電(dian)力變(bian)壓器(qi)是電(dian)力系(xi)統(tong)中的(de)重要設(she)備之(zhi)壹,其絕(jue)緣狀況的好壞直接(jie)影(ying)響著(zhe)電(dian)力系(xi)統(tong)的安全(quan)運行。隨(sui)著(zhe)電(dian)力系(xi)統(tong)的發展和電(dian)壓等(deng)級的提(ti)高,局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)已經成(cheng)為電(dian)力變(bian)壓器(qi)絕(jue)緣劣化(hua)的(de)主(zhu)要原因之(zhi)壹,因(yin)而(er)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)的(de)檢測(ce)與(yu)評價也就(jiu)成為變(bian)壓器(qi)絕(jue)緣狀況檢測(ce)的(de)重要手(shou)段(duan)。無(wu)論(lun)是研究機(ji)構(gou)、制(zhi)造(zao)廠商(shang),還是電(dian)力系(xi)統(tong)運行部(bu)門,都(dou)越來(lai)越關(guan)心(xin)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)檢(jian)測(ce)技(ji)術(shu)的發展,並(bing)廣(guang)泛的把(ba)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)檢(jian)測(ce)作為變(bian)壓器(qi)絕(jue)緣質量監控(kong)的重要(yao)指標。由(you)於人們非常關(guan)註電(dian)力變(bian)壓器(qi)運行的(de)安全(quan)問(wen)題(ti),所(suo)以(yi)對其局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)機(ji)理(li)和檢測(ce)方法(fa)進行(xing)了(le)大量的研究。
局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)的(de)檢測(ce)以(yi)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)所(suo)產生(sheng)的(de)各(ge)種現象(xiang)為依(yi)據,通(tong)過(guo)能(neng)描述(shu)該(gai)現象(xiang)的物(wu)理(li)量來表征局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)的(de)狀態。局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)會產(chan)生(sheng)電(dian)脈(mai)沖、氣(qi)體(ti)生(sheng)成(cheng)物(wu)、超聲波、電(dian)磁輻射、光、局(ju)部(bu)過(guo)熱(re)以(yi)及產生(sheng)能(neng)量損耗(hao)等現象(xiang)。相(xiang)應的(de)就(jiu)出現了(le)電(dian)脈(mai)沖檢測(ce)法(fa)、氣(qi)相(xiang)色(se)譜(pu)檢(jian)測(ce)法(fa)、超聲波檢(jian)測(ce)法(fa)、電(dian)磁波檢(jian)測(ce)法(fa)、光檢(jian)測(ce)法(fa)等多種檢測(ce)方法(fa)。
脈(mai)沖電(dian)流(liu)法是通(tong)過(guo)檢(jian)測(ce)阻抗來檢(jian)測(ce)變(bian)壓器(qi)套管末(mo)屏接(jie)地線(xian)、外殼(ke)接(jie)地線(xian)、鐵(tie)心(xin)接(jie)地線(xian)以及繞組中(zhong)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)引(yin)起的(de)脈(mai)沖電(dian)流(liu),獲得(de)壹些局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)的(de)基(ji)本量(如:視在放電(dian)量、放電(dian)次數以(yi)及放電(dian)相(xiang)位(wei))。它是研究zui早、應(ying)用(yong)zui廣(guang)泛的壹種檢測(ce)方法(fa),IEC對此(ci)制定(ding)了(le)專門的標(biao)準(zhun)。該(gai)方法(fa)靈(ling)敏度(du)高(gao);可以(yi)定(ding)量測(ce)量局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)的(de)特征參(can)數;還可以(yi)與(yu)聲信號壹起(qi)通(tong)過(guo)電(dian)壹聲定(ding)位(wei)方法(fa)確定(ding)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)的(de)位(wei)置等(deng)。但是脈(mai)沖電(dian)流(liu)法的(de)檢(jian)測(ce)靈(ling)敏度(du)隨(sui)著(zhe)試品電(dian)容(rong)增(zeng)加(jia)而(er)下(xia)降,其在實驗室(shi)內的(de)測(ce)量精度(du)極(ji)限(xian)為1000√C ,其中C為所檢測(ce)的(de)試品的電(dian)容(rong)量,是在測(ce)量大容量電(dian)容(rong)器(qi)時,有(you)時會出現靈(ling)敏度(du)下(xia)降到無(wu)法(fa)進行(xing)檢測(ce)的(de)地步;還由(you)於測(ce)試頻率低、頻(pin)帶窄,壹般(ban)設(she)置頻(pin)帶小於1MHz ( IEC60270標準(zhun)我(wo)國(guo)國(guo)家(jia)標(biao)準的推(tui)薦檢(jian)測(ce)頻(pin)帶為數kHz到(dao)數百(bai)kHz,這樣得(de)到的(de)信息(xi)量較(jiao)少(shao);受(shou)電(dian)磁幹(gan)擾(rao)嚴重(zhong)。
