檢測技術(shù)普通傳感器

1、電氣設(shè)備故障診斷第4講：檢測技術(shù)普通傳感器序：檢測裝置的選擇原則 狀態(tài)量是設(shè)備運行中出現(xiàn)的各種正常和異常特征信號量的總稱。異常特征信號量是主要的檢測對象。監(jiān)測輸入量輸入量泛指作用于設(shè)備、推動設(shè)備運行和導(dǎo)致設(shè)備劣化的各種輸入量。輸入量監(jiān)測的目的在于查明異?；蚬收系膩碓?，同時根據(jù)實際情況，進(jìn)一步推測設(shè)備的運行可靠性和使用壽命。如機械力、化學(xué)作用、電或磁力的作用力等等。監(jiān)測運行狀態(tài)量設(shè)備發(fā)出運行狀態(tài)量有主動和被動兩種方式。主動發(fā)出的信號：主要是具有轉(zhuǎn)動部件的設(shè)備，在運行中常會發(fā)出振動、熱量或聲音、光等信號，統(tǒng)稱為一次信號。被動發(fā)出的信號：主要針對靜止的設(shè)備或沒有運動部件的設(shè)備，必須采取預(yù)加一定量的輸

2、入，迫使設(shè)備發(fā)出信號（即二次信號），借以診斷設(shè)備的內(nèi)部狀態(tài)。取得二次信號的方法有：外部刺激法、照射法、涂敷料法。 監(jiān)測輸出量確定設(shè)備的功能指標(biāo)。 序：檢測裝置的選擇原則根據(jù)故障模式以及設(shè)備的不同，現(xiàn)在已有多種門類的監(jiān)測裝置 序：檢測裝置的選擇原則一般情況下，選用檢測裝置應(yīng)考慮以下條件：在故障的孕育期間應(yīng)盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部異常征兆；診斷方法應(yīng)盡可能簡單，而且在被測設(shè)備外部進(jìn)行；最好不在停機條件下工作，或雖停機，但在不拆卸部件情況下進(jìn)行；能以多種運行條件的設(shè)備為對象進(jìn)行工作；測量量程范圍和精度等級一定要滿足診斷要求。信號采集（測試）工作是為了獲取診斷對象的狀態(tài)信息而進(jìn)行的一系列技術(shù)活動。監(jiān)測裝置包括

3、傳感器、中間變換等等，直到信息顯示。 一、傳感器 傳感器是測試系統(tǒng)的重要組成部分，用來接受被測信號的量值。它的功能是把被測物理量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的可以采集、傳輸、轉(zhuǎn)換或處理的信號。傳感器是設(shè)備監(jiān)測與診斷技術(shù)的基礎(chǔ)，它的精確度決定了監(jiān)測與診斷技術(shù)的精確度和可信性等級。 表征設(shè)備狀態(tài)量的信號多種多樣，設(shè)備運行狀態(tài)量大體上有三種： 機械量信號包括：與生產(chǎn)功能無直接關(guān)系的信號，如振動、聲音、軸承溫度等；與生產(chǎn)功能有直接關(guān)系的信號，如汽輪機的汽壓、汽穩(wěn)、轉(zhuǎn)速等電磁信號有電壓、電流、頻率、局部放電電荷、磁場強度等?；瘜W(xué)信號如絕緣油含烴量、潤滑油酸階等。對同一種特征參量的描述方法也不盡相同。例如：描述振動可以用位

4、移、速度或加速度等信號，溫度可以用度數(shù)、溫差、熱像等不同的信號。選用傳感器：首先要注意選用最恰當(dāng)?shù)膮⒘棵枋龊娃D(zhuǎn)換的方法；其次是測點的位置和測量裝置的布置，要便于安裝、拆卸、檢修和調(diào)整。對于需要安裝多個傳感器的場合應(yīng)進(jìn)行優(yōu)選，力求用最少量的傳感器經(jīng)過合理布置，取得代表整機組運行狀態(tài)的最靈敏的信息量。 傳感器特性與性能傳感器的靜態(tài)特性，指在穩(wěn)態(tài)信號作用下，其輸入輸出關(guān)系。衡量靜態(tài)特性的重要指標(biāo)是線性度、靈敏度、遲滯和重復(fù)性。傳感器的動態(tài)特性，指傳感器對激勵（輸入）的響應(yīng)特性。好的動態(tài)特性，其輸出隨時間變化的規(guī)律（變化曲線）將能同時再現(xiàn)輸入隨時間變化的規(guī)律，即具有相同的時間函數(shù)。用時域的瞬態(tài)響應(yīng)和頻

