譚千子 湖南廣益實(shí)驗(yàn)中學(xué)

淺談電氣設(shè)備局部放電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

譚千子 湖南廣益實(shí)驗(yàn)中學(xué)

局部放電問(wèn)題在電氣設(shè)備中普遍存在，屬于絕緣劣化的初始表現(xiàn)，局部放電檢測(cè)被稱(chēng)之為現(xiàn)階段下電氣設(shè)備最為重要和有效的絕緣狀態(tài)評(píng)估方法，本文就電氣設(shè)備局部放電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)分析。

電氣設(shè)備 局部放電檢測(cè)技術(shù) 應(yīng)用

局部放電即絕緣介質(zhì)之中，由于局部區(qū)域擊穿引起的放電現(xiàn)象，不同于閃絡(luò)和擊穿，局部放電屬于微小擊穿的范疇，屬于絕緣劣化的初始表現(xiàn)。加強(qiáng)電氣設(shè)備局部放電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于保障電氣設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性有著重要的作用。

1 電氣設(shè)備局部放電問(wèn)題的成因

局部放電問(wèn)題是引發(fā)絕緣劣化的元兇，絕緣體擊穿與絕緣材料劣化問(wèn)題是相伴相生的，利用局部放電檢測(cè)技術(shù)，可以快速找出電氣設(shè)備早期絕緣缺陷，該種方法與傳統(tǒng)的色譜分析法、截?fù)p測(cè)量法相比，精度更高。作為電氣設(shè)備絕緣性能重要的評(píng)價(jià)手段，局部放電的檢測(cè)與分析是研究機(jī)構(gòu)、設(shè)備制造廠商及電力系統(tǒng)運(yùn)行部門(mén)最為關(guān)心的問(wèn)題，特別是隨著近年來(lái)高電壓等級(jí)電網(wǎng)的大量建設(shè)，對(duì)設(shè)備安全可靠運(yùn)行的重視程度日益增加，電氣設(shè)備局部放電的研究及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用獲得了極大的進(jìn)展。

2 電氣設(shè)備局部放電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 超高頻檢測(cè)法

2．1．1 超高頻檢測(cè)法的概述

超高頻UHF局部放電檢測(cè)技術(shù)是利用超高頻天線(xiàn)來(lái)檢測(cè)設(shè)備內(nèi)局部放電產(chǎn)生的電磁波，超高頻天線(xiàn)的檢測(cè)頻帶在300MHz~3000MHz范圍內(nèi)。該技術(shù)對(duì)于各種放電性缺陷有較高的靈敏度，不容易受到機(jī)械的干擾，可以快速定位局部放電區(qū)域，還具有檢測(cè)的范圍大的優(yōu)點(diǎn)。超高頻UHF局部放電檢測(cè)技術(shù)主要是依靠信息特征提取和局部信號(hào)譜圖來(lái)判斷局部放電的類(lèi)別。

2．1．2 超高頻檢測(cè)法的具體應(yīng)用

隨著局部放電檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，超高頻檢測(cè)法在電氣設(shè)備的局部放電檢測(cè)方面的應(yīng)用更加廣泛。但對(duì)于超高頻檢測(cè)法本身，并沒(méi)有很大的發(fā)展與改變，更多的是利用這項(xiàng)技術(shù)涌現(xiàn)出的不同形式、結(jié)構(gòu)的超高頻傳感器，這種傳感器可以適用于多種場(chǎng)合。

2.2 超聲波檢測(cè)法

2．2．1 超聲波檢測(cè)法的概述

電氣設(shè)備在局部放電時(shí)，會(huì)有電荷發(fā)生中和作用，這個(gè)中和的過(guò)程會(huì)使放電部位的分子發(fā)生劇烈的變化，分子的變化會(huì)釋放出熱量，受熱會(huì)使該區(qū)域的電氣設(shè)備部位膨脹。等放電過(guò)程結(jié)束后，受熱膨脹的區(qū)域會(huì)恢復(fù)原樣，但是膨脹又恢復(fù)的這一過(guò)程會(huì)使介質(zhì)的疏密發(fā)生變化，介質(zhì)的疏密變化會(huì)產(chǎn)生超聲波。該超聲波以放電區(qū)域?yàn)橹行模郧蛎娌ǖ男问较蛑車(chē)鷶U(kuò)散。使用聲電轉(zhuǎn)換器，將該超聲波的聲信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，再用儀器進(jìn)行捕捉以及分析，就可以判斷出放電的具體位置。

