電力變壓器檢測技術(shù)研究設(shè)計論文

1、 . PAGE- 41 - / NUMPAGES42畢 業(yè) 論 文電力變壓器檢測技術(shù)研究設(shè)計作 者 姓 名 ：專 業(yè)、班 級： 發(fā)電廠與電力系統(tǒng)1102班 學(xué) 號： 2011110232 校指導(dǎo)教師：校外指導(dǎo)教師： 鄧銀環(huán) 完 成 日 期 ： 2014年7月17日 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院自動化工程系摘要局部放電測量是目前測試電力設(shè)備特性、發(fā)現(xiàn)設(shè)備部缺陷、預(yù)防設(shè)備故障的一種非常有效的手段。為滿足現(xiàn)代電力企業(yè)的需求，超高頻法、超聲波法、油色譜法等許多局部放電在線檢測技術(shù)得以發(fā)展，并在現(xiàn)實中得到應(yīng)用。本文介紹了市電力公司主變壓器局部放電在線檢測技術(shù)的應(yīng)用研究，對局部放電的測量技術(shù)進(jìn)行了分析，積累了大量

2、數(shù)據(jù)、樣本和經(jīng)驗，給出了技術(shù)應(yīng)用的兩個典型案例，介紹了DMS超高頻和TECHIMP高頻兩種先進(jìn)技術(shù)方法的典型典型圖譜。建立多種局部放電在線檢測方法合理搭配的聯(lián)合診斷方法，為未來電力設(shè)備在線測方法發(fā)展提供指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：變壓器；局部放電；在線檢測；高頻；超高頻目 錄TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc389659243摘要 PAGEREF _Toc389659243 h - 2 -目錄 PAGEREF _Toc389659243 h - 3-HYPERLINK l _Toc3896592441第一章引言 PAGEREF _Toc389659244 h - 4 -HYPER

3、LINK l _Toc3896592481.1 選題背景和意義 PAGEREF _Toc389659248 h - 4 -HYPERLINK l _Toc3896592491.2 文獻(xiàn)綜述 PAGEREF _Toc389659249 h - 4 -HYPERLINK l _Toc3896592501.3 本文的主要容和結(jié)構(gòu)安排 PAGEREF _Toc389659250 h - 5 -HYPERLINK l _Toc3896592472 第二章局部放電與變壓器局部放電的測量 PAGEREF _Toc389659247 h - 8 -HYPERLINK l _Toc3896592482.1 局部

4、放電概述 PAGEREF _Toc389659248 h - 9 -HYPERLINK l _Toc3896592492.2 變壓器局部放電測量方法 PAGEREF _Toc389659249 h - 13 -HYPERLINK l _Toc3896592513第三章市電力公司局部放電在線監(jiān)測技術(shù) PAGEREF _Toc389659251 h - 15 -HYPERLINK l _Toc3896592523.1空間電磁波頻譜測試技術(shù) PAGEREF _Toc389659252 h - 16 -HYPERLINK l _Toc3896592583.2 POCheck高頻局部放監(jiān)測技術(shù) PAGE

5、REF _Toc389659258 h - 17 -HYPERLINK l _Toc3896592743.3地電波局部放監(jiān)測技術(shù) PAGEREF _Toc389659274 h - 21 -HYPERLINK l _Toc3896592753.4超聲波局部放監(jiān)測技術(shù) PAGEREF _Toc389659275 h - 23-HYPERLINK l _Toc3896592803.5 OWTS震蕩波局部監(jiān)測技術(shù) PAGEREF _Toc389659280 h - 24 -3.6 高速示波器精確定位技術(shù) PAGEREF _Toc389659280 h - 27 -3.7超高頻局放監(jiān)測技術(shù) PAGER

6、EF _Toc389659280 h - 28 -HYPERLINK l _Toc2935588613.8油色譜分析技術(shù) PAGEREF _Toc389659280 h - 34 - HYPERLINK l _Toc293558862 3.9氣體分析技術(shù) PAGEREF _Toc389659280 h - 35 -HYPERLINK l _Toc3896592854第四章局部放電聯(lián)合診斷技術(shù) PAGEREF _Toc389659285 h - 36 -HYPERLINK l _Toc3896592864.1聯(lián)合診斷技術(shù)原理 PAGEREF _Toc389659286 h - 37 -HYPER

7、LINK l _Toc3896592894.2典型圖譜的實測比對 PAGEREF _Toc389659289 h - 37 -HYPERLINK l _Toc3896592984.3聯(lián)合診斷技術(shù)的確立 PAGEREF _Toc389659298 h - 37 -HYPERLINK l _Toc3896593155 第五章典型案例 PAGEREF _Toc389659315 h - 38 -HYPERLINK l _Toc3896593165.1案例 PAGEREF _Toc389659316 h - 39 -HYPERLINK l _Toc389659338結(jié)論 PAGEREF _Toc389

8、659338 h - 40 -HYPERLINK l _Toc389659340致 PAGEREF _Toc389659340 h - 41 -第一章引言1.1選題背景和意義隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，針對電力系統(tǒng)可靠運行的要求越來越高，而電力變壓器是電力系統(tǒng)的樞紐設(shè)備，其運行的可靠性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。對實際故障的統(tǒng)計分析表明，絕緣故障是影響變壓器正常運行的主要原因，而局部放電是造成變壓器絕緣劣化的主要原因。它既是絕緣缺陷的預(yù)兆，又是其發(fā)展的產(chǎn)物。目前國的局放試驗多在離線狀態(tài)下進(jìn)行，此時變壓器已經(jīng)脫離電網(wǎng)與外界干擾，測量較容易。但離線狀態(tài)下，設(shè)備處于“冷狀態(tài)”，外界的電磁場、發(fā)熱、機(jī)械振

9、動等環(huán)境影響都與實際運行時不同，所測數(shù)據(jù)也有一定偏差，因此有必要進(jìn)行局放在線檢測。同時，在線檢測時試品不用承受高于額定值的過電壓，不會影響被試設(shè)備，屬于非破壞性試驗。此外，帶電檢測可以在不影響設(shè)備正常運行的情況下，隨時測量或監(jiān)測設(shè)備的“健康狀態(tài)”，使管理者對設(shè)備運行狀態(tài)心中有數(shù)，也便于科學(xué)合理地安排設(shè)備檢修周期與檢修項目，使維修更換時有的放矢，不僅大量縮減檢修時間與相應(yīng)人力物力財力消耗，也使企業(yè)管理水平上升到一個新的層面，實現(xiàn)對在役設(shè)備的在線監(jiān)測和數(shù)字化管理。電力設(shè)備綜合監(jiān)測、分析、診斷一直是電力部門期待解決的問題。傳感技術(shù)、信號檢測處理技術(shù)與診斷技術(shù)的發(fā)展，為建立電力變壓器局部放電在線監(jiān)測系

