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變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)主要方法介紹-國(guó)浩電氣
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變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)主要方法介紹

發(fā)布時(shí)間:2020-05-05 01:15:14人氣:

在局部放電發(fā)生過程中,會(huì)伴隨光信號(hào)、電信號(hào)、聲信號(hào)、熱和各種氣體等物質(zhì)的發(fā)出,因此我們可以通過監(jiān)測(cè)這些信號(hào)來間接監(jiān)測(cè)變壓器的局部放電情況。根據(jù)監(jiān)測(cè)信號(hào)和技術(shù)的不同,目前局部放電的監(jiān)測(cè)方法可為分為以下幾類:脈沖電流法、氣相色譜法、光檢測(cè)法、超高頻檢測(cè)法和超聲波檢測(cè)法等。

1、脈沖電流法

當(dāng)變壓器發(fā)生局部放電現(xiàn)象時(shí)會(huì)同時(shí)向外發(fā)出電脈沖信號(hào),我們可以通過檢測(cè)變壓器鐵芯接地線、套管末屏接地線或中性點(diǎn)接地線上的脈沖電流來實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器局部放電的檢測(cè),該方法稱為脈沖電流法。通過與標(biāo)準(zhǔn)局放量的比較來判斷變壓器絕緣的好壞,對(duì)變壓器運(yùn)行狀態(tài)做出判斷。脈沖電流法由于可以直接對(duì)放電的電荷量進(jìn)行測(cè)量,因此較易于判斷變壓器的故障情況,也正因此得到了很大重視。但是該方法不容易在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn),因?yàn)樵诂F(xiàn)場(chǎng)會(huì)存在大量電的磁的干擾,使測(cè)量的數(shù)據(jù)存在很大誤差,導(dǎo)致最后結(jié)果不盡人意。另外當(dāng)監(jiān)測(cè)試樣具有較大電容時(shí),其需要的耦合電容很難滿足,監(jiān)測(cè)靈敏度會(huì)受到一定限制等。

2、氣相色譜檢測(cè)法

局部放電會(huì)促進(jìn)絕緣的老化和裂解,致使在這一過程中產(chǎn)生一些氣體溶解到變壓器油中,這些氣體主要包括C2H4,  CH4,  C2H2,  C2H6等烴類和 H2、CO、 CO2等。研究發(fā)現(xiàn),這些氣體的含量比、總量及產(chǎn)生的速率與局部放電的性質(zhì)都存在著很大的聯(lián)系,因此可以通過對(duì)變壓器油中的這些氣體進(jìn)行色譜分析,提取出氣體含量信息,利用大衛(wèi)三角或三比值等算法實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器故障狀態(tài)的診斷。但是由于這些氣體從產(chǎn)生到被檢測(cè)、分析出來需要一定的時(shí)間,因此該方法不能對(duì)一些突發(fā)性故障進(jìn)行監(jiān)測(cè),也不能實(shí)現(xiàn)局放源的定位。

3. 光檢測(cè)法

局部放電的發(fā)生會(huì)伴隨著光信號(hào)的發(fā)出,光檢測(cè)局部放電的方法就是利用特殊的裝置來檢測(cè)局部放電產(chǎn)生的光信號(hào),將檢測(cè)到的光信號(hào)實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換,利用光電流的方式對(duì)局部放電進(jìn)行檢測(cè)。這種監(jiān)測(cè)方法從理論上來說是可以的,但是還存在以下問題,一是光檢測(cè)法所用到的設(shè)備都非常昂貴,提高了成本,二是光信號(hào)與局部放電的關(guān)系研究的還少,需要更進(jìn)一步的研究。但是隨著是近年來光纖技術(shù)的發(fā)展,人們提出使用光和聲相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)局部放電的檢測(cè),該方法非常有前景,不但能提高現(xiàn)場(chǎng)的抗干擾性能,也能提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性及局放源定位的準(zhǔn)確性。

4. 超高頻檢測(cè)法

超高頻檢測(cè)法主要是通過監(jiān)測(cè)局部放電發(fā)生過程中發(fā)出的頻率在300-3000MHz之間的電信號(hào)來實(shí)現(xiàn)局部放電的檢測(cè)的。該方法不但避開了絕大部分干擾信號(hào)的頻帶,提高了信號(hào)監(jiān)測(cè)的抗干擾性能,而且超高頻信號(hào)頻帶較寬,攜帶更豐富的局部放電信息,能夠較全面的反映局部放電的特征。不過,由于變壓器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,超高頻信號(hào)在傳輸過程中會(huì)發(fā)生反射、折射現(xiàn)象,導(dǎo)致信號(hào)的衰減比較嚴(yán)重,使信號(hào)的檢測(cè)比較困難。

5. 超聲波檢測(cè)法

局部放電的發(fā)生,不單會(huì)有電荷、光和熱的產(chǎn)生,同時(shí)還會(huì)伴隨超聲波的發(fā)出。我們可以利用超聲波傳感器來接收局部放電的超聲信號(hào),通過壓電陶瓷的壓電原理把接收到的超聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號(hào),然后經(jīng)過放大處理利用高速數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行采集、保存和處理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)變壓器局部放電的在線檢測(cè)。這種方法不僅可以監(jiān)測(cè)到局放的有無,應(yīng)用多個(gè)傳感器對(duì)局放進(jìn)行定位,還能通過對(duì)監(jiān)測(cè)到的超聲信號(hào)進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)不同局部放電類型信號(hào)的識(shí)別,判斷局部放電的性質(zhì)和位置。

該方法是一種無損檢測(cè)方法,整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與被監(jiān)測(cè)變壓器不發(fā)生電氣聯(lián)系,僅通過安裝在變壓器箱壁上的超聲傳感器來測(cè)量聲音信號(hào),對(duì)變壓器無任何影響。另外,超聲波與電磁波及普通噪聲信號(hào)不同,幾乎不受它們的干擾,在線與離線檢測(cè)結(jié)果相同,相對(duì)其他在線監(jiān)測(cè)方法來說,基于超聲波的在線監(jiān)測(cè)方法是最為安全的。

總之,利用放電超聲波對(duì)干式變壓器的局部放電進(jìn)行監(jiān)測(cè),其方法不但簡(jiǎn)單而且還比較有效,監(jiān)測(cè)精度很高,可實(shí)現(xiàn)局放源的定位及局放類型的模式識(shí)別。

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