2．2．2 超聲波檢測(cè)法的具體應(yīng)用

超聲波檢測(cè)法由于具有很強(qiáng)的抗現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾能力，而且使用起來(lái)方便簡(jiǎn)單快捷，因此在GIS設(shè)備的局部放電檢測(cè)中應(yīng)用廣泛。GIS設(shè)備在發(fā)生局部放電時(shí)，分子間會(huì)產(chǎn)生劇烈的碰撞和接觸，這在宏觀上形成了一種壓力，這種壓力會(huì)產(chǎn)生聲波，聲波會(huì)以球面的形式向外傳播，傳播的頻率在20~100kHz范圍內(nèi)，這種聲波就是超聲波。超聲波局部放電的帶電檢測(cè)技術(shù)，就是由安置在GIS殼體上的壓敏傳感器來(lái)接收傳播到外殼的超聲波信號(hào)，接著將聲信號(hào)進(jìn)行分析，以此來(lái)判斷設(shè)備是否發(fā)生局部放電現(xiàn)象或者出現(xiàn)異常振動(dòng)缺陷，它還可以確定放電區(qū)域或者缺陷區(qū)域的位置。

2.3 脈沖電流檢測(cè)法

2．3．1 脈沖電流檢測(cè)法的概述

脈沖電流檢測(cè)法是目前應(yīng)用最廣的一種方法，國(guó)際電工委員會(huì)還因此制定了關(guān)于脈沖電流檢測(cè)法的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。它的主要原理是：首先對(duì)電氣設(shè)備加高強(qiáng)壓，一旦發(fā)生局部放電，兩端的電壓就會(huì)產(chǎn)生變化，然后在這時(shí)耦合一個(gè)阻抗，回路中就會(huì)有電流產(chǎn)生，最后通過(guò)采集和放大這個(gè)阻抗上的電流，就可以檢測(cè)出局部放電的基本量。脈沖電流檢測(cè)法有兩種方法：分別是直接測(cè)量和平衡法。直接測(cè)量在檢測(cè)過(guò)程中會(huì)遇到很多干擾，使測(cè)試的結(jié)果不準(zhǔn)確，尤其在施工現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜環(huán)境中，干擾會(huì)更大。因此，可以有效抵抗干擾的平衡法在施工現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用更為廣泛。

2．3．2 脈沖電流法的具體應(yīng)用

脈沖電流檢測(cè)法的具體做法是在中間的接頭或者終端的接地線(xiàn)處連接上高頻電流互感器，將脈沖局部電流信號(hào)耦合到高頻電流互感器中，然后通過(guò)高頻電流互感器和分析儀器中的測(cè)試電纜進(jìn)行傳輸，傳輸?shù)椒治鰞x器中進(jìn)行分析判斷。

3 結(jié)束語(yǔ)

雖然學(xué)界針對(duì)電氣設(shè)備局部放電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)了深入的研究，成果豐碩，但是在模式識(shí)別、檢測(cè)、定位上，還存在一些問(wèn)題，相信在技術(shù)的發(fā)展下，局部放電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越完善。

[1]汲勝昌,王圓圓,李軍浩,孟巖,梁乃峰,孫大陸,王文浩,何文林. GIS局部放電檢測(cè)用特高頻天線(xiàn)研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 高壓電器.2015(04)

[2]段大鵬. 基于UHF方法的GIS局部放電檢測(cè)與仿生模式識(shí)別[D].上海交通大學(xué) 2009

[3]康強(qiáng),顧霄,徐陽(yáng),侯帥,傅明利,田野. 直流局部放電檢測(cè)技術(shù)綜述[J]. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2015(10)