盡管(guan)電(dian)脈(mai)沖(chong)法(fa)是局部(bu)放電(dian)研究的基(ji)礎但(dan)是電(dian)脈(mai)沖(chong)信(xin)號在現場中檢測(ce)時會(hui)有很大的幹(gan)擾通常在幾千(qian)pC以(yi)上很難正確(que)得到放電(dian)信(xin)號(hao),另(ling)外(wai)在(zai)線標定的問題(ti)和(he)在線結(jie)果(guo)與離線(xian)結(jie)果(guo)的等效(xiao)性(xing)等問題(ti),也是長期(qi)困擾電(dian)脈(mai)沖(chong)法(fa)在線檢(jian)測(ce)GIS局部(bu)放電(dian)的問題(ti)。目前在現場中工程(cheng)技(ji)術人(ren)員(yuan)往(wang)往(wang)更關(guan)心運行GIS的局部(bu)放電(dian)檢(jian)測(ce)問題(ti),特別(bie)是當(dang)放電(dian)量較(jiao)大時(shi),通過(guo)檢(jian)測(ce)局部(bu)放電(dian)以(yi)確(que)定GIS絕(jue)緣(yuan)的損壞(huai)程(cheng)度,而這(zhe)種(zhong)情(qing)況適(shi)合超聲(sheng)波法(fa)檢(jian)測(ce)。因此(ci)本文從GIS在線檢測(ce)的角度出發選(xuan)擇(ze)超聲(sheng)波法進行變壓器(qi)局(ju)部(bu)放電(dian)的研究。超聲波(bo)法(fa)檢測(ce)GIS局部(bu)放電(dian)具(ju)有以下(xia)特點:
目前采用(yong)的超聲(sheng)波(bo)法檢測(ce)GIS局部(bu)放電(dian)是利(li)用(yong)超聲(sheng)波傳(chuan)感(gan)器(qi)貼(tie)在接地的GIS外殼(ke)上進行檢(jian)測(ce),對(dui)GIS的運行和(he)操作沒有(you)任何(he)影(ying)響。傳(chuan)感(gan)器(qi)與檢測(ce)設(she)備之間(jian)采用(yong)光纖(xian)來連接,光纖(xian)具(ju)有良好的絕緣(yuan)性(xing)能檢(jian)測(ce)設(she)備與高電(dian)壓(ya)設(she)備之間(jian)有很好的隔(ge)離,使(shi)設(she)備和(he)測(ce)量人(ren)員(yuan)的安(an)全(quan)可(ke)以(yi)得到保證,同時(shi)不(bu)存(cun)在在(zai)線結(jie)果(guo)與離線(xian)結(jie)果(guo)的等效(xiao)性(xing)問題(ti),因此(ci)利(li)用(yong)超聲(sheng)波法可(ke)以(yi)較(jiao)容易(yi)的實現在線(xian)檢測(ce)GIS局部(bu)放電(dian)。
確(que)定局(ju)部(bu)放電(dian)位(wei)置(zhi)可(ke)以(yi)判(pan)斷局部(bu)放電(dian)對(dui)GIS的危害(hai)程(cheng)度,還(hai)可(ke)以(yi)減(jian)少檢(jian)修時(shi)間(jian)。目前提(ti)出(chu)並(bing)采用(yong)的主要局(ju)部(bu)放電(dian)定位(wei)方(fang)法(fa)有(you):電(dian)脈(mai)沖(chong)電(dian)流(liu)電(dian)容(rong)分量定位(wei)法(fa),利(li)用(yong)電(dian)脈(mai)沖(chong)的電(dian)容(rong)分量從局部(bu)放電(dian)點(dian)傳(chuan)播(bo)到(dao)繞組(zu)兩端(duan)的時間(jian)差(cha)來確(que)定故(gu)障(zhang)點(dian)的大概(gai)位置;X射(she)線(xian)法(fa)利(li)用(yong)外加x射(she)線(xian)來加大(da)局部(bu)放電(dian)從而進行定位(wei);超(chao)聲波(bo)定位(wei)法(fa)利(li)用(yong)局部(bu)放電(dian)時(shi)所(suo)產生(sheng)的電(dian)信(xin)號(hao)和(he)聲信號(hao)之間(jian)的相對(dui)時間(jian)差(cha)或(huo)聲(sheng)信(xin)號(hao)和(he)聲信號(hao)之間(jian)的時間(jian)差(cha)對(dui)局部(bu)放電(dian)進行空間(jian)定位(wei)。