10、統(tǒng)提供了技術(shù)基礎(chǔ)，變壓器運行經(jīng)驗的積累為絕緣診斷提供了依據(jù)。本課題期望能夠引進(jìn)、消化、吸收國外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗，結(jié)合市電力公司設(shè)備的實際情況，實現(xiàn)市電力公司自己特色的主變壓器局部放電在線檢測實施方法和分析判斷方法。1.2文獻(xiàn)綜述局部放電檢測是以發(fā)生局部放電時產(chǎn)生的電光聲等現(xiàn)象為依據(jù)，來判斷局部放電的狀態(tài)，包括定位和放電的程度。其檢測方法有脈沖電流法、超聲波檢測法、光測法、化學(xué)檢測法等多種檢測方法。l、脈沖電流法脈沖電流法通過檢測阻抗或電流傳感器，檢測變壓器套管末屏接地線、外殼接地線、中性點接地線、鐵心接地線以與繞組中由于局部放電引起的脈沖電流，獲得視在放電量。脈沖電流法是研究最早、應(yīng)用最廣泛的

11、一種檢測方法，IEC 60270為IEC正式公布的局部放電測量標(biāo)準(zhǔn)。檢測變壓器局部放電用的電流傳感器通常由羅戈夫斯基線圈制成。電流傳感器按頻帶可分為窄帶和寬帶兩種，窄帶傳感器帶寬一般在10kHz左右，中心頻率在20-30kHz之間或更高;寬帶傳感器帶寬為100kHz左右，中心頻率在200-400kHz之間。脈沖電流法通常被用于變壓器出廠試驗以與力其他離線測試中，其離線測量靈敏度高，而且可以測量視在放電量。脈沖電流法的缺點在于:由于運行現(xiàn)場干擾嚴(yán)重，導(dǎo)致脈沖電流法無法有效應(yīng)用于在線監(jiān)測;對于變壓器這類具有繞組結(jié)構(gòu)的設(shè)備，由于局部放電在繞組的傳播導(dǎo)致脈沖電流法在標(biāo)定時產(chǎn)生很大的誤差;當(dāng)試樣的電容量

12、較大時，受藕合電容的限制，測試儀器的測量靈敏度受到一定限制;測量頻率低，頻帶窄，包含的信息量少。2、超聲波法用固定在變壓器油箱壁上的超聲波傳感器可以接受到局部放電產(chǎn)生的超聲波，由此來檢測局部放電的大小和位置。由于此方法受電氣干擾的影響比較小以與它在局部放電定位中的作用，人們對超聲波的研究比較深入。局部放電產(chǎn)生的聲波頻率圍分布很廣，一直延伸到超聲波頻率，而現(xiàn)場中的環(huán)境干擾(如運行中變壓器的勵磁噪聲、散熱器風(fēng)扇、冷卻器、潛油泵的噪聲、循環(huán)油噪聲等)的頻率大多為聲頻。因此，選擇局部放電的超聲頻段進(jìn)行檢測容易避開干擾的影響，選用的頻率圍一般為70-150kHz，目的是為了避開鐵心的磁噪聲和變壓器的機(jī)械

13、振動噪聲。很早以前人們就用局部放電發(fā)生的聲波和超聲波來檢測放電的位置，但由于靈敏度很低，在局部放電測試中很少使用。近年來，由于換能元件靈敏度的提高和低噪聲的集成元件放大器的應(yīng)用，大大提高了超聲波測量的靈敏度。再加上設(shè)計好的超聲波探測儀器可以很好地消除干擾，能有效確定局部放電的部位。超聲檢測主要用于定性地斷局放信號的有無，以與結(jié)合脈沖電流法或直接利用超聲信號對局放源進(jìn)行物理定位。在電力變壓器的離線和在線檢測中，它是主要的輔助測量手段。3、DGA法(氣相色譜法)當(dāng)變壓器中發(fā)生局部放電時，各種絕緣材料發(fā)生分解破壞，產(chǎn)生新的生成物，通過檢測氣體生成物的組成和濃度，可以判斷局部放電的狀態(tài)。目前，該方法廣

14、泛應(yīng)用于變壓器，分析各種氣體的組成和濃度可確定故障類型和故障程度。IEC為此特意制定了三比值法的推薦標(biāo)準(zhǔn)。該方法目前已廣泛應(yīng)用于變壓器的在線故障診斷中，并且建立起模式識別系統(tǒng)可實現(xiàn)故障的自動識別，是當(dāng)前在變壓器局放檢測領(lǐng)域非常有效的方法。該方法的優(yōu)點是不受外界電磁干擾的影響，準(zhǔn)確度較高。但是DGA法具有兩個缺點:油氣分析是一個長期的監(jiān)測過程，因而無法發(fā)現(xiàn)突發(fā)性故障;該方法無法進(jìn)行故障定位。4、紅外熱像法它是利用變壓器部局部放電產(chǎn)生的電熱能量轉(zhuǎn)換來檢測局部放電區(qū)域的溫度變化。優(yōu)點是使用方便，結(jié)果直觀。缺點是當(dāng)故障點處于變壓器深處時，檢測不到。用于定性測量有其一定意義，但用于定量研究還存在困難。目

15、前多用于套管的檢測。5、RIV法(無線電干擾測量法)局部放電會產(chǎn)生無線電干擾的現(xiàn)象很早就被人們所認(rèn)識。例如人們常采用無線電電壓干擾儀來檢測由于局放對無線電通訊和無線電控制的干擾，并已制定了測量方法的標(biāo)準(zhǔn)。用RIV表來檢測局放的測量線路與脈沖電流直測法的測量電路相似。此外，還可以利用一個接收線圈來接收由于局放而發(fā)出的電磁波，對于不同測試對象和不同的環(huán)境條件，選頻放大器可以選擇不同的中心頻率(從幾萬赫茲到幾十萬赫茲)，以獲得最大的信噪比。這種方法已被用于檢查電機(jī)線棒和沒有屏蔽層的長電纜的局放部位。6、光測法光測法利用局放產(chǎn)生的光輻射進(jìn)行檢測。在變壓器油中，各種放電發(fā)出的光波長不同，研究表明通常在5

16、00700nm之間。在實驗室利用光測法來分析局放特征與絕緣劣化等方面已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，但是由于光測法設(shè)備復(fù)雜昂貴、靈敏度低，且需要被檢測物質(zhì)對光是透明的，因而在實際中無法應(yīng)用。7、射頻檢測法利用羅果夫斯基線圈從變壓器中性點處測取信號，測量的信號頻率可以達(dá)到3萬千赫茲，大大提高了局放的測量頻率，同時測試系統(tǒng)安裝方便，檢測設(shè)備不改變電力系統(tǒng)的運行方式。但對于三相電力變壓器，得到的信號是三相局放信號的總和，無法進(jìn)行分辨，且信號易受外界干擾。隨著數(shù)字濾波技術(shù)的發(fā)展，射頻檢測法在局放在線檢測中得到了較廣泛的應(yīng)用。8、超高頻法局部放電超高頻檢測是通過超高頻傳感器接收變壓器部局部放電產(chǎn)生的超高頻電磁波，實

17、現(xiàn)局部放電的檢測，并實現(xiàn)抗干擾。變壓器每一次局部放電都發(fā)生正負(fù)電荷的中和，伴隨有一個很陡的電流脈沖，并向周圍輻射電磁波。根據(jù)已經(jīng)取得的結(jié)論:局部放電所輻射的電磁波的頻譜特性與局部放電源的幾何形狀以與放電間隙的絕緣強(qiáng)度有關(guān)。當(dāng)放電間隙比較小，且放電間隙的絕緣強(qiáng)度比較高時，放電過程的時間比較短，電流脈沖的陡度比較大，輻射的電磁波超高頻分量比較豐富。目前已經(jīng)證實:變壓器部局部放電確實能激發(fā)出很高頻率的電磁波，最高可達(dá)數(shù)1GHz。傳統(tǒng)的局部放電檢測方法，測量頻率低，易受外界干擾。通常超高頻檢測技術(shù)的檢測頻帶是500一1500MHz，而實測表明，現(xiàn)場噪聲通常低于400MHz，可最大限度避開干擾。同時，由