5、域的頻率響應(yīng)來分析動態(tài)特性。 主要性能參數(shù)：精確度 表示傳感器輸出與被測特征量的對應(yīng)程度。精確度要與整套測量裝置的性能相適應(yīng)。 線性范圍在線性范圍內(nèi)，傳感器的輸入和輸出呈現(xiàn)一定的比例關(guān)系。超出線性范圍將出現(xiàn)非線性誤差，影響測量精確度甚至無法工作。必須注意被測物理量的變化范圍。 穩(wěn)定性 長期使用后，輸出特性保持原有狀況的程度。穩(wěn)定性能與使用環(huán)境、溫度、濕度、塵埃、油污有關(guān)系。 如零點漂移、靈敏度漂移、標(biāo)定有效性。靈敏度 表示傳感器感知被測量變化的能力。靈敏度高就是被測量稍有變化，傳感器輸出即相應(yīng)變化。靈敏度高能檢出狀態(tài)信號的微小動態(tài)變化，也將對外界干擾過于敏感，易造成誤診。如果被測量是二維或三維

6、的向量，則傳感器交叉靈敏度越小越好 。延遲特性或響應(yīng)特性假定被測物體溫度在相當(dāng)長時間內(nèi)穩(wěn)定不變，當(dāng)用一般溫度計測量溫度時，經(jīng)過一定時間，待溫度計指示緩緩上升到穩(wěn)定以后，才能得到真正的物體溫度。溫度計指示落后于被測物體溫度時，稱為延遲。表計指示隨時間的延長而上升，逐漸接近于被測量的特性就是響應(yīng)特性。當(dāng)被測物理量隨時間變化時，傳感器的輸出必須在所測頻率范圍內(nèi)保持被測量的真實變化。特別在動態(tài)測量時特別注意響應(yīng)特性的影響。 抗干擾電氣設(shè)備經(jīng)常處于強電磁干擾下運行，為減少或消除干擾，要特別注意傳感器的輸出阻抗、信號形態(tài)和信號變化率。各種干擾有不同的耦合方式，應(yīng)注意采用有效的抗干擾措施。 傳感器的發(fā)展動向

7、開展基礎(chǔ)研究，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，開發(fā)傳感器的新材料和新工藝；實現(xiàn)傳感器的集成化與智能化 發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，如日本夏普公司利用超導(dǎo)技術(shù)研制成功高溫超導(dǎo)磁傳感器，其靈敏度比霍爾元件高，僅次于超導(dǎo)量子干涉器件（工藝復(fù)雜），可用于磁成像技術(shù)。 開發(fā)新材料，如半導(dǎo)體氧化物可以制造各種氣體傳感器，而陶瓷傳感器工作溫度遠(yuǎn)高于半導(dǎo)體，光導(dǎo)纖維運用方便。 采用微細(xì)加工工藝 研制多功能集成傳感器，如催化金屬柵與MOSFEJ相結(jié)合的氣體傳感器已廣泛用于檢測氧、氨、乙醇、乙烯和一氧化碳等。 智能化傳感器，自帶微處理芯片，兼有檢測、判斷和信息處理能力。典型的如美國霍尼爾公司的ST-3000型智能傳感器，在芯片上制作CPU。EPRO