超聲波檢(jian)測(ce)法(fa)是用(yong)固定(ding)在變(bian)壓器(qi)箱壁上的超聲波傳感(gan)器(qi)接(jie)收(shou)變(bian)壓器(qi)內部(bu)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)產(chan)生(sheng)的(de)超聲波,由(you)此(ci)來(lai)檢測(ce)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)的(de)大小和(he)位(wei)置。由(you)於超聲法受(shou)電(dian)氣(qi)幹(gan)擾(rao)小以(yi)及它在局(ju)放定(ding)位(wei)上的廣(guang)泛應用(yong),因此(ci)人們對超聲法的(de)研(yan)究(jiu)較(jiao)深入,近(jin)年(nian)來(lai),由於聲壹電(dian)換(huan)能(neng)器(qi)效率的提(ti)高和(he)電(dian)子(zi)放大(da)技(ji)術(shu)的發展,超聲波檢(jian)測(ce)法(fa)的靈(ling)敏度(du)有(you)了(le)較(jiao)大的(de)提(ti)高,尤(you)其是在大容(rong)量電(dian)容(rong)器(qi)的(de)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)檢(jian)測(ce)方面(mian),其靈(ling)敏度(du)甚(shen)至高(gao)於電(dian)脈(mai)沖法。該(gai)方法(fa)具(ju)有(you)可以(yi)避免電(dian)磁幹(gan)擾(rao)的影(ying)響;可以(yi)方便地定(ding)位(wei);在線(xian)檢測(ce)與(yu)離線(xian)檢測(ce)的(de)結(jie)果相(xiang)同(tong)等優點(dian)。但(dan)由(you)於超聲波在變(bian)壓器(qi)內部(bu)的(de)傳播過(guo)程(cheng)是壹個(ge)很(hen)復(fu)雜的(de)過(guo)程(cheng),造(zao)成在壹些情況下定(ding)位(wei)實驗不(bu)能(neng)成功(gong);目前無法(fa)利(li)用(yong)超聲波信(xin)號對局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)進行(xing)模(mo)式(shi)識(shi)別(bie)和(he)定(ding)量判(pan)斷(duan),主(zhu)要作為壹種輔助測(ce)量方法(fa)。
氣(qi)相(xiang)色(se)譜(pu)檢(jian)測(ce)法(fa)是根(gen)據局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)所(suo)產生(sheng)的(de)分(fen)解(jie)氣(qi)體(ti)來(lai)判(pan)斷(duan)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)的(de)程度(du)和(he)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)的(de)模(mo)式(shi)。該(gai)方法(fa)已廣(guang)泛應用(yong)於變(bian)壓器(qi)的(de)油氣(qi)分(fen)析(xi),在指導變(bian)壓器(qi)的(de)安全(quan)運行方面(mian)取得(de)了(le)壹定(ding)的(de)成績(ji)。該(gai)方法(fa)可以(yi)避免電(dian)磁幹(gan)擾(rao)的影(ying)響;可以(yi)根(gen)據局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)所(suo)分解(jie)氣(qi)體(ti)的(de)成(cheng)分(fen)和濃度(du)判(pan)斷(duan)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)的(de)模(mo)式(shi),目前已有(you)三(san)比(bi)值法(fa)、電(dian)協(xie)研(yan)法(fa)等判(pan)斷(duan)方法(fa),壹些新(xin)的(de)判(pan)斷(duan)方法(fa)如模(mo)糊(hu)數學、模(mo)糊(hu)模(mo)式(shi)多層聚(ju)類(lei)、人工神經網(wang)絡、模(mo)糊(hu)神經網(wang)絡等(deng)的(de)新(xin)的(de)判(pan)斷(duan)方法(fa)也陸續(xu)提(ti)出。但該(gai)檢測(ce)方法(fa)存(cun)在很(hen)大(da)的(de)時延,即從(cong)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)的(de)發生(sheng)到(dao)可檢(jian)測(ce)到(dao)特征氣(qi)體(ti)往往需(xu)要(yao)較(jiao)長(chang)的(de)時間;且只能(neng)作定(ding)性(xing)分析(xi),無(wu)法(fa)進行(xing)定(ding)量判(pan)斷(duan);氣(qi)體(ti)傳感(gan)器(qi)對所(suo)檢測(ce)的(de)氣(qi)體(ti)均敏感,在線(xian)提(ti)取氣(qi)體(ti)成(cheng)分(fen)存(cun)在壹定(ding)的(de)困難。
