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组合电器中局部放电检测方法
点击次数:209 发布时间:2018-10-18

1、传统脉冲电流检测法

脉冲电流法是一种停电检测局部放电的手段,为避免无线电干扰,脉冲电流法一般对局部放电频谱中的较低频段(局部放电信号能量主要集中在数kHz到数百kHz或至多数MHz的段频带内)成分进行测量。脉冲电流法由于干扰因素较多,很难达到必要的检测灵敏度,通常用于试验室。《电力设备交接和预防性试验规程》要求组合电器在出厂试验时必须进行局部放电试验,现在电力设备生产厂家多采用脉冲电流法进行测量,规程规定对于组合电器单个器件局部放电量不超过3pC,对于整个间隔局部放电量不超过5pC。

 

2、特高频检测法

组合电器内局部放电现象产生脉冲电流,电流脉冲上升时间及持续时间仅为ns级。该电流脉冲将激发出主要频段为0。3-3GHz的高频电磁波,从组合电器上的非金属盘式绝缘子等处可以检测到该电磁波。根据该电磁波的信号幅值、频率特性等来分析局部放电的类型和严重程度。

 

优点:不停电进行,不影响电网正常运行,且可以实现在线连续监测;由于空气电晕等产生的电干扰频率一般均较低,因此特高频可以有效地抑制背景噪声;抗干扰能力强,检测灵敏度可达几个pC。

缺点:能确定故障存在,但不能对发生故障的点进行准确的定位;而且目前没有相应的国际及国内标准,不能给出一个放电量大小的结果。目前难点主要问题在于如何进一步提高灵敏度,解决各种干扰问题,进一步实现准确的定位。

 

3、超声波检测法

组合电器内部局部放电声波,声波类型有横波、纵波和表面波。横波需要通过固体介质,纵波通过气体传到外壳,比如绝缘子等传到外壳。因此在组合电器外壳表面采用压电式传感器接收这些声波信号,就可以检测到局部放电。

 

优点:超声波检测不受电气方面的干扰,因为检测仪器与运行设备没有电气回路的连接;可以通过对超声波信号幅值随位置的变化对缺陷进行定位;同时超声波检测法技术相对比较成熟,设备使用简便,现场应用经验比较丰富;对电磁干扰的抗干扰能力比较强。

缺点:声音信号中的高频部分衰减很快,在不同介质中传播速度不同,在气体中的传输速率仅为约140m/s,且在不同材料的边界处会产生反射,因此测得的信号失真严重。超声波传感器接收信号的范围较小,对组合电器这类大型设备器需要众多的传感器或进行多次不同位置的测量,现场应用工作量较大且比较繁琐。

 

实际应用中存在的问题:

1、无法区分放电信号和干扰信号。GIS的PT噪声大,无法区分其中的放电信号和振动噪声信号,对于户外GIS环境噪声很大,对超声检测干扰很大。
2、灵敏度低。无论纵波还是横波在GIS内部传播过程中衰减很大,因此超声法对金属颗粒外的其他类型放电灵敏度低。
3、操作不便。需要通过粘结剂将传感器贴在GIS壳体表面,粘贴的效果和操作者的晃动对测量效果影响很大。

 

4、气体分析法

分析六氟化硫气体在局部放电作用下产生的气体,正常运行状态下的一般缺陷,其分解六氟化硫气体的过程较慢,分解物的产生过年和积累需要较长的过程,加之检测仪器的灵敏性问题,且只有浓度积累到一定水平后方可被检测到,故响该检测有滞后性,工作成效较低。

 

5、红外检测法

由于组合电器内设备的温度不能被直接测得,只能通过局部放电热量传导至组合电器外壳,由于组合电器内部结构及传热过程的复杂性,灵敏性较低。

 

目前,供电单位红外检测分析工作已经比较成熟,但其很难发现GIS内部局部放电缺陷,SF6气体分析检测灵敏度低且有一定的滞后性,特高频检测法和超声波检测法则是近年不断推广的检测手段。

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