波(bo)信號來(lai)測量局(ju)部放(fang)電的大小(xiao)和位(wei)置。在實際(ji)檢(jian)測中,超(chao)聲(sheng)傳感(gan)器(qi)主要(yao)是通(tong)過貼在(zai)電氣(qi)設備(bei)外(wai)殼(ke)上(shang)以體(ti)外檢測的方式進(jin)行(xing)的。通(tong)常(chang)來(lai)說(shuo),我(wo)們(men)采用的超(chao)聲(sheng)波(bo)傳感(gan)器(qi)是壓電傳感(gan)器(qi),選(xuan)用(yong)的頻(pin)率範圍(wei)是70-150KHz,目(mu)的是為(wei)了避(bi)開變(bian)壓器(qi)的機械振(zhen)動(dong)噪聲(sheng)和鐵(tie)芯(xin)的(de)磁(ci)噪聲(sheng)。
這(zhe)種(zhong)檢測方法有(you)什(shen)麽樣(yang)的(de)優(you)點(dian)呢(ne)?
能夠(gou)在線(xian)檢(jian)測,便於空間定(ding)位(wei)
可(ke)望實(shi)現(xian)利用超(chao)聲(sheng)波(bo)法進行(xing)模(mo)式識別(bie)和定(ding)量分(fen)析
對(dui)超(chao)聲(sheng)波(bo)法的研(yan)究(jiu)可(ke)以得(de)到(dao)壹些(xie)新(xin)的(de)放(fang)電信息
雖(sui)然目(mu)前超(chao)聲(sheng)波(bo)法檢測局(ju)部放(fang)電有(you)壹定的(de)成果(guo),但是我(wo)們發(fa)現(xian)在利用(yong)超(chao)聲(sheng)波(bo)進行(xing)局(ju)部放(fang)電量的大小(xiao)確定(ding)和模(mo)式識別(bie)方面的研(yan)究(jiu)和應(ying)用(yong)卻(que)不是很(hen)多。與此(ci)同時,超(chao)聲(sheng)波(bo)的傳感(gan)器(qi)抗磁(ci)電幹(gan)擾能力較(jiao)差(cha),靈敏度也不高(gao),這(zhe)也增(zeng)加了檢(jian)測的難度和精(jing)度。
研究(jiu)表明,局(ju)部放(fang)電過程中會伴隨(sui)著(zhe)電荷的遷(qian)移,遷(qian)移電荷可(ke)在(zai)外(wai)圍(wei)測量回(hui)路(lu)中產生脈(mai)沖(chong)電流,因(yin)此通(tong)過檢測該脈(mai)沖(chong)電流便可(ke)實(shi)現(xian)對(dui)局(ju)部放(fang)電的測量。常(chang)規脈(mai)沖(chong)電流法通(tong)過檢測阻抗或電流傳感(gan)器(qi),檢測電力設備(bei)及部件(jian)內(nei)部由(you)於(yu)局(ju)部放(fang)電引(yin)起的(de)脈(mai)沖(chong)電流信號,獲得(de)視(shi)在(zai)放(fang)電量。
常(chang)規脈(mai)沖(chong)電流法是研(yan)究(jiu)zui早、應(ying)用(yong)zui廣(guang)泛(fan)的壹種(zhong)檢測方法,IEC-60270為IEC正式(shi)公布(bu)的局(ju)部放(fang)電測量標準(zhun)。該方(fang)法測量放(fang)電時回(hui)路(lu)電荷變(bian)化所(suo)引(yin)起的(de)脈(mai)沖(chong)電流來(lai)實(shi)現(xian)對(dui)高(gao)壓電力設備(bei)局(ju)部放(fang)電的檢測。脈(mai)沖(chong)電流法采用的傳感(gan)器(qi)為耦(ou)合(he)電容(如變(bian)壓器(qi)套管(guan)末(mo)屏)或(huo)電流傳感(gan)器(qi),其測量頻(pin)帶(dai)壹般為(wei)脈(mai)沖(chong)電流信號的(de)低頻(pin)段部分(fen),通(tong)常(chang)為(wei)數kHz至數百(bai)kHz(至(zhi)多為數(shu)MHz)。