8、M和靜壓、壓差、溫度等三種敏感元件。仿生傳感器研究，如視覺、味覺、嗅覺、觸覺傳感器等模仿人的感覺器官功能。 中間變換 被測對象的量值，通過傳感器以后通常是變成電壓、電流、電阻、電容等便于傳輸和測量的電氣量，也有些變成機械位移。為便于驅(qū)動儀表或輸入計算機，要經(jīng)過中間變換環(huán)節(jié)，即將信號進(jìn)行放大運算、調(diào)制、濾波、模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換等。 信號采集方法 表征設(shè)備狀態(tài)量的各種信號具有不同的特性，信號采集亦應(yīng)選用適當(dāng)?shù)姆椒āＴ谠\斷系統(tǒng)中一般采用有以下的幾種：一次性采樣即每次只采集一個足夠數(shù)據(jù)處理所需長度的信號樣本定時采樣按事先整定的周期進(jìn)行采樣利用發(fā)生隨機故障時的信號突變，自動采樣 根據(jù)故障診斷的特殊要求，采

9、用轉(zhuǎn)速跟蹤采樣、峰值采樣等特殊采樣方式 二、電參量測量 電參量的測量主要指電壓、電流、功率、頻率、阻抗和波形等參數(shù)的測量。這些電參數(shù)用來表征電氣設(shè)備和電氣系統(tǒng)的性能。電測量的特點電壓和電流的范圍廣：從納伏級到數(shù)百千伏的高壓；信號頻率從直流到數(shù)十吉赫的射頻；而且往往交直流并存；被測信號除基波外，還含有高次諧波；被測信號源的等效內(nèi)阻的范圍比較廣。在測量方法上，應(yīng)結(jié)合被測信號的特點，選擇適當(dāng)?shù)臏y量方法和儀器儀表，以達(dá)到較高的準(zhǔn)確度。 電參量測量常用手段在低壓電氣系統(tǒng)中，萬用表是測量直流電壓、電流、交流電壓、電流與電阻的常用工具，有數(shù)字萬用表和模擬萬用表。阻抗的測量是指對電阻、電容、電感、互感、介質(zhì)損

10、耗角以及品質(zhì)因素等進(jìn)行的測量。常采用伏安法和電橋法（直流電橋測電阻，交流電橋測電感、電容）。 低頻交流電壓的測量 平均值電壓表有效值電壓表高頻電壓的測量檢波放大式（稱峰值表）調(diào)制式外差式電壓表。 脈沖電壓的測量一般指脈沖的幅值測量。當(dāng)脈沖電壓的頻率較高，占空比（t/T）較大時可用峰值表測量。如果脈沖周期T很長而脈沖寬度很窄，用峰值表測量會產(chǎn)生很大誤差，用示波器測量（示波器具有較高輸入電阻，具有自動放電功能的脈沖幅值保持電路，能很好地跟蹤每一個輸入脈沖的幅值）。 頻率時間和相位的測量 直讀法電橋法、諧振法 比較法拍頻法、差頻法、示波器法（李沙育圖法，測周期法） 計數(shù)法電容充放電法、電子計數(shù)法 頻

11、率測量的精確度已達(dá)10-13數(shù)量級，在檢測技術(shù)中常將一些非電量或其它參量先轉(zhuǎn)換為頻率，然后再加以測量，以提高測量的精度。 三、磁測量 磁測量是將被測磁量與單位標(biāo)準(zhǔn)磁量進(jìn)行比較的過程。它研究與磁現(xiàn)象相關(guān)的物理過程。主要包括兩個內(nèi)容：對磁場以及在磁化狀態(tài)下物質(zhì)的各種磁性的測量；對物質(zhì)的磁結(jié)構(gòu)及磁效應(yīng)的研究。一些表征磁場特性的參量是：磁感應(yīng)強度B、磁場強度H、磁場梯度H/l等；以及這些量的矢量分量和模數(shù)。一些表征磁性材料特性的參量是：靜態(tài)（或動態(tài)）下的磁化曲線BH、磁滯回線B（H）、剩余磁感應(yīng)強度Br、矯頑力Hc、微分磁導(dǎo)率等。 磁測量方法分類 磁測量是應(yīng)用電磁學(xué)理論和一些物理效應(yīng)的原理而發(fā)展的 磁