18、于檢測頻帶寬，具有較高的靈敏度。另外，與其它方法不同，超高頻法測得的波形更加符合實際的放電波形，可以較全面的研究變壓器部局部放電的本質(zhì)特征。其缺點是超高頻法體外檢測靈敏度低，體檢測預(yù)置超高頻傳感器要廠家配合;此外，難以進(jìn)行標(biāo)定是阻礙超高頻技術(shù)應(yīng)用的最大障礙。局部放電超高頻檢測技術(shù)近年來得到了較快的發(fā)展，在以GIS為代表的電力設(shè)備中得到了成功的應(yīng)用。由于GIS的結(jié)構(gòu)特點，超高頻檢測GIS局部放電已成功地應(yīng)用多年。局部放電信號在GIS中是以TEM波和TE波、TM波的形式傳播的，GIS的同軸結(jié)構(gòu)相當(dāng)于導(dǎo)引電磁波的波導(dǎo)管，TE波與TM波在其中傳播的截止頻率取決于G工S的結(jié)構(gòu)尺寸，同時由于間隔的作用，一

19、個GIS系統(tǒng)如同一系列的諧振腔，諧振腔號傳播損耗小，信號傳播時間長，通常一個納秒級的局部放電信號可以持續(xù)I0mS以上，有利于檢測。對變壓器而言，局部放電通常發(fā)生在變壓器的油一隔板絕緣中，由于絕緣結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，電磁波在其中傳播會發(fā)生多次折返射與衰減。同時，變壓器箱壁也會對電磁波的傳播帶來不利影響，這就大大增加了檢測的難度。因此，變壓器局部放電超高頻檢測技術(shù)的研究還處于起步階段。國外方面，荷蘭KEMA實驗室的RutgerS等人在實驗室中對變壓器局部放電超高頻檢測技術(shù)進(jìn)行了初步研究。研究結(jié)果表明:油中放電上升沿很陡，脈沖寬度多為納秒級，能激起IGHz以上的超高頻電磁波。他們還在實驗室中檢測到了幾種缺

20、陷放電的超高頻信號，并研制了300-1200MHZ的超高頻天線運用于實際變壓器中。他們將天線插入變壓器放油閥中，天線面與油箱壁在同一平面上，所測得的信號通過一個波導(dǎo)結(jié)構(gòu)從變壓器導(dǎo)出并送入檢測裝置，這樣電磁波到達(dá)傳感器時衰減較少;同時，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)有利于電磁波的無損傳播，從而提高了超高頻法的檢測靈敏度(可達(dá)到10pC)。英國Strathclyde大學(xué)的Judd等人在GIS超高頻檢測研究的基礎(chǔ)上，也對變壓器進(jìn)行了實驗室研究，并進(jìn)行了現(xiàn)場實測。傳感器為盤式的電容禍合器 (disccoupler)，在變壓器頂部靠近高壓側(cè)的箱體上開一介質(zhì)窗，傳感器通過介質(zhì)窗提取局部放電信號，送入頻譜分析儀，選取最優(yōu)頻率后，

21、使用頻譜儀的POW (pointonwave)模式進(jìn)行分析，取得了一定的成果。此外他們還使用最小路徑法對變壓器局部放電的定位進(jìn)行了探討，他們最主要的貢獻(xiàn)是發(fā)明了一系列超高頻天線的標(biāo)定計算方法，為以后超高頻法測量局部放電的標(biāo)準(zhǔn)化奠定了一定的基礎(chǔ)。此外，法國ALSTOM輸配電研究中心的K.Raja等人在實驗室研究了各種典型局部放電模型的超高頻特性，發(fā)明了能夠選擇干擾最小的頻段進(jìn)行檢測的 ZeroSpan超高頻局部放電檢測方法，并據(jù)此建立了模式識別方法。國方面，交通大學(xué)王國利等人在變壓器的超高頻局部放電檢測方面作了許多工作，建立了檢測頻帶可調(diào)的實驗室檢測系統(tǒng)與局部放電自動識別系統(tǒng)，思路和方法與國外幾

22、家基本一樣。清華大學(xué)則試圖通過在變壓器部引出線的附近安置UHF天線的方法來測量變壓器的部放電，在實驗室進(jìn)行了研究。2第二章局部放電與變壓器局部放電的測量2.1局部放電概述1、局部放電的定義根據(jù)GB/T7354-2006局部放電測量中的定義，局部放電是指導(dǎo)體間絕緣僅被部分橋接的電氣放電，這種放電可以在導(dǎo)體附近發(fā)生也可以不在導(dǎo)體附近發(fā)生。當(dāng)電力設(shè)備的絕緣部存在氣隙或生產(chǎn)過程中造成一些缺陷，在高電場強(qiáng)度作用下，氣隙首先擊穿，并會發(fā)生多次的重復(fù)擊穿和熄滅，而周圍的絕緣介質(zhì)仍保持著絕緣性能，整個絕緣結(jié)構(gòu)并未形成電極間的貫穿性放電通道。局部放電一般存在于固體絕緣的空隙中，液體絕緣的氣泡中，電極表面的尖銳部

23、位或電場中的懸浮金屬的表面;介質(zhì)的沿面放電，層壓材料中的放電，固體絕緣的表面和層的樹枝狀爬電等也屬于這一類。2、局部放電的危害如果電氣設(shè)備絕緣在運行電壓下出現(xiàn)局部放電，這些微弱的放電會使絕緣材料受到電暈腐蝕、局部過熱、紫外線輻射和氧化作用，產(chǎn)生的累積效應(yīng)會使絕緣的介電性能逐漸劣化并使局部缺陷擴(kuò)大，最后導(dǎo)致整個絕緣擊穿，設(shè)備損壞。如油紙絕緣在局部放電作用下會產(chǎn)生不飽和烴C2H2、H2、CH4和x蠟，蠟質(zhì)會積留在固體絕緣上，放電產(chǎn)生的氣體又使放電增加，造成在場強(qiáng)高的部位或絕緣紙有損傷的部位發(fā)生擊穿，或沿著層間間隙爬電，或形成樹枝狀放電，在放電通道上會形成整齊的碳化層，最終貫穿絕緣。雖然局部放電會使

24、絕緣劣化而導(dǎo)致?lián)p壞，但它的發(fā)展是需一定時間的，發(fā)展時間與設(shè)備本身的運行狀況與局部放電種類，與其產(chǎn)生的位置和設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān)。因此，一個絕緣系統(tǒng)壽命與放電量的關(guān)系分散性很大，這也是該項測試技術(shù)有待研究的一個課題?？偟膩碇v，對一個絕緣系統(tǒng)的好壞判斷是其局部放電越小越好。3、局部放電測量的目的和意義用傳統(tǒng)的絕緣試驗方法很難發(fā)現(xiàn)局部放電缺陷，并且lmin交流耐壓試驗還會損傷絕緣，影響設(shè)備以后的運行性能，隨著電壓等級提高，這個問題更為嚴(yán)重。因而，測試電氣設(shè)備的局部放電特性是目前預(yù)防電氣設(shè)備故障的一種好方法，可以發(fā)現(xiàn)潛在絕緣薄弱部位，通過局部放電試驗的變壓器類設(shè)備，在運行中可靠性是比較高的。目

