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局放放电检测仪的主要检测手段

发布时间:2021-11-18 15:00:15人气:108

  局放放电是一个复杂的物理过程。当发生局部放电时,放电空间中的电荷会移动,这将在样品的两端引起脉动电流。局部放电还伴随着电磁波的辐射。这些射线能量很高,在这些射线的作用下,聚合物会分解成单体,而有些射线会交联分子,使材料变脆。同时,电子、正负离子等粒子的反复撞击和复合,会发出声波和光。由于局部放电,周围介质分解出许多新产品。例如,如果在支撑导体的固体绝缘体填充物中存在硅,则可能产生SiF4。该产品具有导电性,会污染SiF6,从而降低其击穿场强,最终导致击穿或闪络。此外,局部放电过程中产生的许多活性产物,如臭氧、各种游离基因等。当遇到湿气时,被合成为腐蚀性绝缘体,例如硝酸和草酸,这进一步恶化了绝缘性能。局部放电检测仪的主要检测手段有以下四点:

  局部放电可引起脉冲电流、超高频电磁波、超声波和各种气态物质。正是这一系列物理效应和化学反应,使人们能够通过监测这些物理量并融合检测信息来定位和分析局部放电。

  1、脉冲电流法是目前最成熟、应用最广泛的局部放电测量方法。2000年,国际电工委员会(IEC)专门为这种方法制定了局部放电测量的相关标准,这也是唯一有标准的测量方法。脉冲电流法可以通过检测外围测量电路的脉冲电流来测量局部放电。测试电路主要有三种:并联法、串联法和平衡法。由于现场实验条件的限制,通常采用平行法[f}l。该方法可以测量多种放电值来表征局部放电,包括视在放电电荷量、放电相位、放电次数、平均放电电流、放电能量和功率等。并可以进行进一步的数据处理,得到各种2D和3D放电谱图,可以全面描述局部放电的状态,因此广泛应用于各种电力设备的局部放电检测。其优点是测量灵敏度高,可参照标准标定局部体积,可获得各种具体的放电指标。但脉冲电流法易受测量电路中检测阻抗和放大器的影响,抗干扰能力差。此外,测量频率低,频带窄,包含的信息量小,通常用于绝缘装置的出厂试验和其他离线试验。

  2、电磁波法通过天线传感器接收局部放电过程辐射的超高频电磁波,自20世纪20年代开始使用。人们首先认识到局部放电的危害,不是它对绝缘性能的破坏,而是它对无线电通信系统的干扰。初始无线电干扰电压法(RIV法)可以定性检测是否发生局部放电。该方法用于检测电机棒的局部放电,定位无屏蔽层长电缆的局部放电。RIV法测量频率低,一般采用窄频测量,频带在10kHz左右。除了西欧的一些工厂由于历史原因继续使用这种方法外,其他地方很少使用。目前,VHF或UHF测试方法的测量频段非常宽,可以达到几GHz,有效避免了工业现场电晕、开关操作等各种电气干扰,检测灵敏度也很高,可以识别故障类型和位置。超高频方法已成功应用于GIS局部放电在线监测,甚高频方法也已应用于发电机局部放电在线监测。由于信号频率高,这种方法对数据采集设备和相应的信号调理电路要求高,价格昂贵。作为开关柜功能单元,不经济不适用,不便于推广应用。此外,由于信号处理技术的限制,超高频局部放电信号很难调整气相。

       3、气相色谱法(DGA)是一种基于油中气体成分分析的化学检测方法,广泛应用于变压器故障类型和故障程度的诊断。局部放电会使周围介质分解出许多新产品,如SiF4、臭氧等。局放监测仪多少钱?这些新产品的成分和浓度可以通过色谱柱和气体传感器来检测,进而判断局部放电的程度。该方法简单、有效、准确,能避免电磁干扰,在变压器故障诊断中得到广泛应用。然而,气相色谱检测过程耗时长,无法监测突发故障。目前,这种方法只能检测局部放电的发生,而不能反映局部放电的类型和位置。

  4、 超声波法利用局部放电产生的超声波信号检测局部放电的程度和位置。其常用频段为20 kHz-220 kHz,可避免机械振动噪声,受电磁干扰少,灵敏度高。检测时无需嵌入设备,不影响开关柜正常运行,更适合局部放电在线监测。另外,随着数据采集技术的发展,目前的数据采集卡完全可以满足采集超声波信号的要求,因此本文选择超声波来监测开关柜的局部放电。当发生局部放电时,可视为点声源向四周发射球面波。此时超声波会向多个角度传播,传播路径复杂,电气设备内部结构复杂,导致超声波信号衰减严重,影响检测灵敏度。这些问题也给超声波局部放电的检测带来了一定的困难。

  此外,光学测量、射频检测和介质损耗分析也是电力设备常用的局部放电检测方法,但由于相关技术发展的限制和自身的局限性,尚未得到广泛应用。


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