這(zhe)幾種(zhong)方(fang)法(fa)都(dou)能幫(bang)助(zhu)人(ren)們(men)尋(xun)找(zhao)局部(bu)放電(dian)位(wei)置(zhi),前兩種(zhong)方(fang)法(fa)只(zhi)能(neng)確(que)定大(da)致部(bu)位,而不(bu)是空間(jian)位置(zhi);X射(she)線(xian)法(fa)需(xu)要外(wai)加X射(she)線(xian)發生(sheng)裝(zhuang)置在(zai)線定位(wei)存(cun)在壹(yi)定的困難;而超(chao)聲(sheng)波定位(wei)方(fang)法(fa)是根據衛(wei)星(xing)定位(wei)原(yuan)理實現的,從理論上講(jiang),可(ke)以(yi)做(zuo)到(dao)定位(wei),在(zai)線檢(jian)測(ce)方(fang)便(bian)。所(suo)以很多學者(zhe)都(dou)對(dui)此(ci)進行了(le)大量的研究目前世(shi)界(jie)範圍(wei)內(nei)的變壓器(qi)局(ju)部(bu)放電(dian)定位(wei)系統(tong)多數采用(yong)電(dian)壹(yi)聲(sheng)定位(wei)法(fa)和(he)聲壹聲(sheng)定位(wei)法(fa)。
利(li)用(yong)超聲(sheng)波法進行局(ju)部(bu)放電(dian)模(mo)式識(shi)別(bie)和(he)定量分析,壹(yi)直(zhi)是超聲波檢測(ce)局部(bu)放電(dian)研究中的重點(dian)。上世(shi)紀(ji)80年代(dai),德(de)國和(he)口(kou)本科學(xue)家曾在(zai)此(ci)方(fang)面(mian)進行過(guo)研究,但(dan)並(bing)未得到理(li)想的結(jie)果(guo)。近年來人(ren)們(men)又對(dui)利(li)用(yong)頻譜(pu)識(shi)別(bie)局(ju)部(bu)放電(dian)模(mo)式提(ti)出(chu)了(le)新的見解(jie),隨(sui)著非線性(xing)科學(xue)和(he)非確(que)定性(xing)科學(xue)的發展(zhan),為(wei)利(li)用(yong)超聲(sheng)波對(dui)局部(bu)放電(dian)進行模(mo)式識(shi)別(bie)和(he)定量提(ti)供了(le)新的方(fang)法(fa),其研究也取得了(le)壹些(xie)新的成(cheng)果(guo),因此(ci)在(zai)先進的傳(chuan)感(gan)器(qi)以(yi)及數學分析工具(ju)的支持下(xia),有望利(li)用(yong)超聲(sheng)波法實現變壓器(qi)局(ju)部(bu)放電(dian)的模(mo)式識(shi)別(bie)和(he)定量分析。
當(dang)電(dian)脈(mai)沖(chong)通(tong)過(guo)試(shi)品(pin)時,會產生(sheng)與電(dian)荷(he)分布(bu)相關的超聲(sheng)波(bo)脈沖(chong),且(qie)與空間(jian)電(dian)荷(he)成(cheng)比例,這樣(yang)測(ce)量超(chao)聲波(bo)就能獲(huo)得電(dian)荷(he)的組(zu)成(cheng)部(bu)分及存(cun)在位(wei)置,因(yin)此(ci)利(li)用(yong)超聲(sheng)波法可(ke)以(yi)對(dui)絕緣(yuan)材料中的電(dian)荷(he)分布(bu)進行測(ce)量,這(zhe)是目前利(li)用(yong)電(dian)流(liu)脈(mai)沖(chong)法(fa)所(suo)無(wu)法測(ce)量的。另外(wai)從局部(bu)放電(dian)產生(sheng)超(chao)聲波(bo)的機(ji)理考(kao)慮,輝光放電(dian)和(he)亞輝光放電(dian)同(tong)樣(yang)產生(sheng)超(chao)聲波(bo),對(dui)這些超聲(sheng)波(bo)信號的測(ce)量將彌(mi)補電(dian)脈(mai)沖(chong)法(fa)在局部(bu)放電(dian)測(ce)量時(shi)的不足(zu),對(dui)它(ta)的進壹步研究將有(you)可(ke)能(neng)產生(sheng)新的局部(bu)放電(dian)測(ce)量標(biao)準。
綜上所(suo)述,由(you)於(yu)局(ju)部(bu)放電(dian)產生(sheng)的超聲(sheng)波(bo)信號包(bao)含了(le)局部(bu)放電(dian)測(ce)量的多種(zhong)信(xin)息(xi),但(dan)是對(dui)這些信息(xi)的分析卻(que)剛剛起步,因此(ci)對(dui)於(yu)局(ju)部(bu)放電(dian)超(chao)聲(sheng)波(bo)法(fa)測(ce)量的深入(ru)研究將可(ke)能(neng)得到令(ling)人(ren)鼓舞的結(jie)果(guo),從而使(shi)局(ju)部(bu)放電(dian)的整體(ti)研究達到壹(yi)個(ge)新的高度。