25、前局部放電已列為變壓器類設(shè)備的出廠、交接和預(yù)試項目，在國家電網(wǎng)公司輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程中列為診斷性試驗項目，成為國外廣泛采用的一種評定絕緣質(zhì)量的有重大意義的方法，是一種非破壞性試驗。進(jìn)行局部放電測量的目的主要有:驗證設(shè)備在規(guī)定電壓下，局部放電量應(yīng)小于規(guī)定數(shù)值;2)確定起始和熄滅放電電壓; 3)制定在規(guī)定電壓下的放電標(biāo)準(zhǔn)。4、局部放電特征參量與形成機(jī)理局部放電的主要特征參量表征局部放電的主要特征有以下三個:l)視在放電量q:是指在試品兩端注入一定電荷量，使試品端電壓的變化量和局部放電時端電壓變化量一樣。此時注入的電荷量即稱為局部放電的視在放電量，以皮庫(pC)表示。實際上，視在放電量與試品

26、實際點的放電量并不相等，后者不能直接測得。試品放電引起的電流脈沖在測量阻抗端子上所產(chǎn)生的電壓波形可能不同于注入脈沖引起的波形，但通常可以認(rèn)為這二個量在測量儀器上讀到的響應(yīng)值相等。2)局部放電起始電壓Ui:是指試驗電壓從不產(chǎn)生局部放電的較低電壓逐漸增加時，在試驗中局部放電量超過某一規(guī)定值時的最低電壓值。3)局部放電熄滅電壓U0:是指試驗電壓從超過局部放電起始電壓的較高值逐漸下降時，在試驗中局部放電量小于某一規(guī)定值時的最高電壓值。局部放電的形成機(jī)理根據(jù)放電類型來分，局部放電大致可分為絕緣材料部放電、表面放電與高壓電極的尖端放電。1)部放電如絕緣材料中含有氣隙、雜質(zhì)、油隙等，這時可能會出現(xiàn)介質(zhì)部或介

27、質(zhì)與電極之間的放電，其放電特性與介質(zhì)特性與夾雜物的形狀、大小與位置都有關(guān)系。在此以固體或液體絕緣中的氣隙(空穴)為例來闡述局部放電的形成.在實際試驗中，由于放電空穴兩端的電壓變化不能得知，則真實放電量q，是不能測得的。但由放電引起電源輸入端的電壓變化U?？蓽y到，絕緣介質(zhì)整體電容可測得，則由局部放電引起的視在放電量q可求得。所以，在局部放電試驗中，由局部放電儀測量所測得的值為由pC為單位表示的視在放電量，是在真實放電量不可能測出的情況下的一種變通方法，在實際運用中，通過由視在放電量的大小來判斷絕緣的優(yōu)劣。由上述與圖2-2可看出，部局部放電總是出現(xiàn)在電源周期中的第一或第三象限，每周期的平均放電次數(shù)

28、與外施電壓u有關(guān)，每周放電次數(shù)隨著u的上升與增加，大約呈直線關(guān)系，每個周期出現(xiàn)的局部放電脈沖可在局部放電測量儀的顯示器上觀察脈沖或放大波形分析.當(dāng)絕緣介質(zhì)出現(xiàn)局部放電后，外施電壓在低于起始電壓的情況下，放電也能繼續(xù)維持。該電壓在理論上可比起始電壓低一半，也即絕緣介質(zhì)兩端的電壓僅為起始電壓的一半，這個維持到放電消失時的電壓稱之為局放熄滅電壓。而實際情況與理論分析有差別，在固體絕緣中，熄滅電壓比起始電壓約低5%-20%。在油浸紙絕緣中，由于局部放電引起氣泡迅速形成，所以熄滅電壓低得多。這也說明在某種情況下電氣設(shè)備存在局部缺陷而正常運行時，局部放電量較小，也就是運行電壓尚不足以激發(fā)大放電量的放電。當(dāng)

29、其系統(tǒng)有一過電壓干擾時，則觸發(fā)幅值大的局部放電，并在過電壓消失后如果放電繼續(xù)維持，最后導(dǎo)致絕緣加速劣化與損壞。2)表面放電如在電場中介質(zhì)有一平行于表面的場強(qiáng)分量，當(dāng)其這個分量達(dá)到擊穿場強(qiáng)時，則可能出現(xiàn)表面放電。這種情況可能出現(xiàn)在套管法蘭處、電纜終端部，也可能出現(xiàn)在導(dǎo)體和介質(zhì)彎角表面處，見圖2-4。介質(zhì)與電極間的邊緣處，在r點的電場有一平行于介質(zhì)表面的分量，當(dāng)電場足夠強(qiáng)時則產(chǎn)生表面放電。在某些情況下，空氣中的起始放電電壓可以計算。表面局部放電的波形與電極的形狀有關(guān)，如電極為不對稱時，則正負(fù)半周的局部放電幅值是不相等的，見圖2-5。當(dāng)產(chǎn)生表面放電的電極處于高電位時，在負(fù)半周出現(xiàn)的放電脈沖較大、較稀

30、;正半周出現(xiàn)的放電脈沖較密，但幅值小。此時若將高壓端與低壓端對調(diào)，則放電圖形亦相反。3)電暈放電(電極尖端在氣體中的放電)電暈放電是在電場極不均勻的情況下，導(dǎo)體表面附近的電場強(qiáng)度達(dá)到氣體的擊穿場強(qiáng)時所發(fā)生的放電。在高壓電極邊緣，尖端周圍可能由于電場集中造成電暈放電。電暈放電在負(fù)極性時較易發(fā)生，也即在交流時它們可能僅出現(xiàn)在負(fù)半周。電暈放電是一種自持放電形式，發(fā)生電暈時，電極附近出現(xiàn)大量空間電荷，在電極附近形成流注放電?，F(xiàn)以棒一板電極為例來解釋，在負(fù)電暈情況下，如果正離子出現(xiàn)在棒電極附近，則由電場吸引并向負(fù)電極運動，離子沖擊電極并釋放出大量的電子，在尖端附近形成正離子云。負(fù)電子則向正極運動，然后離

31、子區(qū)域擴(kuò)展，棒極附近出現(xiàn)比較集中的正空間電荷而較遠(yuǎn)離電場的負(fù)空間電荷則較分散，這樣正空間電荷使電場畸變。因此負(fù)棒時，棒極附近的電場增強(qiáng)，較易形成。在交流電壓下，當(dāng)高壓電極存在尖端，電場強(qiáng)度集中時，電暈一般出現(xiàn)在負(fù)半周，放電波形見圖2-6，或當(dāng)接地電極也有尖端點時，則出現(xiàn)負(fù)半周幅值較大，正半周幅值較小的放電。2.2變壓器局部放電測量方法電氣設(shè)備絕緣部發(fā)生局部放電時將伴隨著出現(xiàn)許多外部現(xiàn)象，有些外部現(xiàn)象屬于電現(xiàn)象，如產(chǎn)生電流脈沖、引起介質(zhì)損耗增大、產(chǎn)生電磁波輻射等;有些屬于非電現(xiàn)象，如產(chǎn)生光、熱、噪聲、氣壓變化和分解物等，可以利用這些現(xiàn)象對局部放電進(jìn)行檢測。目前應(yīng)用得比較廣泛和成功的是脈沖電流法，

