局部放電的在線監(jiān)測(cè)

1、局部放電的在線監(jiān)測(cè)一、絕緣內(nèi)部局部放電在線監(jiān)測(cè)的基本方法局部放電的過(guò)程除了伴隨著電荷的轉(zhuǎn)移和電能的損耗之外，還會(huì)產(chǎn)生電磁輻射、超聲、發(fā)光、發(fā)熱以及出現(xiàn)新的生成物等。因此針對(duì)這些現(xiàn)象，局部放電監(jiān)測(cè)的基本方法有脈沖電流測(cè)量、超聲波測(cè)量、光測(cè)量、化學(xué)測(cè)量、超高頻測(cè)量以及特高頻測(cè)量等方法。其中脈沖電流法放電電流脈沖信息含量豐富，可通過(guò)電流脈沖的統(tǒng)計(jì)特征和實(shí)測(cè)波形來(lái)判定放電的嚴(yán)重程度，進(jìn)而運(yùn)用現(xiàn)代分析手段了解絕緣劣化的狀況及其發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于突變信

2、號(hào)反應(yīng)也較靈敏，易于準(zhǔn)確及時(shí)地發(fā)現(xiàn)故障，且易于定量，因此，脈沖電流法得到廣泛應(yīng)用。目前，國(guó)內(nèi)不少單位研制的局部放電監(jiān)測(cè)裝置普遍采用這種方法來(lái)提取放電信號(hào)。該方法通過(guò)監(jiān)測(cè)阻抗、接地線以及繞組中由于局部放電引起的脈沖電流，獲得視在放電量。它是研究最早、應(yīng)用最廣泛的一種監(jiān)測(cè)方法，也是國(guó)際上唯一有標(biāo)準(zhǔn)（IEC60270）的局放監(jiān)測(cè)方法，所測(cè)得的信息具有可比性。圖4－4為比較典型的局部放電在線監(jiān)測(cè)（以變壓器為例，圖中CT表示電流互感器）原理框圖。

3、圖4－4脈沖電流法監(jiān)測(cè)變壓器局部放電原理框圖隨著技術(shù)的發(fā)展，針對(duì)不同的監(jiān)測(cè)對(duì)象，近年來(lái)發(fā)展了多種局部放電在線監(jiān)測(cè)方法。如光測(cè)量、超高頻測(cè)量以及特高頻測(cè)量法等。利用光電監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過(guò)光電探測(cè)器接收的來(lái)自放電源的光脈沖信號(hào)，然后轉(zhuǎn)為電信號(hào)，再放大處理。不同類型放電產(chǎn)生的光波波長(zhǎng)不同，小電暈光波長(zhǎng)≤400nm呈紫色，大部為紫外線；強(qiáng)火花放電光波長(zhǎng)自700nm，呈桔紅色，大部為可見(jiàn)光，固體、介質(zhì)表面放電光譜與放電區(qū)域的氣體組成、固體材料的性質(zhì)、

4、表面狀態(tài)及電極材料等有關(guān)。這樣就可以實(shí)現(xiàn)局部放電的在線監(jiān)測(cè)。同樣，由于脈沖放電是一種較高頻率的重復(fù)放電，這種放電將產(chǎn)生輻射電磁波，根據(jù)這一原理，可以采用超高頻或特高頻測(cè)量法監(jiān)測(cè)輻射電磁波來(lái)實(shí)現(xiàn)局部放電在線監(jiān)測(cè)。日本H.KAwada等人較早實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力變壓器PD的聲電聯(lián)合監(jiān)測(cè)（見(jiàn)圖45）。由于被測(cè)信號(hào)很弱而變電所現(xiàn)場(chǎng)又具有多種的電磁干擾源，使用同軸電纜傳遞信號(hào)會(huì)接受多種干擾，其中之一是電纜的接地屏蔽層會(huì)受到復(fù)雜的地中電流的干擾，因此傳遞各

5、路信號(hào)用的是光纖。通過(guò)電容式高壓套管末屏的接地線、變壓器中性點(diǎn)接地線和外殼接地線上所套裝的帶鐵氧體（高頻磁）磁心的羅戈夫斯基線圈供給PD脈沖電流信號(hào)。通過(guò)裝置在變壓器外殼不同位置的超聲壓力傳感器，接受由PD源產(chǎn)生的壓力信號(hào)，并由此轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。在自動(dòng)監(jiān)測(cè)器中設(shè)置光信號(hào)發(fā)生器，并向圖中所示的CD及各個(gè)MC發(fā)出光信號(hào)。最常用的是，用PD所產(chǎn)生的脈沖電流來(lái)觸發(fā)監(jiān)測(cè)器，在監(jiān)測(cè)器被觸發(fā)之后，才能監(jiān)測(cè)到各超聲傳感器的超聲壓力波信號(hào)。后由其中的光信號(hào)

6、接收器接收各個(gè)聲、電信號(hào)。綜合分析各個(gè)傳感器信號(hào)的幅值和時(shí)延，可以初步判斷變壓器內(nèi)部PD源的位置。如果接，可以消除接觸不良帶來(lái)的干擾；提供一點(diǎn)接地，消除現(xiàn)場(chǎng)的孤立導(dǎo)體，可以消除浮動(dòng)電位物體帶來(lái)的干擾；通過(guò)電源濾波可以抑制電源帶來(lái)的干擾；屏蔽測(cè)試儀器，可以抑制因空間耦合造成的干擾。而對(duì)于其他的通過(guò)測(cè)量傳感器進(jìn)入監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的干擾，則需要通過(guò)各種硬件和軟件的方法，進(jìn)行干擾的后處理來(lái)抑制。這些措施主要包括頻域開(kāi)窗和時(shí)域開(kāi)窗。頻域開(kāi)窗利用周期型干擾

7、在頻域上離散的特點(diǎn)對(duì)其加以抑制；時(shí)域開(kāi)窗利用脈沖干擾在時(shí)域上離散的特點(diǎn)來(lái)消除。對(duì)于這兩種處理方法，應(yīng)采用頻域開(kāi)窗在前、時(shí)域開(kāi)窗在后的原則。近年來(lái)，小波分析的發(fā)展，又開(kāi)辟了通過(guò)時(shí)—頻分析來(lái)抑制干擾的新思路。三、存在的問(wèn)題目前抑制干擾的方法和思路雖很多，但真正成功地用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不多，有的效果并不理想。需要在理論和應(yīng)用方面作進(jìn)一步的研究，如噪聲干擾的特性，特別是對(duì)排除了載波干擾和無(wú)線電干擾等已知的且較易排除的強(qiáng)大干擾后的其它干擾的特性、局部