局部放電測量技術(shù)的追溯、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1、局部放電測量技術(shù)的追溯、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 早在18世紀(jì)人們對局部放電就有了一定的認(rèn)識。Lichtenberg的實驗研究成果在Gottingen皇家社團(tuán)會議上進(jìn)行發(fā)表，在伏特新設(shè)計的檢測儀的支持下他能夠看到奇怪的星形或圓形塵埃輪廓，在他們看來沿緣體表面的放電的現(xiàn)象可以用放電通道的塵埃輪廓代表。 1896年赫茲通過實驗證明了Maxwell在1783提出的電磁學(xué)假設(shè)，所證明的理論和實驗工作都成為了局部放電檢測設(shè)備設(shè)計和物理模型開發(fā)的基礎(chǔ)。 第一個用于局放測量的設(shè)備是SCHERING損耗系數(shù)橋，是1924年被用于局部放電試驗檢測中。1925年，SCHWAIGER認(rèn)識到了冠狀放電的無線電頻率特性，這一發(fā)現(xiàn)

2、是應(yīng)用無線電干擾測量來評估冠狀放電噪聲級別的基礎(chǔ)。 電子示波器發(fā)明出來以后，局部放電試驗得到了實質(zhì)性的發(fā)展。1928年，LLOYD和STARR演示了局放過程，利用兩對垂直的板子插入到BRAUN管中，一對板子由暫態(tài)試驗電壓控制，一對接電容器，這個電容器用來積聚冠狀充電能量，這個方法被稱為平行四邊形法，能對線和面布置的冠狀放電進(jìn)行極好的寬帶測量，可以作為架空輸電線路的模擬試驗。 1928年，BYRSTLYN提出了一個簡單的等值電路用來評估局放損耗，1932年，他的"Funkenstrecke mit Vorkondensator"這一方法被GEMANT和PHILIPPOFF利用

3、示波圖的技術(shù)進(jìn)行了喜用研究，此方法可以解釋所加交流電電壓周期下的放電過程。 在早期，由于共振回路的窄帶放大器的應(yīng)用，使靈敏局放探測器的研制得到了重要的發(fā)展。1954年，由MOLE設(shè)計的便攜式局放探測器投入商業(yè)運(yùn)用。1970年，分析出了局放校準(zhǔn)器的特征。 直到1980年，商業(yè)運(yùn)用的局放探測器的測量頻率帶要低于1MHZ，第一個商業(yè)運(yùn)用的寬頻率帶局放檢測器是由LEMKE博士制作，原理是基于寬頻前置放大局放脈沖的有功積分，寬頻前置放大器的上截止頻率在lOMHZ左右，在這一條件下，局放不僅能被探測到，而且還能被鎖定其位置，還有一點(diǎn)非常重要，在這一不尋常的測量原理下，能夠有效地濾除噪聲。 如今，若用一個高

4、頻率范圍的源局放脈沖頻譜來進(jìn)行局放識別，那優(yōu)勢無疑是明顯的，1966年，專業(yè)人士估計固體電介質(zhì)空腔中的局放源脈沖的持續(xù)時間在十億分之幾秒之間，后來這一假設(shè)在1981年由FUJIMOTO和BOGGS的實際測量所證實。1982年，他們還證實了另一種假設(shè)，他們使用高達(dá)1Ghz的高速示波器技術(shù)。 使用特寬1GHZ的局放示波記錄左為樹狀，右為顆粒狀BOGGS和STONE1982。眾所周知，靈敏的局放測量有可能被電磁噪聲所干擾，所以，人們做了很多工作以濾除外部干擾噪聲，在1975年，脈沖識別系統(tǒng)用于噪聲環(huán)境下的局放測量被提出并實踐。在這以后，有更多的識別方法被采用，例如：平均值技術(shù)；交叉對比技術(shù)；基于有源

5、、無源及自適應(yīng)濾波器的濾波器技術(shù)；脈沖識別器技術(shù)及開窗技術(shù)。 電力變壓器局部放電的檢側(cè)設(shè)備、試驗方法、試驗標(biāo)準(zhǔn)等，隨著輸變電電壓等級的不斷提高，也在實踐中不斷的發(fā)展。隨著電磁學(xué)的進(jìn)步，科學(xué)家對電氣設(shè)備局部放電試驗的方法也在不斷的更新，各種各樣的新研究、新技術(shù)被應(yīng)用其中。根據(jù)電力設(shè)備局部放電產(chǎn)生的各種物理和化學(xué)現(xiàn)象不同，提出了電測法、光測法、聲測法等試驗方法。其中脈沖電流法被普遍使用與電力變壓器局部放電試驗中，尤其是變電站電力變壓器局部放電交接試驗中的定量測量中。 利用計算機(jī)，現(xiàn)在還發(fā)展了所謂的專家系統(tǒng)可以用于局放試驗的分析、統(tǒng)計和診斷中。此系統(tǒng)不僅能永久性、實時性的監(jiān)控變壓器的局部放電情況，提出預(yù)警信息，更能將所存數(shù)據(jù)直接通過本系統(tǒng)所帶的軟件進(jìn)行分析、研究。今后，局部放電檢測的發(fā)展思路在CIGRE工作組的討論中有所闡述： （1）要不斷地修訂現(xiàn)行的局部放電測量標(biāo)準(zhǔn)； （2）研發(fā)更有實際效果的噪聲抑制產(chǎn)品，以利于將電磁干擾從局放過程中區(qū)分開來；（3）加強(qiáng)電力設(shè)備在線檢測系統(tǒng)設(shè)備的研發(fā)，增強(qiáng)長期診斷檢測系統(tǒng)可靠性，比高壓設(shè)備檢測系統(tǒng)更可靠；（4）進(jìn)一步研發(fā)成熟、可靠地專家系統(tǒng)，包括多元數(shù)據(jù)，快速識別危險局方故障的同步處理系統(tǒng)；（5）在高壓電力設(shè)備上設(shè)計超寬頻帶的連接器，發(fā)展更先進(jìn)的局方傳感器，可