超高頻檢(jian)測(ce)法(fa)是通(tong)過(guo)檢(jian)測(ce)變(bian)壓器(qi)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)的(de)超高頻電(dian)磁波信(xin)號來(lai)獲得(de)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)信(xin)息(xi)。在變(bian)壓器(qi)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)測(ce)量時,現場幹(gan)擾(rao)信號的(de)頻譜(pu)範圍(wei)壹般(ban)小於300 MHz,且在傳播過(guo)程(cheng)中(zhong)衰(shuai)減(jian)很(hen)大(da),若(ruo)檢測(ce)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)產(chan)生(sheng)的(de)數百(bai)MHz以上的電(dian)磁波信(xin)號,則(ze)可有(you)效避開(kai)電(dian)暈(yun)等幹(gan)擾(rao),大大(da)提(ti)高信(xin)噪(zao)比(bi)。正(zheng)是由於超高頻法(fa)的(de)特點(dian)及變(bian)壓器(qi)箱體的屏蔽效果,使(shi)其測(ce)量變(bian)壓器(qi)的(de)抗幹(gan)擾(rao)能(neng)力優於目前傳統(tong)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)檢(jian)測(ce)法(fa),利於變(bian)壓器(qi)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)的(de)在線(xian)監測(ce)。但(dan)該(gai)需設(she)計(ji)的(de)超高頻傳感(gan)器(qi),且(qie)傳感(gan)器(qi)壹般(ban)需(xu)要預(yu)埋(mai)或伸(shen)進變(bian)壓器(qi)油中。
光檢(jian)測(ce)法(fa)包(bao)括兩種:壹種是熒(ying)光光學檢(jian)測(ce)法(fa),通(tong)過(guo)熒(ying)光光纖(xian)檢(jian)測(ce)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)所(suo)產生(sheng)的(de)熒(ying)光來(lai)檢(jian)測(ce)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)。另(ling)壹種是超聲壹光學檢(jian)測(ce)方法(fa),通(tong)過(guo)提(ti)取局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)超聲信號傳播到光纖(xian)上時光纖(xian)的(de)形變(bian)信號來(lai)檢測(ce)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)。該(gai)方法(fa)測(ce)量時,光信(xin)號不(bu)受電(dian)磁幹(gan)擾(rao);靈(ling)敏度(du)高(gao);可以(yi)方便的(de)確定(ding)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)位(wei)置。但(dan)由於變(bian)壓器(qi)結(jie)構(gou)復(fu)雜,光纖(xian)的(de)埋(mai)法(fa)復(fu)雜,且(qie)不能(neng)記(ji)錄非透明(ming)裝(zhuang)置的(de)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian);目前光纖(xian)傳感(gan)器(qi)的(de)分辨率尚不能(neng)滿足工程需(xu)要(yao),不(bu)能(neng)進行(xing)定(ding)量分析與(yu)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)的(de)模(mo)式(shi)識(shi)別(bie)。
除此之外,還有(you)壹些其他(ta)方法(fa)如:電(dian)磁波檢(jian)測(ce)法(fa)、射頻檢(jian)測(ce)法(fa)等也正(zheng)在研究(jiu)。
這(zhe)些檢測(ce)方法(fa)的研(yan)究都(dou)取得(de)了(le)壹定(ding)的(de)進展(zhan),主(zhu)要表現(xian)在所用(yong)傳感(gan)器(qi)靈(ling)敏度(du)的(de)提(ti)高、數字(zi)處(chu)理(li)技術(shu)水(shui)平的提(ti)高以(yi)及各種數學方法(fa)的應(ying)用(yong),大大(da)提(ti)高了(le)測(ce)量的精度(du)與(yu)可靠(kao)性(xing)。使(shi)這些方法(fa)從(cong)實驗室(shi)或離線(xian)應用(yong)開(kai)始向(xiang)在線(xian)應用(yong)轉換(huan),但(dan)還存(cun)在壹些問(wen)題(ti)需(xu)要(yao)進壹步(bu)解(jie)決。例如對電(dian)脈(mai)沖測(ce)量法來講,zui主(zhu)要的(de)是如何在檢測(ce)現(xian)場的強(qiang)大幹(gan)擾(rao)中進行(xing)信號的(de)檢測(ce)和(he)辯(bian)識(shi)問(wen)題(ti),盡管很(hen)多方法(fa)(數字(zi)信(xin)號處(chu)理(li)方法(fa)、極性(xing)鑒別(bie)方法(fa)、差動平衡法(fa)、選(xuan)頻平衡法(fa)、小波分(fen)析(xi)法(fa)等)都(dou)在這方面(mian)進行(xing)了(le)嘗試,但還沒(mei)有(you)能(neng)夠(gou)在各種場合的(de)情況(kuang)下(xia)都(dou)適合(he)的方法(fa)。