12、場測量 電磁感應(yīng)法，法拉第電磁感應(yīng)定律。在磁場中的探測線圈通過移動、轉(zhuǎn)動和振動等方式使線圈中的磁通量改變，由感應(yīng)電勢確定磁場。電磁效應(yīng)法，利用金屬或半導(dǎo)體中通過的電流在被測磁場作用下產(chǎn)生的電磁效應(yīng)。主要有：霍爾效應(yīng)、磁阻效應(yīng)、電磁復(fù)合效應(yīng)。如霍爾效應(yīng)廣泛應(yīng)用于測量電機、變壓器、繼電器的漏磁，測量大電流等。磁飽和法，利用飽和磁場的磁感應(yīng)強度與磁場強度的非線性關(guān)系。用于測量較弱的恒定磁場或緩慢變化的磁場。磁共振法，利用物質(zhì)量子狀態(tài)變化而精密測量磁場。根據(jù)利用物質(zhì)的不同，有核磁共振、順磁共振和光泵共振。超導(dǎo)效應(yīng)法，利用弱耦合超導(dǎo)體內(nèi)的約瑟夫遜效應(yīng)原理測量弱磁場。制成超導(dǎo)量子干涉儀（SQUID）。 磁

13、光效應(yīng)法，利用磁場對光和介質(zhì)的相互作用而發(fā)生的磁光效應(yīng)，可測量恒定磁場、交變磁場和脈沖磁場。 四、非電量的電測量原理 用電的方法和手段對非電物理量、化學(xué)量等進(jìn)行測量稱為非電量電測量。非電量電測系統(tǒng)由以下部分組成：將待測的非電量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電量的傳感器；對電量進(jìn)行測量的測量電路及非電量的顯示及處理裝置。關(guān)鍵是研究如何將非電量轉(zhuǎn)換為電量的傳感器。 傳感器特點靈敏度高，響應(yīng)快，反作用小，可無接觸測量或遠(yuǎn)距離測量；多采用固體傳感元件，壽命長、體積小、質(zhì)量小、可靠性高、價格便宜；易用超聲、激光、紅外、微波、放射線等先進(jìn)技術(shù)；易于連續(xù)測量，可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、記錄和處理。 傳感器發(fā)展趨勢擴大測量領(lǐng)域和測量范圍，

14、提高測量準(zhǔn)確度、速度及可靠性；開發(fā)非接觸檢測技術(shù)；數(shù)字化測量開發(fā)集成化、多功能傳感器，使非電量測量系統(tǒng)一體化、微型化；與微電腦結(jié)合，實現(xiàn)非電量電測智能化。 五、振動電測量 振動測量包括振動位移（振幅）、振動速度、振動加速度和振動頻率、相位與頻譜、功率譜等量的測量。振動測量儀器由拾振器（傳感器）、放大器等測量電路及記錄、指示儀表組成。拾振器具有獨立的結(jié)構(gòu)，其作用是將機械振動量（位移、速度、加速度）變換成測量電信號輸送出去。按其工作原理分為磁電式傳感器、壓電式傳感器、電渦流傳感器、光纖傳感器、電容式傳感器等。 振動內(nèi)因：彈性和慣性；外因：激發(fā)振動的外力磁電式振動速度轉(zhuǎn)換成感應(yīng)電動勢壓電晶體敏感元件

15、輸出電荷量與被測物體的加速度成正比（正壓電效應(yīng)）電渦流由于互感的影響，通過測定線圈阻抗的變化來確定渦流載體的位置拾振器的選擇選用位移拾振器 要求振動限幅；需分析振動體應(yīng)力時，可據(jù)測量振動位移確定；低頻振動時，速度、加速度值太小，不便測量。選用速度拾振器 當(dāng)振幅較小，不便于測量位移的中頻范圍；當(dāng)測量與聲響有關(guān)的振動時，振動部件在空氣中產(chǎn)生的聲壓正比于振動速度； 選用加速度拾振器 高頻振動；測量或分析力、應(yīng)力或載荷時，可據(jù)測量加速度值確定；在不容許使用體積或重量較大的拾振器時，常采用壓電式加速度計。測振儀的主要功能 對傳感器輸出的微弱信號進(jìn)行線性放大； 對測量信號進(jìn)行微積分變換，以獲得所需振動特征