32、它不僅可以靈敏地檢出是否存在局部放電，還可判定放電強(qiáng)弱程度。測量局部放電的基本回路有3種，如圖2-7所示，其中圖2-7(a)、(b)可統(tǒng)稱為直接法測量回路;(c)稱為平衡法測量回路。圖中:Zf-高壓濾波器;Cx-試品等效電容;Ck-禍合電容;Z。-測量阻抗;-調(diào)平衡元件;M-測量儀器第一種回路主要包括:l)試品等效電容Cx。2)禍合電容以。以在試驗電壓下不應(yīng)有明顯的局部放電。3)測量阻抗云。測量阻抗是一個四端網(wǎng)絡(luò)的元件，它可以是電阻R或電感的單一元件，也可以是電阻電容并聯(lián)或電阻電感并聯(lián)的Rc和幾電路，也可以由電阻、電感L 、電容組成RL調(diào)諧回路。調(diào)諧回路的頻率特性應(yīng)與測量儀器的工作頻率相匹配。

33、測量阻抗應(yīng)具有阻止試驗電源頻率進(jìn)入儀器的頻率響應(yīng)。連接測量阻抗和測量儀器中的放大單元的連線，通常為單屏蔽同軸電纜。對RC型(如圖2-8)，當(dāng)電容C較小時，檢測阻抗上的波形與流過被試品的脈沖電流相似，但其頻帶較寬、噪聲較大，被試品的工頻充電電流大時使檢測阻抗上工頻分量不能完全濾除，從而影響測量。RC型一般用于平衡測量回路，R值一般選用200-1200。，電容C即為電纜分布電容，實際應(yīng)用時不需另加。RLC型(如圖2-9)對局部放電脈沖檢測有很高的靈敏度，而對被試品工頻的充電電流呈現(xiàn)低阻抗，頻帶較窄，噪音水平較低。缺點是波形易呈現(xiàn)振蕩，但適當(dāng)選擇R(2-3kQ)可使振蕩阻尼抑制，所以普遍采用RLC型

34、檢測阻抗。4)根據(jù)試驗時干擾情況，試驗回路接有一阻塞阻抗乙，以降低來自電源的干擾，也能適當(dāng)提高測量回路的最小可測量水平。三種試驗回路的選擇原則:1)試驗電壓下，試品的工頻電容電流超出測量阻抗幾允許值，或試品的接地部位固定接地時，可采用圖2-7(a)試驗回路。2)試驗電壓下，試品的工頻電容電流符合測量阻抗乙允許值時，可采用圖2-7(b)試驗回路。3)試驗電壓下，圖2-7(a)、(b)試驗回路有過高的干擾信號時，可采用圖2-7(c)試驗回路。4)測量阻抗的選取應(yīng)使嘆和cx串聯(lián)后的等效電容值在測量阻抗所要求的調(diào)諧電容C的圍，否則會降低測量靈敏度。平衡法是利用兩臺試品相互作為禍合電容并平衡抑制干擾，或

35、將電容值差別不大的另一電容器作為禍合電容。平衡法的測量靈敏度略低于直測法，但它的抗干擾能力卻比直測法高得多第三章市電力公司局部放電在線檢測技術(shù)3.1空間電磁波頻譜測試技術(shù)1、基本原理運行中的輸變電設(shè)備產(chǎn)生放電缺陷后，伴隨放電產(chǎn)生的電磁波信號在介質(zhì)(SF6、空氣、絕緣材料)中向四周傳播，越靠近放電點其高頻分量越多，幅值也越大。同時，同一放電源的周期性時域譜圖也具有相似性。仔細(xì)采集和研究這些特征，采用頻譜分析儀就可以在變電站進(jìn)行放電信號的識別與定位2、設(shè)備工作原理與主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)備工作原理:頻譜分析儀工作原理如圖3-1所示。頻譜分析儀通過電磁波傳感器能夠采集空間電磁波信號，通過對不同位置的電磁波信

36、號進(jìn)行幅值和頻率的對比，并對某一頻段的周期性時域譜圖進(jìn)行對比，可以對放電源進(jìn)行識別和定位。主要技術(shù)指標(biāo):頻譜分析儀的主要技術(shù)指標(biāo)如下:1)頻率圍:100kHz-6.0GHz2)分辨率帶寬:100Hz-IMHz。3dB寬度)3)視頻帶寬:10Hz-1MHzC3dB寬度)4)量幅度圍:+20dBm-135dBm(帶低噪放)5)跟蹤信號發(fā)生器頻率:SMHz-3GHz可調(diào)6)跟蹤信號發(fā)生器輸出:0dBm或-20dBm。7)電平測試精度:100條，可通過 FSHView進(jìn)行新、舊測量結(jié)果比較17)儀表至PC接口:RS-232或轉(zhuǎn)換為USB口光電隔離3、現(xiàn)場應(yīng)用方法現(xiàn)場應(yīng)用時采用DMS公司的UHF超高頻傳

37、感器搜集空間電磁波信號，用同軸電纜將信號傳送到FSH3.23頻譜分析儀進(jìn)行頻譜分析。應(yīng)用方法如下:1)現(xiàn)場測量時首先將傳感器置于空氣中，測量空氣中電磁波信號頻譜特征。2)將傳感器置于被測設(shè)備絕緣部件表面，測量該設(shè)備輻射出來的電磁波信號頻譜特征，并和空氣中的電磁波信號進(jìn)行對比分析。如果信號相似則認(rèn)為被測設(shè)備用該方法測試結(jié)果正常，如果信號頻譜強(qiáng)度明顯增大或高頻分量明顯增多，則應(yīng)該對相鄰設(shè)備進(jìn)行測試，比較它們的頻譜特征，根據(jù)高頻分量與強(qiáng)度分布情況確定放電源的大體位置。3)比較其它狀態(tài)監(jiān)測方法，如油色譜、TECHIMP高頻局放測試、UHF超高頻局放測試、超聲波測試、氣體分析等方法對該設(shè)備的測試結(jié)果，進(jìn)

38、行綜合分析。3.2 POCheck高頻局放監(jiān)測技術(shù)1、基本原理在充油變壓器中或其它油紙絕緣電力設(shè)備中局部放電的發(fā)生是非常普遍的，由于纖維紙因沒有充分浸透形成的氣穴，或者金屬導(dǎo)體突出的部位因電場強(qiáng)度的增強(qiáng)而產(chǎn)生氣泡都會導(dǎo)致局部放電的發(fā)生。從放電機(jī)理的角度分析，油紙絕緣部缺陷導(dǎo)致的局部放電是由放電電極與絕緣介質(zhì)的性質(zhì)唯一確定的，所以不同類型的放電與其產(chǎn)生的放電脈沖信號波形應(yīng)當(dāng)是相對應(yīng)的。研究表明，油紙絕緣中的放電可以分為:初始放電、氣隙局部放電、油隙局部放電、沿面放電和雜質(zhì)誘發(fā)放電5種典型類型。從這5種不同放電類型的功率譜可以看到，初始放電的頻譜分布最寬，多次采樣帶寬B的最小值為70MHz，最大值

