
電力(lì)變壓器
非電測量法包括(kuò)超聲(shēng)波檢測法、紅外檢測法、光測法、化學檢測法等。電氣測量法包括脈衝電流法超高頻(UHF)檢測法等。近年來,隨著對電力變壓器PD脈衝(chōng)所產生的電磁(cí)輻射研究的深入,超高頻檢測方(fāng)法也得(dé)到了廣泛的(de)研究,同時也是由於其較好的經濟性(xìng)和檢測頻帶內對噪聲抑製的優勢,使(shǐ)得成為變壓器PD檢測方法所研究的(de)重點。
1. 脈衝電流法
目前的脈衝電流法是使(shǐ)用最廣泛、研(yán)究最早的一(yī)種檢測方法。它是通過檢測(cè)阻抗接入到測量回路中來檢測。並(bìng)且已經有了相應標準:IEC60270-2000和GB/T7354-2003《局部放電測量》。通過(guò)檢測阻抗或(huò)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(jiē)地線、鐵心接地線中由於局部(bù)放電引起的脈衝電流,獲得視在放電量。另外,還可以把非磁性(xìng)的空心電流傳感器套裝在高壓套管靠近法蘭處的瓷套外(wài),接收放電信(xìn)號。此方法廣(guǎng)泛用於(yú)變(biàn)壓器型式試驗、交接和預防性試驗、局(jú)部放電實驗研究以及在線監測工作中。檢(jiǎn)測變壓器局部放電用的電流傳感器通常由(yóu)羅(luó)戈夫斯基線圈製成。電流傳感(gǎn)器按頻帶可分為窄帶和寬帶兩種(zhǒng),窄帶傳感(gǎn)器帶寬一般在10KHz左右,中心頻率(lǜ)在20-30kHz之(zhī)間或更(gèng)高;由於PD脈衝的頻譜很寬,高頻成分(fèn)豐富,為了獲得較高的脈衝分辨率,從信號中獲得更多的放電信息,寬頻帶電流傳感器(qì)越來越受到人們(men)的重視,羅戈夫斯基線圈式(shì)電流傳感(gǎn)器是目(mù)前應用最為廣(guǎng)泛的電流傳感器,其檢測頻(pín)帶已(yǐ)達幾十MHz。脈衝電流法(fǎ)通常被用於變壓器出廠試驗以及其他離線測(cè)試中,其離線測量靈敏度高。但由於現場存在嚴重的電磁幹擾,將大大降低監測靈敏度和信噪比,影響了對PD信號的檢測和故障的診斷。脈衝電流法的缺點主要有:(a)由於運行現場幹(gàn)擾嚴重(chóng),導致脈衝電流法(fǎ)無(wú)法有效應用於在線監測;(b)對於變壓器這類具有繞組結構(gòu)的設備,由於局(jú)部放電在繞組內的(de)傳(chuán)播導致脈衝電流法在標定時產生很大的誤差;(c)當試樣的電容量較大時,受耦合(hé)電容的限製,測試儀器的測量靈敏度受到一定限製;(d)測(cè)量頻率低,頻帶窄,包含的信息量少。
2. 超高頻法
針對傳統監(jiān)測(cè)方法的(de)不足,近年來出現了一種新(xīn)的監(jiān)測方法(fǎ)一超高頻(UHF)法,該方法最早應用於20世紀80年代英國GIS設備的(de)PD檢測中。變壓器局部放電每一次都會發生電荷中和,伴隨一個陡的電(diàn)流脈衝,並向(xiàng)周圍輻射電(diàn)磁波。在(zài)電力變壓器內部局部放電的脈衝寬(kuān)度為ns級,可激發頻率達1GHz以上(shàng)的電磁波,為(wéi)一種橫電磁波(TEM),UHF法(fǎ)測量的頻率範圍為300MHz-3GHz,目前國內實驗室的實測值表(biǎo)明變壓器油中(zhōng)的局部放電(diàn)發(fā)射(shè)的超高頻電(diàn)磁波的頻率範圍從低頻到高頻廣泛分布,上限截止頻率至少可達1.5GHz。電力係統中的電暈放電等主要電磁幹擾信號的頻率一(yī)般在100 MHz以下,在空氣中(zhōng)傳播時衰減很快,而超高頻(pín)段內(nèi)的其它幹擾相比於其它方法要少很多。因此(cǐ),可選擇超高頻段的電磁信號作為檢測信號,以避開常規電氣測試方法難以避開的電力係統中存在的幹擾,從而提高PD檢測的信噪比和監測靈敏度,由於GIS的結構為超高頻檢測提供了(le)極為有利的條件,且電(diàn)磁波在(zài)其中以波(bō)導的方式傳播,有利於局放電(diàn)信號的檢測,因而該方法在GIS局部放電在線檢測中(zhōng)占有極為重要的地位,其靈敏度可達(dá)1PC。
對(duì)於變壓器的運行現場來說,超高頻傳感器(qì)一般安裝在變壓(yā)器內部,變壓器箱(xiāng)體厚度一般為厘米級,對(duì)外部噪聲有很強的屏蔽作用,因而使得(dé)超(chāo)高頻法具有很強的抗幹擾性,使其在電力變壓器的在線監(jiān)測中越來越受(shòu)到人們的重視,並且其應用也越來越多。