16、參數(shù)（加速度、速度或位移）； 將傳感器的高阻抗輸出變?yōu)榈妥杩馆敵?使不同傳感器的輸出歸一化。六、噪聲電測量 噪聲是由復(fù)雜聲波雜亂無章組合而成的聲響。在電氣設(shè)備中，噪聲有空氣動力性噪聲（由氣體振動引起）、機械性噪聲（振動引起）、電磁性噪聲（由于電磁相互作用產(chǎn)生周期性交變力引起電磁振動所產(chǎn)生）?？諝鈩恿π栽肼暎海ㄔ诟咚匍_啟式電動機中最大）渦流噪聲主要由轉(zhuǎn)子和風(fēng)扇引起冷卻空氣流在旋轉(zhuǎn)表面交替出現(xiàn)渦流引起，其頻譜范圍寬。笛鳴噪聲通過壓縮空氣，或空氣在固定障礙物上擦過而產(chǎn)生的，即“口哨效應(yīng)”，主要由徑向通風(fēng)溝引起。隨著轉(zhuǎn)動部件和固定部件之間間隙的減小而加強。 電磁噪聲：由氣隙中諧波磁場相互作用引起，其強

17、弱與定子的動態(tài)剛度、固有振動頻率和聲學(xué)特性有關(guān)。原因主要有：鐵心飽和的影響、開口槽的影響、磁通振蕩、氣隙動態(tài)偏心、外來的高次諧波及電機故障（磁極匝間短路、斷條、鐵心壓裝不緊、裝配氣隙不均）。 機械噪聲：最常見原因是轉(zhuǎn)子動平衡不好，其頻率和旋轉(zhuǎn)頻率相同。 噪聲測量儀 噪聲的主要參數(shù)是聲壓、聲強、聲功率和噪聲頻譜。聲學(xué)量分貝db。測量聲壓級的聲級計，主要由傳聲器、輸入級、放大（衰減）器、計權(quán)網(wǎng)絡(luò)、檢波電路及電源等部分組成。其中，傳聲器是將聲波信號轉(zhuǎn)換電信號的傳感器，有壓電式和電容式兩種。壓電式利用壓電晶體的壓電效應(yīng)實現(xiàn)電轉(zhuǎn)換，特點是靈敏度高、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、可靠，缺點是高頻響應(yīng)不夠?qū)?，容易受溫?/p>

18、的影響。 電容式由振動膜片和后極板構(gòu)成平板電容器，當(dāng)聲波作用于膜片使其在平衡位置兩側(cè)振動時，導(dǎo)致兩平行板極間的距離發(fā)生微小變化，電容量隨之發(fā)生變化。特點是動態(tài)范圍寬、在聲頻范圍內(nèi)響應(yīng)線性好、靈敏度高，有長期的穩(wěn)定性。 七、溫度測量 常用電測溫度儀表 熱電阻測溫 原理：（金屬等）電阻值隨溫度而變化。半導(dǎo)體中熱激發(fā)載流子將隨著溫度升高而增加，使電阻下降。穩(wěn)定性好，易實現(xiàn)準(zhǔn)確測量可遙測自動記錄報警和控溫用作低溫測試（-272 500），可做測溫標(biāo)準(zhǔn)。 熱電偶測溫 原理：兩種不同金屬的接觸電勢隨溫度而變化。此電動勢稱做塞貝克溫差電動勢（熱電效應(yīng)）。常用有普通金屬熱電偶、貴金屬熱電偶、難熔金屬熱電偶。特

19、點：準(zhǔn)確度高線性好測溫范圍寬穩(wěn)定性好信號可遠(yuǎn)傳、自動記錄、報警并控溫的特點需冷端補償和補償導(dǎo)線。 熱通量電測量 單位時間內(nèi)通過單位表面積傳遞的熱量稱做熱通量。熱通量計輻射計（輻射）量熱計（輻射與對流）表面熱流計（傳導(dǎo)、對流及輻射的總和） 電機中溫度的測量旋轉(zhuǎn)電機基本技術(shù)要求規(guī)定：定子繞組或其它部分溫度測量方法有：電阻法、埋置檢溫計法（ETD）、溫度計法和疊加法（即雙電橋測溫法）。電阻法和疊加法是測量繞組的平均溫升，溫度計法和埋置檢溫計測量的是局部溫升。雙電橋測溫法是在負(fù)載電流上疊加一微弱直流電流，以測量繞組直流電阻隨溫度而發(fā)生的變化來確定交流繞組的溫升。電機測溫范圍包括：各部繞組，軸承，進(jìn)、出

