
相對於電(diàn)檢測法,非電檢測法抗(kàng)電磁幹擾能力強,對試品電容要求低。其中有聲測法、光測法、化學法、紅外(wài)熱像法。
1. 聲測(cè)法
介質中發生局部(bù)放電時,其瞬時釋放的能量將放(fàng)電源周圍的介質加熱,使其蒸發效果就像一個小爆炸。此時放電源如同一(yī)個聲源向外發出聲波,由於放電持續(xù)時間很短,所發射的聲波頻譜很寬,可達到數MHz。要有效檢測聲信號並將其轉化為(wéi)電信(xìn)號,傳感器的選擇(zé)是關鍵。常用的聲傳感器有用於氣體中的電容麥克風、電介體麥克風和動態麥(mài)克風。用於液體中類似於聲納的所謂水(shuǐ)中聽診器、用於固體中的測震儀和聲發射傳感器。在聲一(yī)電傳感器中,工作頻帶和靈敏度是兩個最(zuì)為重要的指標。若(ruò)傳感器工作頻帶過窄,脈衝相應時間過長,容易造成信號(hào)混疊。故(gù)必須保證傳感器一定的(de)工作頻帶。而(ér)在寬頻傳感器中要求傳感器幾何尺寸必須小於聲(shēng)波波長,但(dàn)是減小傳感(gǎn)器體積會導致傳(chuán)感器測量麵積減小,進而降低(dī)測試靈敏(mǐn)度。反之若(ruò)為了增大靈敏度而增大傳感器幾何尺寸又會導致傳(chuán)感器工作頻帶減小,實際設
計(jì)中往往結(jié)合(hé)現場條件折中考慮這兩方麵的要求。
聲測法利用傳感器將局部(bù)放電(diàn)所(suǒ)產生的聲信號轉換為電信號,能較好(hǎo)的(de)對變壓器故障進行定位,但是聲信號經過在絕緣油(yóu)、空氣中的傳播,衰減(jiǎn),會(huì)發生畸變,因此不(bú)能真實地反(fǎn)映放(fàng)電量的(de)大小(xiǎo)。所以一般經過電測(cè)法(fǎ)獲(huò)得放電量的大小,結合聲測(cè)法對變壓器故障進行定位,兩者結合起來應用。
2. 光(guāng)測法
光測法,顧名思義,是將(jiāng)局部(bù)放電產生的光(guāng)源轉化(huà)為電信號以供測量,是通過光纖及傳感器完成的(de)。局部放電一般都發生在設(shè)備內(nèi)部,若想獲取(qǔ)放(fàng)電產生的(de)光源,必須侵入設備內部。所以光測法不適用於現場測量。近年來,隨著光纖技術的發展將光(guāng)纖技(jì)術和聲測法相結合提出了聲光測法該方法采用光纖(xiān)傳感器局部(bù)放(fàng)電產生的聲波壓迫使得光纖性質改變導致光纖輸出信號改變從而可以測得放電,國外在電力變(biàn)壓器和GIS設備中(zhōng)均(jun1)有相關應用。Black Burn等人將光纖傳感器伸入到變壓器內部測量局放當變壓器(qì)內部發生局部放電時超聲波在油中傳播這種機械壓力波擠壓光纖引(yǐn)起光纖變形導致光折射率和光纖長度的(de)變化從而(ér)光波將被調製通過適當的解調(diào)器即可測量出(chū)超聲波,可實現放電(diàn)定(dìng)位[。光測法在筆者接觸的電力工程試驗中尚未接(jiē)觸
過有關的設備。
其中還有紫外(wài)成像法,紫外成像法是針對紫外線(xiàn)光譜進行偵測,通(tōng)常用來檢測被測物電暈(yūn)或表麵放電所產(chǎn)生(shēng)的紫外線,以發現放電問題(tí)。在高壓電氣設備局部放電試驗中,利用(yòng)紫外成像技術快速尋找或定位絕緣子、套管等設(shè)備的放電(diàn)部位,消除外部放電幹擾源,有助於提高局部放電試驗的有效性。但是這種方法不能檢測變壓器(qì)、GIS等設備的內部局部(bù)放電故障。
3. 化學檢(jiǎn)測法