目(mu)前,常(chang)規脈(mai)沖(chong)電流法廣(guang)泛(fan)用於變(bian)壓器(qi)型(xing)式試(shi)驗(yan)、預防和交接(jie)試(shi)驗(yan)、變(bian)壓器(qi)局(ju)部放(fang)電實驗研究(jiu)等,其(qi)優(you)點(dian)是測量靈敏度高,可(ke)以獲得(de)壹些(xie)局(ju)部放(fang)電的基本(ben)數據(ju)包括放(fang)電量、放(fang)電次(ci)數(shu)以及放(fang)電相位等。
而(er)常(chang)規脈(mai)沖(chong)電流法的缺(que)點(dian)也顯(xian)而(er)易(yi)見:
測量頻(pin)率低,頻(pin)帶(dai)窄(zhai),包含(han)的信息量(liang)少(shao)
運(yun)行(xing)現(xian)場幹(gan)擾比較(jiao)復雜,導(dao)致常(chang)規脈(mai)沖(chong)電流法很(hen)難(nan)有(you)效應(ying)用(yong)於(yu)在(zai)線(xian)監(jian)測
對(dui)於(yu)變(bian)壓器(qi)這(zhe)類具(ju)有(you)繞(rao)組(zu)結(jie)構的(de)設備(bei),由(you)於(yu)局(ju)部放(fang)電在繞組內(nei)的(de)傳播導(dao)致脈(mai)沖(chong)電流法在標(biao)定(ding)時產生很(hen)大(da)的(de)誤(wu)差(cha)
由(you)於(yu)檢(jian)測阻抗和放(fang)大(da)器對(dui)測量的靈敏度、準(zhun)確度(du)、分(fen)辨率以及動態(tai)範圍(wei)等都(dou)有(you)影(ying)響(xiang),當(dang)被檢測對(dui)象(xiang)的(de)電容量較(jiao)大時,受耦(ou)合(he)電容的影(ying)響(xiang),局(ju)部放(fang)電檢測儀的測量靈敏度隨著試(shi)品(pin)電容增(zeng)加而(er)下降
脈(mai)沖(chong)電流法是通(tong)過檢測阻抗、檢測變(bian)壓器(qi)套管(guan)接地(di)線(xian)、鐵(tie)芯(xin)接(jie)地(di)線(xian)、外(wai)殼接地(di)線(xian)以及繞組(zu)中由於(yu)局(ju)部放(fang)電引(yin)起的(de)脈(mai)沖(chong)電流來(lai)獲得(de)放(fang)電量。而寬(kuan)頻(pin)帶(dai)脈(mai)沖(chong)電流檢測法是常(chang)規脈(mai)沖(chong)電流法在頻(pin)率範圍(wei)上的(de)展(zhan)寬(kuan),這(zhe)就(jiu)使(shi)其具(ju)有(you)測量頻(pin)帶(dai)寬(kuan)包(bao)含(han)的局(ju)部放(fang)電信息量(liang)大(da)等優(you)點(dian),既(ji)保留(liu)了常(chang)規脈(mai)沖(chong)電流法可(ke)以測量放(fang)電量的優(you)點(dian),同時可(ke)以更加真(zhen)實(shi)地(di)反映局(ju)部放(fang)電的原始(shi)脈(mai)沖(chong)電流特(te)征,為(wei)采用脈(mai)沖(chong)電流波(bo)形分(fen)析的(de)方(fang)法進行(xing)信號與(yu)噪聲(sheng)分(fen)離(li)提供了可(ke)能(neng),配(pei)合(he)局(ju)部放(fang)電信號其(qi)他(ta)統(tong)計(ji)譜圖可(ke)以實現(xian)不同放(fang)電模(mo)式的(de)模(mo)式識別(bie)。