20、口風(fēng)溫等。轉(zhuǎn)子溫度測量必須考慮承受振動、離心力和電磁干擾的因素，可有接觸式（采用滑環(huán)傳遞轉(zhuǎn)子溫度信號）或非接觸式（調(diào)頻方式和紅外方式傳遞信號）。 八、氣體檢測 氣體傳感器是指將被測氣體濃度轉(zhuǎn)換為成一定關(guān)系的電量輸出的裝置或器件。電子型不同種類的氣敏材料（金屬氧化物，通過摻雜或調(diào)節(jié)其化學(xué)劑量比使其半導(dǎo)體化），當(dāng)它處于不同氣氛的環(huán)境中時，其電阻值將產(chǎn)生不同程度的變化?？芍瞥筛鞣N類型的氣敏元件。當(dāng)待測氣體吸附在材料表面時，將產(chǎn)生氧化或還原反應(yīng)，改變材料表面的載流子濃度，或改變這種載流子的遷移率，即使電阻值隨環(huán)境中氣體的濃度而改變。 一、表面吸附控制型：吸氧（表面吸附）引起電導(dǎo)降低在還原性氣氛中，吸附

21、氧脫附，引起電導(dǎo)增加二、體效應(yīng)型如Fe2O3，在測氣氛中金屬價態(tài)發(fā)生變化（氧化還原反應(yīng)），引起材料電導(dǎo)的變化。氧化還原電導(dǎo)低電導(dǎo)高可檢測還原性氣體可檢測的氣體種類 常用的氣體成分測量儀 改善氣敏元件的氣體選擇性常用的方法 在氣敏材料中滲入合適的添加物，可使對某一氣體的最佳吸、脫溫度降低，靈敏度、選擇性提高；控制元件的燒結(jié)溫度；改變元件工作時的加熱溫度。氣體傳感器的要求能夠檢測爆炸（有害）氣體的允許濃度和其他基準(zhǔn)設(shè)定濃度，及時給出報警、顯示和控制信號。對被測氣體以外的共存氣體或物質(zhì)不敏感。性能長期穩(wěn)定性好。響應(yīng)迅速，重復(fù)性好。維護(hù)方便，價格便宜。較強的抗環(huán)境影響能力。油中溶解氣體分析原理 正常情

22、況下充油電氣設(shè)備內(nèi)的絕緣油及有機絕緣材料，在熱和電的作用下，會逐漸老化和分解，產(chǎn)生少量的各種低分子烴類及一氧化碳、二氧化碳等氣體，這些氣體大部分溶解在油中。當(dāng)存在潛伏性過熱或放電故障時，會加速這些氣體的產(chǎn)生速度。在變壓器中，當(dāng)產(chǎn)氣速率快于溶解速率時，會有一部分氣體進(jìn)入氣體繼電器。故障氣體的組成和含量與故障的類型和故障的嚴(yán)重程度有密切關(guān)系，因此，分析油中溶解氣體的成分和含量，就能及早發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部存在的潛伏性故障，并掌握故障的發(fā)展情況。 油中溶解氣體分析原理 油中溶解氣體色譜分析(Dissolved Gas-in-oil Analysis，簡稱DGA)就是抽出、分析溶解在變壓器絕緣油中的氣體，根

23、據(jù)氣體的成分和含量監(jiān)測、診斷變壓器內(nèi)部的異常。取氣體分析特征組分為氫氣(H2)、烴類(甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、乙炔C2H2)及一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)，則故障性質(zhì)與氣體組成具有一定的對應(yīng)關(guān)系。 。 絕緣耐熱等級：Y(90)、A(105)、E(120)、B(130)、F(155)、H(180)當(dāng)發(fā)生金屬性(分接開關(guān)、鐵芯、裸接頭、箱殼等)局部過熱故障時，絕緣油受熱分解，油中溶解氣體的特點是烴類氣體總量較高，且其中甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)為主要氣體。當(dāng)紙或紙板等固體絕緣(引線絕緣、鐵軛絕緣、穿芯螺栓絕緣等)過熱分解時，油中溶解氣體中CO與CO2的含量也將增加。如