39、為 110MHz。其次依次為沿面放電帶寬約為20-30MHz、氣隙放電帶寬約為2-SMHz、油隙放電帶寬約為35-50MHz、而雜質(zhì)誘發(fā)放電則表現(xiàn)為中心頻率約為10-15MHz的窄帶信號。測量這些局部放電的方法很多，例如差分法、方向禍合法、電磁禍合法、超高頻電感禍合法等，經(jīng)對比研究和綜合分析，許多學(xué)者認(rèn)為差分法和電磁禍合法的試驗重復(fù)性較好。由于寬頻帶電磁禍合法具有小巧靈活、操作安全、抗干擾能力強(qiáng)、能更加真實地反映脈沖波形等優(yōu)點，正在被廣泛的研究和應(yīng)用。對于電力電纜中產(chǎn)生的局部放電來說，從陡上升沿波的傳播特性來看，電力電纜具有低通濾波特性，隨著頻率的增加，各頻率成分的衰減倍率也迅速增加，而且，各

40、頻率成分隨傳播距離的增加而進(jìn)一步衰減;試驗結(jié)果表明，在利用寬頻帶電磁禍合法進(jìn)行電纜局放檢測時，若局放發(fā)生在連接頭或終端處，則此時的幅頻特性衰減并不嚴(yán)重，可以選用頻率較高的傳感器，而對于距離連接頭或終端較遠(yuǎn)的電纜本體的局放進(jìn)行檢測，由于幅頻特性的衰減很嚴(yán)重，宜選用頻率較低的傳感器，同時還要考慮在合適并且有效的位置安裝傳感器，否則，信號有可能在衰減完時仍未被傳感器拾取到。2、設(shè)備工作原理與主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)備工作原理：局放檢測系統(tǒng)PDCheck對容性設(shè)備末屏接地線(包括電纜接地線)進(jìn)行高頻局放監(jiān)測。該檢測設(shè)備采用電磁禍合的方法，利用高頻CT從容性設(shè)備末屏接地線或電纜接地線、交叉互聯(lián)線中提取信號，通過濾

41、波、信號特征提取、頻譜分析等手段將放電脈沖信號從外界噪聲干擾中分離出來，并對放電類型進(jìn)行識別，達(dá)到發(fā)現(xiàn)輸變電設(shè)備潛在缺陷的目的。PDCheck主要包括信號采集單元(主機(jī))、高頻CT、同步線圈和專家診斷系統(tǒng)(軟件)四個部分。信號采集單元主要有高頻檢測通道、同步輸入以與通訊接口。高頻檢測通道共有三個，可同時接收三相接地線或交叉互聯(lián)線上采集的PD信號，采樣頻率為100MHz，帶寬為16kHz-30MHz，這樣的采樣頻率和帶寬完全滿足局放測試的要求。同步輸入端口接收同步線圈從線圈從電纜本體上采集來的參考相位信號，通訊接口通過光纖、光電轉(zhuǎn)換器與電腦的RS232串口通訊，將主機(jī)中的數(shù)據(jù)傳送至電腦中，再利用

42、專家診斷系統(tǒng)對信號進(jìn)行分離、分類與放電模式識別。專家診斷系統(tǒng)是建立在一個龐大的局放特征數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的，數(shù)據(jù)庫是長時間對大量局放數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較總結(jié)后積累而成?，F(xiàn)場測試時將高頻CT卡在容性設(shè)備末屏接地線或電纜接地線上，同步線圈卡在接地線或電纜本體上并與信號采集單元連接。傳統(tǒng)的基于放電電流脈沖的局放檢測手段是基于IEC60270標(biāo)準(zhǔn)，頻帶局10-200kHz，測量的是局放總量，最后繪出其放電相位一方電量一放電次數(shù)譜以此進(jìn)行放電種類識別。其信號采集和處理的方法不足以獲取足夠信息以區(qū)分與噪聲與不同種類的局放，抗噪聲能力較弱。PDCheck則是基于局放電流脈沖的局放檢測，它通過對放電的電流脈沖信號進(jìn)行高

43、速(100MS/S)寬帶采樣獲號完整的時域波形，并針對不同放電與噪聲的差異提取多種信號特征，將不同電分離開來，再將其放電特征與專家?guī)熘械姆烹姟爸讣y”比較，運用模糊邏輯法，判斷被測放電類型與已知放電類型的相似性，從而實現(xiàn)對每一類放電進(jìn)行甄進(jìn)而診斷設(shè)備絕緣狀態(tài)。由于采用電磁禍合技術(shù)，測試單元與高壓設(shè)備實現(xiàn)了電氣隔離，而測量單元與電腦之間也采用了光纖連接，確保了操作人員的安全;該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，并能很好抑制噪聲，非常適合現(xiàn)場使用。設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo):1)檢測通道3個，可接3個傳感器2)帶寬16kHz-30MHz3)采樣頻率100MHz4)數(shù)據(jù)精度10位5)靈敏度1-4000mVpp6)輸入阻抗

44、50Q7)接口類型BNC8)同步輸入通道數(shù)量1個/帶寬0.1-IkHz9)通訊接口10base-T100base-TX10)電源電壓SVDC+/-5%/電流ZA11)工作環(huán)境溫度5-50/濕度90%無凝結(jié)12)外部尺寸25018055mm13)重量1kg。實現(xiàn)的主要功能:1)采用高頻信號檢測與分析技術(shù)，對電纜等帶有接地引下線的容性設(shè)備等進(jìn)行局部放電的帶電監(jiān)測，與時發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患。2)對局部放電脈沖的波形特征進(jìn)行分析，識別局部放電的類型去除噪音信號如電暈放電、表面放電、部放電或噪音信號。3)帶電實時采集高頻局部放電信號的波形圖，記錄其相位、振幅和時間信息。4)以不同的圖形方式顯示局部放電信號，如波

45、形圖、PRPD相位譜圖。5)能有效地去除噪音信號，即使噪音信號和局放信號在一樣相位且幅值大于局部放電信號時，也能成功識別局放信號。6)瀏覽每一個局部放電脈沖的波形，觀察其振幅和頻譜圖。7)提取局部放電信號的特征值，如時間特征，頻率特征，不同類型放電間的放電時間間隔等，并利用這些特征來識別不同的放電類型。8)對局放信號進(jìn)行自動分類。根據(jù)局放信號的特征值對其進(jìn)行圖形顯示，同一局放源發(fā)出的局部放電信號的特征值十分相近，在特征圖中會聚集成一簇，從而實現(xiàn)局部放電信號的分類。9)具有人工分類功能。10)識別局部放電的類型，以概率的方式指示個局放信號屬于某種局部放電類型(電暈放電、表面放電、部放電、噪音信號

46、等)的可能性。11)自動生成檢測報告，報告容包括受檢設(shè)備信息、采集到的局部放電信號波形、分類與分析結(jié)果等信息。12)系統(tǒng)應(yīng)配置有容豐富的局部放電信號數(shù)據(jù)庫和局部放電信號專家分析系統(tǒng)，對檢測到的局放信號進(jìn)行自動分析、判斷和識別。13)根據(jù)現(xiàn)場檢測需要，可以采用濾波設(shè)備對檢測信號進(jìn)行濾波處理，以便重點檢測某一頻率圍的信號。14)具有智能報警功能，檢測到局放信號時與時發(fā)出報警信號。15)檢測數(shù)據(jù)可以長期保存，并可將現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)帶回實驗室分析，以便對比分析設(shè)備的絕緣狀態(tài)，為狀態(tài)檢修提供依據(jù)。16)局放信號采集和分析系統(tǒng)的運行環(huán)境為WindowS操作系統(tǒng)，窗口式工作界面。17)系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，具備較