溶(rong)解(jie)氣(qi)體(ti)分(fen)析法:Dissolved Gas Analysis(簡稱(cheng)DGA法)。當充(chong)油(you)電力設備(bei)內(nei)部發(fa)生放(fang)電性(xing)故(gu)障(zhang)、熱故(gu)障(zhang)或者(zhe)油(you)、紙(zhi)老(lao)化時,會產生多種(zhong)氣(qi)體(ti)。這(zhe)些(xie)氣(qi)體(ti)會溶(rong)解(jie)於油(you)中,不同類型(xing)的氣(qi)體(ti)及其濃(nong)度可(ke)以反映不同類型(xing)的故(gu)障(zhang),對(dui)油(you)中溶(rong)解(jie)氣(qi)體(ti)的監測和分(fen)析是充(chong)油(you)電氣(qi)設備(bei)絕(jue)緣(yuan)診斷的(de)重(zhong)要內容。DGA法是通(tong)過檢測變(bian)壓器(qi)油(you)分(fen)解(jie)產生的(de)各(ge)種(zhong)氣(qi)體(ti)的組成和濃(nong)度來(lai)確定(ding)故(gu)障(zhang)(過熱、局(ju)放(fang)等)狀(zhuang)態(tai)。在大(da)量實踐的(de)基礎上(shang),國(guo)家標(biao)準(zhun)GB7252-2001規定(ding)了不同故(gu)障(zhang)類型(xing)產生的(de)氣(qi)體(ti)成分(fen)。不同性(xing)質(zhi)的(de)故(gu)障(zhang)所(suo)產生的(de)油(you)中溶(rong)解(jie)氣(qi)體(ti)的組分(fen)是不同的,據(ju)此可(ke)以判斷故(gu)障(zhang)的類型(xing),電工委(wei)員(yuan)會和我(wo)國(guo)國(guo)家標(biao)準(zhun)推薦(jian)用C2H2/C2H4,CH4/H2,C2H4/C2H6三個(ge)比值來(lai)判(pan)斷故(gu)障(zhang)的性(xing)質(zhi)。該(gai)方(fang)法目(mu)前已(yi)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)變(bian)壓器(qi)的在線(xian)故(gu)障(zhang)診斷中,並且(qie)建(jian)立起(qi)故(gu)障(zhang)診斷的(de)專(zhuan)家系(xi)統,是當(dang)前在(zai)變(bian)壓器(qi)局(ju)部放(fang)電檢測領(ling)域非常(chang)有(you)效的(de)方法。
DGA法的優(you)點(dian)是不受外界電磁(ci)幹(gan)擾的影(ying)響(xiang),數(shu)據較(jiao)為可(ke)靠,可(ke)以根據局(ju)部放(fang)電所(suo)分(fen)解(jie)氣(qi)體(ti)的成分(fen)和濃(nong)度判斷局(ju)部放(fang)電的模(mo)式,目(mu)前已(yi)有(you)三比值法、大衛三角法等判(pan)斷方(fang)法,壹些(xie)新(xin)的(de)判斷方(fang)法如模(mo)糊數(shu)學、人(ren)工神經(jing)網絡、模(mo)糊模(mo)式多層聚類、模(mo)糊神經(jing)網絡等新(xin)的(de)判斷方(fang)法也陸(lu)續(xu)提出。對(dui)漸(jian)變(bian)性(xing)絕緣缺(que)陷(xian)的判(pan)斷技術(shu)相對(dui)較(jiao)為成熟(shu),缺(que)點(dian)在(zai)於從(cong)局(ju)部放(fang)電的發生到(dao)可(ke)檢(jian)測到特(te)征氣(qi)體(ti)往(wang)往(wang)需(xu)要(yao)較(jiao)長的時間,很(hen)難(nan)捕(bu)捉(zhuo)到突(tu)發(fa)性(xing)故(gu)障(zhang)的征跡,實(shi)時性(xing)比較(jiao)差(cha)。