24、果是固體絕緣過熱但溫度不高，則色譜分析中總烴含量不高，而CO與CO2含量較高。CO、CO2的含量增加是涉及固體絕緣故障的顯著特征。當(dāng)變壓器內(nèi)部存在放電時，其特征是乙炔(C2H2)和氫氣(H2)含量較大，乙炔含量高低是區(qū)分過熱與放電故障的主要特征。根據(jù)放電能量的高低特征，氣體構(gòu)成發(fā)生變化。當(dāng)發(fā)生高能量的電弧放電時，會產(chǎn)生相當(dāng)多的甲烷與乙烯，而局部放電由于能量低，特征氣體主要是氫氣，其次是甲烷，只有少量的乙炔產(chǎn)生，因而總烴值并不高。當(dāng)變壓器受潮或油中有氣泡時，在強電場作用下會分解產(chǎn)生大量的氫氣。 根據(jù)溶解氣體組成與故障性質(zhì)的關(guān)系的統(tǒng)計分析，國內(nèi)外學(xué)者提出了諸如特征氣體判斷法、組分編碼比值判斷法、產(chǎn)

25、氣速率判斷法等方法，實踐證明均具有一定的故障診斷效果。 九、局部放電的檢測 局部放電指導(dǎo)體間絕緣被部分橋接的電氣放電。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（導(dǎo)體周圍氣體中的局部放電有時稱為“電暈”）。局部放電量可以反映設(shè)備絕緣狀況，放電功率、放電次數(shù)、放電時間間隔也從一個側(cè)面反映絕緣的狀況。必須進(jìn)行綜合分析和比較判斷。電力設(shè)備局部放電將伴隨有發(fā)熱、發(fā)光、高頻脈沖、高頻電磁輻射、超聲波向設(shè)備容器外壁撞擊和超聲波輻射，還有絕緣介質(zhì)材料的物理或化學(xué)的侵蝕或腐蝕等多種征兆信號出現(xiàn)。局部放電即通過上述參量的變化進(jìn)行監(jiān)測。 1直接測量脈沖電流或脈沖電壓 并聯(lián)電路局部放電測量：當(dāng)設(shè)備產(chǎn)生局部放電時

26、，會在測試回路里產(chǎn)生電荷轉(zhuǎn)移，使檢測阻抗中脈沖電流通過，形成脈沖電壓。通過脈沖接受、改善波形、放大波形，最后取得視在放電電荷量。串聯(lián)電路局部放電測量：直接測量放電電荷的轉(zhuǎn)移量。脈沖電流法：用電流互感器測量局部放電信號。電流互感器通過磁環(huán)套在變壓器接地線上，或套在未屏接地端子的引下線上。電磁波輻射測量：測試電磁波影響范圍的發(fā)展和磁場強度的變化，可定性判斷設(shè)備是否有異常，以及異常的方向或部位?？捎米餮不貦z查。 2超聲波測量 利用放電的可聽頻率和超聲頻率（70-150kHz）的聲壓原理。可用在工頻電壓和沖擊電壓下，受干擾小，靈敏度大，用來判斷放電部位。缺點是不易定量，經(jīng)常和脈沖電流法組合使用。采用的傳感器是鈦酸鋇或鈦酸脂制成的壓電晶體，在聲壓的作用下有電壓輸出。為了檢測出微弱信號，加用前置放大電路。 3. 無線電頻率現(xiàn)場診斷技術(shù) 在高壓變電所為探測各種放電和定位用。利用天線進(jìn)行無線電頻率干擾（RFI）測試，由一臺射頻頻譜分析儀或射頻接受機與各種不同的天線（如0.1530MHZ的環(huán)形，30300MHZ的雙曲線，2001000MHZ的對數(shù)周期式天線）組合而成?？梢赃M(jìn)行數(shù)學(xué)濾波以取得潔凈波形的數(shù)據(jù)。電視及廣播調(diào)頻電波與干擾場強的對比由