47、強(qiáng)的擴(kuò)展功能。18)系統(tǒng)的前端檢測單元與操作員與其電腦間采用光電隔離措施，確保電力設(shè)備和工作人員的安全。19)檢測數(shù)據(jù)可以通過以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸。20)支持TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)，具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。21)WindowS操作系統(tǒng)，窗口式圖形界面。3、現(xiàn)場應(yīng)用方法現(xiàn)場應(yīng)用時采用高頻傳感器卡在容性設(shè)備末屏接地線上或電纜接地線上藕合脈沖電流信號，將同步信號卡在一樣部位采集相位信息，用同軸電纜將信號傳送到TECHIMP高頻局放儀進(jìn)行測量和分析。應(yīng)用方法如下:1)現(xiàn)場測量時以變壓器為中心，首先從變壓器高壓側(cè)套管末屏或電纜接地線上開始測量，然后依次對中、低壓側(cè)套管末屏或電纜接地線進(jìn)行測量。如果信號譜圖不符合局放判斷

48、規(guī)則，則該方法測試結(jié)果正常。2)如果信號譜圖符合局放判斷規(guī)則，則需要對其進(jìn)行定位分析。首先比較同相高壓側(cè)、中壓側(cè)、低壓側(cè)信號大小，確定異常信號來自哪個電壓等級;然后比較同一電壓等級A、B、C三相異常信號大小，確定信號來自哪一相序。3)對與該電壓等級該相序有直接電氣連接的其它設(shè)備，如出口CT、GIS等設(shè)備進(jìn)行測量，比較信號的大小和頻率特征，對放電源進(jìn)行初步定位。4)比較其它狀態(tài)監(jiān)測方法，如油色譜、UHF超高頻局放測試、超聲波測試、頻譜分析、氣體分析等方法對該設(shè)備的測試結(jié)果，進(jìn)行綜合分析。3.3地電波局放監(jiān)測技術(shù)1、基本原理如果高壓柜(如金屬愷裝開關(guān)柜或電纜終端)相對地絕緣有局放，少量放電將會通過

49、電容從高壓導(dǎo)體系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到接地的金屬愷裝上。轉(zhuǎn)移的放電量很小，通常用皮庫來計量(pC)。放電轉(zhuǎn)移通常發(fā)生在納秒之間。1000pC的放電持續(xù)10ns將產(chǎn)生100mA的電流。對于這種短暫的沖擊，檢查樣本的表現(xiàn)不再是集中元件而展現(xiàn)的是傳輸線效應(yīng)。其電氣性能主要由樣本的分布電容和電感決定。當(dāng)局放發(fā)生時，電磁波從放電點向外傳導(dǎo)。這些波產(chǎn)生的電流進(jìn)而產(chǎn)生電壓，電壓值等于電流與其流經(jīng)的阻抗之積。這一過程中，阻抗為瞬時阻抗或沖擊阻抗，這一電壓脈沖在金屬愷裝傳導(dǎo)最終從開口、接頭、面板等間隙釋出。它們能夠在愷裝外傳導(dǎo)，因而可以用容性探頭檢測。2、設(shè)備工作原理與主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)備工作原理:PDL01、PDMO3是微機(jī)控

50、制裝置，使用暫態(tài)地電壓方法探測、測量和定位高壓設(shè)備的局放部位。將一個、兩個和多個探頭放在待測設(shè)備的接地的金屬愷裝上來測量。儀器接收局部放電產(chǎn)生的短期暫態(tài)電信號，每次探測到局放即給出視覺和聲音的指示。儀器可以測量暫態(tài)電過程的峰值。而且能夠構(gòu)建暫態(tài)的傳播方向。測量是非侵入性的，因此可以在設(shè)備帶電或帶負(fù)荷時完成。主要技術(shù)指標(biāo):l)信號類型:局部放電脈沖信號2)測量圍:0-63dB，步長ldB可調(diào)3)精度:2dB4)通道數(shù):25)傳感器類型:電容禍合式6)禍合電容值:spF7)信號極性:正級性或負(fù)極性8)測量電磁波頻寬:3-60MHz9)定位時間分辨率:Zns10)定位等效空間距離:0.6m11)電源

51、供應(yīng):部可充電電池(單探測器模式下可運行9.2個小時，雙探測器模式下可運行4.6個小時)12)尺寸:310260145mm13)重量:4.4Kg14)運行環(huán)境:0-4。實現(xiàn)的主要功能:1)采用PDL01對開關(guān)柜、配電變壓器等設(shè)備進(jìn)行地電波局放普測和定位。2)采用PDMO3可以在背景干擾較大的環(huán)境中，較長時間的監(jiān)測設(shè)備地電波局放發(fā)展情況，并有效排除干擾和定位。3、現(xiàn)場應(yīng)用方法應(yīng)用方法如下:l)在測量之前必須用測試源來校準(zhǔn)儀器，包括探頭和引線，確定設(shè)備是否能正常工作。測試源它有兩個凹陷的輸出極，設(shè)計用于接入PDLI的探頭。測試源產(chǎn)生與放電暫態(tài)幅值、周期和上升沿近似的脈沖。2)幅值測量只用一個探頭。

52、最初，測量通道的衰減設(shè)為0dB以獲得最大靈敏度。如果探測到放電源，通過逐漸增加衰減直至剛好能觸發(fā)儀器可以測量其幅值。輸入信號大時比輸入信號小時需要更大的衰減，因此達(dá)到極限條件所需的衰減是對輸入信號幅值的衡量。衰減器定值在前面板上以分貝顯示。兩個通道的衰減器獨立調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)可以采用手動或自動實現(xiàn)，為方便起見，衰減控制在探頭上反復(fù)進(jìn)行。3)當(dāng)測量到異常信號時(幅值高于相鄰設(shè)備sdB以上)，采用兩個探頭。通過比較每個探頭探測到的地電波的到達(dá)時間可以進(jìn)行定位。儀器的LED指示哪個通道最先觸發(fā)，于是知道哪個探頭離放電源更近。儀器可以分辨Zns時差，相當(dāng)于暫態(tài)過程在空氣中傳播600mm需要的時間。基于比較暫

53、態(tài)到達(dá)不同探頭的時間原理的定位天然地比基于比較信號幅值原理的要可靠，因為后者信號的多次反射會產(chǎn)生反常的結(jié)果。3.4超聲波局放監(jiān)測技術(shù)超聲波局放檢測技術(shù)主要適用于空氣中的放電檢測。聲的干擾主要是機(jī)械振動和電磁振動，其頻率一般小于10kHz，而空氣中的放電頻率非常豐富，一般高于10kHz。超聲波檢測主要采用20kHz以上頻帶，可不受外部噪聲的干擾。通常認(rèn)為，當(dāng)在被測設(shè)備外殼的接縫處進(jìn)行測量時，由于探頭完全置于設(shè)備體外，放電信號通過絕緣介質(zhì)衰減很嚴(yán)重，靈敏度較差、定量分析比較困難，僅對局放初測與比較嚴(yán)重的空氣中的放電才比較有效。但是，現(xiàn)場檢測實踐表明當(dāng)處于某一發(fā)展階段的缺陷主要反應(yīng)為振動信號時，超聲