化學檢測法,應用於變壓器局部(bù)放電檢測中(zhōng)即(jí)油色譜分析法。當變壓器發生放電故障時,產生的(de)能量會使絕緣材料分解產生氣體溶解在變壓器(qì)絕緣油(yóu)中,通過檢測變壓器氣體的含量,判斷變壓器局部放電是否存在。目前,該方法廣泛用於變壓器的油氣分析,在指導變壓器的安全運行方麵取(qǔ)得了一定的成績。氣相色譜(pǔ)檢(jiǎn)測法是根據局部放電所產(chǎn)生的分解氣體(tǐ)來判斷(duàn)局部放電的程度和局部(bù)放電的模式。該方法(fǎ)已廣泛應用於變壓器的油(yóu)氣分析,在指導變(biàn)壓器的安(ān)全運行(háng)方(fāng)麵取得了一定的成績(jì)。該方法可以避免(miǎn)電磁幹擾的影響;可以根據(jù)局部放電所分解氣體的成分和濃度判斷(duàn)局部放電(diàn)的模式,目前已有三(sān)比值法、電協(xié)研法等判斷方法,一些新的判斷方法如模糊數學(xué)、模糊(hú)模式多層(céng)聚類、人工神經網絡、模(mó)糊神經(jīng)網絡等的新的判斷方法也陸(lù)續提出。
氣(qì)相色譜法現被廣泛應用於局部放電在線監測(cè)。在線監測技術包(bāo)括(kuò)單組分、多組分氣體兩大類。單組分(fèn)的H2監測技術運用較早,能監測內部初(chū)期故障,並反映多(duō)數電氣缺陷,但有監測組分單一、故障診斷遲延等技術局限。該方法的優點是不受外界電磁(cí)幹擾的影響,準(zhǔn)確度較高。缺點在於油氣分(fèn)離是一個長期的過程,存在較大的時延(yán)性,對發現在早期潛伏性故障(zhàng)較敏感,無(wú)法反應突發性(xìng)故障;且隻能對故障做定性分析,不能做定量判斷;氣體檢測器對檢測到的氣體均敏感(gǎn),在線提取氣體組成(chéng)有一定的困難。故不適用於現場交(jiāo)
接(jiē)或預防性試驗,但是可以(yǐ)結合電測(cè)法對變(biàn)壓器故(gù)障做出判斷。
4. 紅外熱像法
紅外熱像法。它是基於變壓器內部局部(bù)放電產生的電熱能量引起局部區域的溫度(dù)升高,通過紅外探測器和熱成像來實現檢測的。優點(diǎn)是使(shǐ)用方便,結果直觀,對於變壓器局部過熱故障比較靈敏。缺點是當局部放電還(hái)沒有產生明(míng)顯局部過熱時或故障點處於變壓器(qì)深處時,該方法效果不理想。其用於定性測量有其一定意義,但用於定量研究還存在困難,目前多用於套管的檢測。關於這些檢測方法的研究都取得了一定的進展,主要表現在所(suǒ)用傳感器靈敏度的提高、數字處理水平的提高以及各種數學方法的應用(yòng),大大(dà)提高了測量的精度與可靠性,並且使這些方法向在線監(jiān)測領域(yù)轉換。盡(jìn)管(guǎn)如此還存在一些(xiē)問題需要進一步解決,最主要的(de)是如何在運行現場強大的幹擾中進行(háng)信(xìn)號的檢測(cè)和辨(biàn)識,目(mù)前還沒有找到在各種場合都適用的方法。
在眾多非電量(liàng)檢測中(zhōng),超聲測法和化學檢測法受到人們普遍關注。超聲(shēng)測法能夠有效地定位放電源,化學(xué)檢測法在氣體液體絕緣介質中應用廣泛。但非(fēi)電量檢測法較之電量檢測法靈(líng)敏度不高,且很難(nán)或者不(bú)能對放電(diàn)性質(zhì)放電強度進行判斷。故常和電檢測法結合應用作為電檢測法(fǎ)的(de)輔助檢測手段(duàn)。
上述是現今應用較多的試驗(yàn)方法,應用於各種現場試驗以及變壓器在線監測。這些方法(fǎ)各有利弊,要根據實(shí)際情況采取不同方法。但是(shì)在現場交接及預防性試驗中(zhōng),應(yīng)用最廣的仍是脈(mò)衝電流法。