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局部放電的檢測方式
局放檢測的概述:

根據局部放電過程中產生的各種物理現象,出現了兩大類測量方法:

 

v 1、 電量檢測法

在工程上采用的電量檢測方法有下列三種:

(1)無線電干擾電壓法(RIV);

(2)脈沖電流法(ERA);

(3)特高頻電磁波法;

 

v 2、 非電量檢測法

非電量檢測法也有三種方法:

(1) 測聲法:測量聲波或超聲波;

(2) 測光法:測量紅外線、紫外線或可見光;

(3) 測氣法:測量分析絕緣系統中特定物質。 


局部放電測量系統的組成

 

局部放電測量系統一般由四部分組成:測量儀器、耦合裝置、校準裝置和傳輸系統(連接電纜或光纖)。

 

局部放電信號傳播與取樣

 

局部放電信號在變壓器內的傳播途徑: 

① 脈沖電流(LC傳輸回路)

② 高頻電磁波

③ 超聲波

 

局放信號傳播途徑示意圖↑

 

局放信號取樣示意圖↑

局放信號取樣方法:

• 寬帶電流互感器

• 天線(超高頻)

• 超聲傳感器

 

局部放電基本測量回路

 

采用脈沖電流法(ERA法)進行局部放電測量的基本測試回路通常分為直接法和橋式法(平衡法)兩大類,直接法又有并聯測試回路和串聯測試回路兩種。

(a)和(b)為直接法測試回路。

(a)為并聯測試回路。

(b)為串聯測試回路。

(c)為平衡法測試回路。

 

波形顯示方式

 

 

波形顯示效果

 

 

 

局部放電測試系統干擾抑制

 

與試驗電壓無關的干擾(空間干擾):

 

抑制方法:

⑴.試驗線路采用濾波器、隔離變、阻波器等抗干擾措施;

⑵.選擇合適的濾波通帶;

⑶.平衡輸入方法;

⑷.天線噪聲門控。

 

局部放電測試系統干擾抑制

 

由發電機產生的干擾和由試驗電壓引發的干擾(電源干擾):

 

抑制方法:

⑴.盡量增加高壓導線的直徑(或采用蛇皮管或薄銅、鋁圓筒);

⑵.對試品端部增加防暈罩;

⑶.試品周圍各地線和金屬物良好接地;

⑷.試品周圍的絕緣物體嚴禁與金屬接地線接觸;

⑸.在高壓線下部的地面上不得有螺釘、螺母、地線頭等金屬物;

⑹.采用“天線噪聲門控”功能消除通過空間傳播的干擾;

⑺.采用“極性判別”功能消除通過電源線侵入的干擾。

 

局部放電測試系統干擾抑制

 

由地電流產生的干擾(地干擾):

 

由地電流產生的干擾分為兩種,一種為穩定的地干擾,一般頻率較低,利用通帶濾波器和改善接地點的方法得到有效抑制;另一種為突發性的干擾,一般以隨機脈沖形式出現,與試驗電壓無關,多點接地或接地不正確容易出現。

 

局部放電測試系統的接地方式:

a) 串聯單點接地

b) 并聯單點接地

c) 多點接地

 

抑制方法:

⑴.盡量采用并聯單點接地;

⑵.縮短接地線長度和離地面的高度;

⑶.利用隔離變壓器斷開地環流;

⑷.利用輸入適配器隔離地環流。

 

干擾抑制原理

 

時間開窗法:

以在設定的時間段內斷開及閉合,以便測量該時間段內的信號。如果干擾發生在有規律的時間間隔中,可以使用時間開窗功能,將這些時間間隔開在時間窗口之外,使其關閉時間窗以外的所有信息。

在用交流電壓作試驗時,真實放電信號通常僅有規則地重復發生在試驗電壓各周波的某一時間間隔內。

 

天線噪聲門控抗干擾:

 

天線噪聲門控抗干擾技術,一般采用兩只耦合裝置,一耦合裝置按標準接線接收試品(含干擾信號)的局部放電信號,另一耦合裝置選用天線或天線放大器,專用接收試品附近的空間干擾,使用儀器的天線噪聲門控抗干擾功能,利用其中的天線接收到的干擾脈沖,控制另一耦合裝置所在的通道的“門”,使測量通道在空間脈沖未到達時,信號通道的“門”始終為開狀態,放電信號順利通過,一旦空間干擾信號到達,立刻關閉該通道的“門”,保證該通道中的空間信號被拒絕之門外,顯示的信號全為試品所產生的脈沖,而不包含外部空間的干擾。

 

極性判別抗干擾:

對兩耦合裝置CD的輸出端的脈沖極性進行比較,可以區分試品所產生的局部放電信號和來自試驗回路的干擾。使用儀器的極性判別功能,利用其中一個耦合裝置上相同極性的干擾脈沖,控制另一耦合裝置所在的通道門,使該通道在脈沖極性正確時“門”打開,信號脈沖不正確時,關閉該通道的“門”,保證該通道顯示的信號全為試品所產生的脈沖,而不包含外部試驗線路的干擾。然而,使用極性判別方法很難區別由試品Cx及耦合電容Ck形成的回路中電磁感應引起的干擾與試品正常局部放電脈沖。除非采用其它方法。

 

抗靜態干擾:

靜態干擾,相對于局部放電測量儀器的同步電壓而言,在試品未施加電壓之前或剛剛合閘之后,在屏幕上就出現的固定相位的干擾,干擾總是固定不動的出現在電壓波形的固定時刻, 這樣的干擾稱為靜態干擾,抑制這種干擾的方法叫做抗靜態干擾法。

 

抗動態干擾:

在局部放電測量中,往往會出現很強的隨機干擾,幅值很大,與電壓無關,而且在相位上是隨機的,這種干擾稱之為動態干擾。

 

特殊頻率干擾:

對于無線電波和類似無線電波的震蕩波可以使用智能識別消除干擾。

 

濾波通帶和數字濾波:
儀器的濾波通帶一般由固定的低通濾波器和若干固定高通濾波器組合而決定。高通濾波器的頻率范圍在10kHz-100kHz之間,低通濾波器的頻率范圍在100kHz-500kHz之間,數字濾波器可以在上述頻率范圍內任意組合。

 

局部放電測量定位方法

 

1. 電氣定位方法

•  多端測量定位法

•  極性定位法

•  起始電壓法

•  行波定位法

2. 超聲波定位方法

• 電-聲定位法:

• 最小時延法(V形曲線法)

• 三角形電-聲時延定位法(球面定位法)

3. 組合超聲波定位方法