54、檢測方法發(fā)現(xiàn)缺陷是具有優(yōu)勢的。2、設(shè)備工作原理與主要技術(shù)指標(biāo)Ultraprobe9000可以把接收到的超聲波信號轉(zhuǎn)化成可聽的聲音信號。這種可聽的信號可以用耳機(jī)收聽，也可以儲存下來供其它人員使用。 Ultraprobe9000還可以顯示超聲波信號的強(qiáng)度，用于保存或比較。一般都把信號的強(qiáng)度作為歷史資料保存。主要技術(shù)指標(biāo):l)測量頻率圍:20-100kHz2)輸出:外差法校準(zhǔn)輸出3)探測器:可選聲音掃描模式和聽診器模式4)耳機(jī):豪華抗干擾頭戴式耳機(jī)，雜訊衰減大于23dB，符合ANSI和OSHA標(biāo)準(zhǔn)5)尺寸:15022070mm6)重量:主機(jī)0.9kg。實現(xiàn)的主要功能:1)可以對開關(guān)柜、配電變壓器等設(shè)

55、備進(jìn)行超聲波局放普測和定位。2)可以對GIS設(shè)備進(jìn)行超聲波局放測試。3、現(xiàn)場應(yīng)用方法應(yīng)用方法如下:1)采用非接觸模式，將儀器指向開關(guān)柜面板或變壓器縫隙處。開關(guān)柜面板包括斷路器和金屬封裝的縫隙處、電纜或母線窗、母線通風(fēng)板/蓋處的縫隙、開關(guān)面板/門處的縫隙、高壓電纜接頭箱的側(cè)面或底部的通風(fēng)孔等部位。變壓器包括高壓端子箱和封裝板蓋的縫隙、高壓端子箱的側(cè)面或底部的通風(fēng)孔等部位。沿著縫隙掃描以拾取異常信號，依此程序，掃描所有的開關(guān)柜或變壓器。2)如果某一區(qū)域有太多的超聲信號，降低靈敏度直到可以決定最大聲音的方向。某些干擾聲音可能來自水銀燈以與附近走動的人或運行的機(jī)器，隔離這些干擾噪聲，需要集中注意力在設(shè)

56、備發(fā)出的超聲上。盡可能的移近測試的區(qū)域，連續(xù)調(diào)整靈敏度以決定聲音的來源方向，觀察顯示面板給出的最高dB值，給出最高dB值和做大聲音的點可能就是聲源。降低靈敏度，移動儀器到聲源進(jìn)一步確認(rèn)，一旦儀器遠(yuǎn)離聲源，超聲信號消失。如果很難隔離干擾噪聲，將橡膠探頭罩在超聲掃描探頭上繼續(xù)尋找超聲源。3.5 OWTS振蕩波局放監(jiān)測技術(shù)1、基本原理近年來，隨著我國電網(wǎng)的不斷發(fā)展，電纜已經(jīng)廣泛用于中壓電網(wǎng)中。根據(jù)市電力公司配電電纜事故統(tǒng)計得出:電纜老化、附件質(zhì)量和工藝不良等原因是造成故障的主要原因。隨著電纜運行時間的增長，潛伏的局部缺陷對城市電網(wǎng)可靠性的危害將會越來越突出，對供電質(zhì)量和公司形象造成的危害也會越來越大

57、。因此必須采取必要和恰當(dāng)?shù)氖侄蝸肀O(jiān)測電纜的運行狀況，預(yù)防事故的發(fā)生。局放檢測是電纜絕緣評估的重要容，它可以對電纜網(wǎng)故障提供早期的診斷。國外大量文獻(xiàn)已經(jīng)證明了振蕩波電壓和工頻電壓具有良好的等效性，與工頻電壓、超低頻電壓(0.1Hz)相比，具有作用時間短，操作方便，可以發(fā)現(xiàn)電纜中的各種缺陷，且不會對電纜造成損傷等優(yōu)點，在國際上已得到廣泛應(yīng)用。2、設(shè)備工作原理與主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)備工作原理:M- 280wTS振蕩波電纜局部放電檢測裝置由高壓發(fā)生單元和局放測試回路組成，可以施加0-28kV的直流電壓。圖3-n為測試系統(tǒng)原理圖。測量過程中，首先對被測電纜施加直流電壓到期望值，然后合上電子開關(guān)，被測電纜和系統(tǒng)

58、的電感線圈將發(fā)生諧振。在電纜上施加一個衰減振蕩的電壓，其頻率由公式3-1計算。由于測試回路中電阻的壓降可以忽略，所以振蕩波電壓幅值的衰減是由電纜本身的介質(zhì)損耗(tan6)決定的，所以電纜的tan6可以測得。由公式3-1可知:測試不同的電纜，由于電纜的電容值不同，振蕩波的頻率也不同。有關(guān)文獻(xiàn)表明:振蕩波頻率在600Hz以下時，振蕩波電壓和工頻交流電壓具有較好的等效性。所以在測量短電纜時，當(dāng)振蕩波頻率高于600Hz時，通常要補(bǔ)償無局放電容來降低振蕩頻率，保證局放測量的有效性。局放測量回路采用傳統(tǒng)的脈沖電流法，系統(tǒng)標(biāo)定是根據(jù)IEC6O270標(biāo)準(zhǔn)。局放測量過程過逐步升高試驗電壓，找到局放的起始電壓;根

59、據(jù)衰減的電壓曲線找到局放熄滅電壓;根據(jù)局放的相角特性和局放發(fā)生率來判別放電模式。局放起始電壓Ui，終止電壓Ue，和Ui時局放水平是判斷電纜絕緣狀況的三個重要參數(shù)。同時為了能夠根據(jù)電纜局部放電測量結(jié)果，正確評價電纜狀態(tài)，電纜的類型，長度，接頭類型，接頭位置等電纜基本信息是非常必要的。通常情況下，當(dāng)局部放電起始電壓低于運行電壓，表明電纜正常運行中存在局部放電，并依據(jù)電纜本體和附件各自的局放標(biāo)準(zhǔn)，對電纜采取相應(yīng)的維修策略。主要技術(shù)指標(biāo):l)最大輸出電壓(峰值):28kV2)最大輸出電壓(有效值):20kV3)測試電壓波形:DAC(衰減的正弦波)4)測試電壓頻率:50Hz-800Hz5)高壓充電電流:

60、10mA6)電抗器電感:0.SH7)電抗器直流電阻:20歐8)最大振蕩電流：100A9)被測電纜電容:0.025pF-2pF10)局放測試圍:lpC-100nC11)局放定位帶寬:150kHz-45MHz(根據(jù)被測電纜長度自動設(shè)置)12)局放定位方法:脈沖反射法13)局放定位精度:l%14)介損角tan6測試:0.1%-10%15)電源:220V，50Hz16)高壓單元重量:約55公斤。實現(xiàn)的功能:1)采用振蕩電壓對10kV電纜進(jìn)行局部放電診斷2)測試中利用振蕩波電壓誘發(fā)局放3)非破壞性試驗(診斷電壓不超過電纜的運行電壓1.7U0)4)自動獲取電纜本體、接頭和終端的局放數(shù)據(jù)5)自動預(yù)定位局放點