特(te)高頻(pin)法:Ultra High Frequency,是目(mu)前局(ju)部放(fang)電檢測的壹種(zhong)新方(fang)法,研究(jiu)表明,每(mei)壹次(ci)局(ju)部放(fang)電過程都伴隨(sui)著正負電荷的中和,沿放(fang)電通(tong)道(dao)將(jiang)會有(you)過程極(ji)短陡度(du)很(hen)大(da)的(de)脈(mai)沖(chong)電流產生,電流脈(mai)沖(chong)的(de)陡度(du)比(bi)較(jiao)大,輻(fu)射(she)的電磁(ci)波(bo)信號的(de)特(te)高頻(pin)分(fen)量比(bi)較(jiao)豐(feng)富(fu)。目(mu)前實(shi)驗(yan)已(yi)經(jing)證明,變(bian)壓器(qi)(油(you)中放(fang)電脈(mai)沖(chong)的(de)上(shang)升沿很(hen)陡,壹般在(zai)1ns以內)、GIS內(nei)部局(ju)部放(fang)電等均(jun)能夠(gou)激發出很(hen)高(gao)頻(pin)率的電磁(ci)波(bo),zui高可(ke)達(da)數(shu)GHz。通(tong)過天(tian)線(xian)傳感(gan)器(qi)接收(shou)局(ju)部放(fang)電過程輻(fu)射(she)的UHF電磁(ci)波(bo),實現(xian)局(ju)部放(fang)電的檢測。
這(zhe)種(zhong)檢測方法在於(yu):檢(jian)測頻(pin)段較(jiao)高,可(ke)以有(you)效地(di)避(bi)開常(chang)規局(ju)部放(fang)電測量中的電暈、開關操(cao)作等多種(zhong)電氣(qi)幹(gan)擾;檢測頻(pin)帶(dai)寬(kuan),所(suo)以其檢(jian)測靈敏度很(hen)高(gao);而(er)且(qie)可(ke)識別(bie)故(gu)障(zhang)類型(xing)和進(jin)行(xing)定位(wei)。同時特(te)高頻(pin)方(fang)法采取天(tian)線(xian)空間耦(ou)合(he)射(she)頻(pin)信號的(de)方式使監測系(xi)統與(yu)被(bei)檢(jian)測對(dui)象(xiang)之(zhi)間(jian)沒(mei)有(you)電氣(qi)連接(jie),對(dui)操(cao)作人(ren)員(yuan)及監測設備(bei)而(er)言都(dou)具(ju)有(you)更(geng)高(gao)的(de)安全(quan)性(xing)。
目(mu)前,特(te)高頻(pin)方(fang)法的研(yan)究(jiu)也面臨著壹些(xie)問(wen)題(ti),由(you)於(yu)測量機理(li)與脈(mai)沖(chong)電流法不同,因(yin)此無法進行(xing)視(shi)在(zai)放(fang)電量的標定(ding),而(er)且(qie)壹般外(wai)置式傳感(gan)器(qi)靈敏度明顯(xian)低(di)於(yu)內置(zhi)式(shi),所(suo)以現(xian)場壹般需(xu)要(yao)對(dui)現(xian)場變(bian)壓器(qi)的結(jie)構上(shang)進行(xing)壹些(xie)改(gai)動(dong),壹般是變(bian)壓器(qi)預埋(mai)傳感(gan)器(qi)開孔或利(li)用放(fang)油(you)閥將(jiang)特(te)高頻(pin)傳感(gan)器(qi)伸(shen)進變(bian)壓器(qi)箱體(ti),從(cong)而對(dui)這(zhe)種(zhong)檢測方法的推(tui)廣(guang)還存在(zai)壹定的(de)障(zhang)礙。