
開關櫃局放巡檢
一、非電測法(fǎ)
在(zài)高壓開關櫃局(jú)部放電非電檢測(cè)法中運用得(dé)比較多的主要是超聲波檢測法(fǎ)和溫度檢測(cè)法。(1)局(jú)部放電的超聲波檢測法
局部(bù)放電發生時其瞬間釋放的(de)能量使得(dé)周圍介質加熱,而自身也形成一個聲源,會產(chǎn)生超(chāo)聲波信(xìn)號(hào),超聲波信號在開關櫃櫃體中(zhōng)傳播,經過超聲波傳感器的接收轉換為電信號,然後(hòu)進行後(hòu)續的分析。由於現場(chǎng)噪聲幹擾多為(wéi)音頻(20Hz-20000Hz),而超聲波(bō)檢測法的檢測頻帶在10Hz-100MHz,超(chāo)聲波(bō)檢(jiǎn)測法可以避開現場噪聲的幹擾接收(shōu)局部放電產生的超聲波信號。研究發現超聲波檢測法在低頻段檢測(cè)有(yǒu)很高的(de)靈敏度,甚至優於(yú)同(tóng)頻率(lǜ)下電測法。該方(fāng)法優點(diǎn)之一就是不影響電氣設備的安全運行且不受電磁信號的幹(gàn)擾。但缺點是由於開關櫃內結構複雜,聲(shēng)波傳播(bō)至各種介質特別是金屬櫃板時前會發生衰減,再加上媒介間反射、吸收等(děng)影響因素,超聲波監測局部放電的靈敏度不高且抗幹擾能力弱因(yīn)而(ér)不適(shì)合用於局部(bù)放電的在線監測或一(yī)般作為輔助檢測手段。優點:抗幹擾能力強,檢測時不影(yǐng)響設備的運行。
缺點:隻能作為定性的測量而不能定量,以前檢測的靈敏度低,隨著技術的發展,靈敏度提高,檢(jiǎn)測精度提高而被(bèi)廣泛使用。
(2)局部放電的溫度檢(jiǎn)測法(fǎ)
開關櫃的溫(wēn)度檢測法主要是檢測由於觸頭過熱引起的發熱,主要分為(wéi)紅外測溫和光纖傳感器測溫,其中紅外測溫是利用安裝在櫃體內紅外成像儀或紅外(wài)探頭來確定其觸頭的溫度,但由於開關櫃內結構複雜,元件互相遮擋較多,該種方法獲得的溫度數據的(de)準確性不能滿足要求,不能準確地測得觸(chù)頭的溫度。雖然(rán)可以采取校正措施,但是影響紅外測溫的因素較多且會隨著時間變化,因此需將每一種因素進行校正。而利(lì)用光纖傳感器測溫的方法是一種接觸式測量方法。即在開關櫃(guì)的觸頭表麵貼裝光(guāng)纖溫度傳感器然後再通過(guò)光纜與安裝在櫃體的光纖解調器連接,再輸出相應的溫度值。這檢測方法運用較廣泛,但(dàn)由於光纖傳感網絡分析儀尺寸較大,無法安裝在開關櫃內部。此外,兩種溫測法都是(shì)反映觸頭的溫度變化。本質(zhì)是故障引(yǐn)起(qǐ)的觸頭升溫後進行的檢測,而局部放電引起的溫升(shēng)較微弱,該方法(fǎ)還不能靈敏檢(jiǎn)測出因局部放電引起的溫度變化。優(yōu)點:不受電信號的幹擾,技術簡單成本低。
缺(quē)點:準確性和靈敏度都有待提高。
二、電(diàn)檢測(cè)法
電氣(qì)設備在發生(shēng)局(jú)部放電時,會伴隨著(zhe)電荷(hé)的轉移,這(zhè)樣在外部電極上會有電壓(yā)的變化。此外,由(yóu)於局部放電持續持續時間很短(duǎn),在空氣中的局部(bù)放電波(bō)形的上升時間可以達到(dào)ns以內,根據麥克斯韋電磁輻射原理,如此窄的脈衝電流會產生頻帶豐富的電磁波向外輻射,電磁波頻率最(zuì)高可以達到GHz級。開關櫃局(jú)部放(fàng)電電檢測法正是基於這兩個原理。目前(qián),在開關櫃局部放電電檢測法中(zhōng)運用較多的(de)主要有射頻檢測法(fǎ),暫(zàn)態對(duì)地電壓(Transient Earth Voltages,TEV)檢測(cè)法和超高頻檢測法。(1)局部放電的射(shè)頻檢測法
射頻(pín)檢測法是屬於無線電幹(gàn)擾法,最(zuì)早可以追溯到1925年,Schwarger發(fā)現設備發生電暈放電時會輻射電磁波(bō),而通過無線電幹擾電壓表則可以檢測到該電磁波。國內采用射頻傳感(gǎn)器對其進行檢測,因此也叫射頻檢測法(fǎ)。射頻法較為常用的傳感器是Rogowski線圈電流傳感器、電容傳(chuán)感(gǎn)器和射頻天線傳感器。該種方法不僅能定性地檢測是否有局部(bù)放電的發生,還能定量地檢測放(fàng)電強度,且(qiě)測試頻帶較寬(1-30MHz)。優點:傳感器簡單,信(xìn)號信噪比高
缺點:丟失信(xìn)號,不利於模式識別
(2)局部放電的暫(zàn)態對地電壓檢(jiǎn)測法
暫態(tài)對地電壓法在1974年由英國的Dr. John Reeves首次提出,並於近年在開關櫃局部放電非侵入式檢測(cè)中(zhōng)得到了一定的(de)應用。其原理是高壓開關櫃發(fā)生局部放電時,會產生電磁波,而電(diàn)磁(cí)波信號會(huì)沿著櫃體的屏蔽層(櫃體金屬板)進行傳(chuán)播,由於屏蔽層在絕緣部位、墊(diàn)圈鏈接、電纜絕緣(yuán)終端等部位有縫隙,即屏蔽不連續,電磁波信號就會傳播到(dào)櫃體外殼。並在外殼上感應出一個脈衝電壓,即暫態對地電壓信(xìn)號。因此,就可以(yǐ)通過安裝在開關櫃外殼上的電容傳感器對(duì)該電壓信號進行接收,從而得(dé)到開關櫃內部的局部放電信息。優點(diǎn):傳感器貼在開(kāi)關櫃外壁,不影響設(shè)備運行
缺點:判斷依據單一
(3)局部放電的超高頻(UHF)檢測法
超高頻法(UHF)是針對傳統方法的不足而於近年來提出的新的檢測方法,最早在20世紀80年代的(de)英(yīng)國,由Boggs和Stone將其應用於氣體絕緣開關(guān)設備(GasInsulated Switchgear, GIS)設備的局部放電檢測中。該(gāi)檢測方法由於抗幹擾能(néng)力強,靈敏度高(gāo)的優點近幾年發展迅速。該方法的原理是局部放(fàng)電激發的電磁波(bō)信號的(de)頻率可以達到GHz級,而電氣設備所在環境中的幹擾信號的頻率一般不會高於200MHz,因此,可以運用超高頻傳感器通過接收(shōu)超高頻段(300MHz-3GHz)的電(diàn)磁波信號(hào)對設備的局部放電情況進行評估。優點:抗幹擾能力強,準確性高
缺點:成本較高