電氣設(shè)備局部放電檢測(cè)技術(shù)述評(píng)

龍恩禮

摘 要：根據(jù)大量研究以及試驗(yàn)表明，致使電力設(shè)備產(chǎn)生故障以及絕緣系統(tǒng)損壞問(wèn)題的關(guān)鍵性原因?yàn)榫植糠烹姡诖?，需要重視?duì)局部放電進(jìn)行科學(xué)、高效的檢測(cè)，有助于確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。文章主要對(duì)電氣設(shè)備局部放電檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和探討。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；局部放電；檢測(cè)技術(shù)

1.帶電檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)述

電氣設(shè)備種類較為繁多，不同種類的設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)和方法各異，檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備的先進(jìn)性和推廣程度也各不相同。目前應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的帶電檢測(cè)技術(shù)主要分為油氣、介損電流、成像檢測(cè)和局部放電等四大類。

1.1油氣類檢測(cè)技術(shù)

油氣類檢測(cè)技術(shù)主要包括油中溶解氣體分析法和SF6氣體分解產(chǎn)物分析法，油中溶解氣體分析是診斷變壓器、互感器等充油設(shè)備潛伏性故障的有效方法。目前，主要采用氣相色譜法對(duì)油中溶解氣體組分含量進(jìn)行分析，通過(guò)脫氣將溶解氣體從油中定量地脫出，實(shí)現(xiàn)H2，CH4，C2H4，C2H6，C2H2，CO，CO2等7種組分的分析，根據(jù)三比值法可對(duì)故障類型做初步診斷。該技術(shù)應(yīng)用成熟，且己有國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可供參考。

SF6氣體分解產(chǎn)物分析是利用SF6。在局部放電和過(guò)熱的作用下發(fā)生分解，生成多種類型的氣體產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)對(duì)SF6絕緣類設(shè)備的故障診斷。近年來(lái)眾多研究者對(duì)影響SF6氣體分解產(chǎn)物的各種因素及利用SF6氣體分解產(chǎn)物進(jìn)行故障類型識(shí)別等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了大量研究，取得了大量的成果，有力推動(dòng)了該方面研究與應(yīng)用的進(jìn)展。

1.2介損電流類檢測(cè)技術(shù)

介損電流類檢測(cè)技術(shù)主要包括變壓器鐵芯接地電流測(cè)試、避雷器運(yùn)行中持續(xù)電流檢測(cè)和容性設(shè)備相對(duì)介損及電容量測(cè)試。目前，國(guó)內(nèi)外都把鐵芯接地電流作為診斷大型變壓器鐵芯短路故障的特征量，在現(xiàn)場(chǎng)通常利用特制線圈制作的高靈敏度傳感器，在不改變?cè)O(shè)備接線的情況下，選擇信號(hào)取樣點(diǎn)在變壓器鐵芯接地引出線處進(jìn)行測(cè)量。

相對(duì)介損及電容量檢測(cè)是在設(shè)備運(yùn)行條件下應(yīng)用同相相對(duì)比較法對(duì)電容型設(shè)備的介質(zhì)損耗因素和電容量進(jìn)行測(cè)量，適用于有末屏或電容低壓端引出的電容型設(shè)備，如高壓套管、電流互感器、禍合電容器、電容式電壓互感器等。

1.3成像類檢測(cè)技術(shù)

在電網(wǎng)應(yīng)用較為成熟的成像類帶電檢測(cè)技術(shù)主要有紅外熱成像檢測(cè)和紫外成像檢測(cè)。紅外熱成像檢測(cè)主要用來(lái)檢測(cè)電器設(shè)備的發(fā)熱故障點(diǎn)，該技術(shù)幾乎可以測(cè)量表面發(fā)出紅外輻射不受阻擋的任何設(shè)備，但也有一定的局限性，如不能測(cè)量對(duì)于距離設(shè)備表面較遠(yuǎn)的某些設(shè)備內(nèi)部故障部位等。目前的研究主要集中在基于紅外熱圖像的缺陷自動(dòng)識(shí)別和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等方面。另外，紅外成像技術(shù)在SF6氣體泄漏檢測(cè)中也有應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)SF6電氣設(shè)備的帶電檢漏和泄漏點(diǎn)的精確定位，由于具有非接觸、高靈敏度、無(wú)需背景等優(yōu)勢(shì)，在電網(wǎng)應(yīng)用愈發(fā)廣泛并取得了不錯(cuò)的效果。

紫外成像法主要用于檢測(cè)設(shè)備表面由于外傷、污穢或絕緣缺陷等形成的局部放電。檢測(cè)光子數(shù)量受到檢測(cè)距離、增益、氣壓、溫度等因素的影響使得該技術(shù)應(yīng)用具有局限性。

1.4局部放電類檢測(cè)技術(shù)

局部放電是絕緣介質(zhì)中局部區(qū)域擊穿導(dǎo)致的放電現(xiàn)象，是造成絕緣劣化的主要原因。局部放電的檢測(cè)都是以局部放電發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的各種物理量的檢測(cè)為基礎(chǔ)。目前，在電網(wǎng)中應(yīng)用較為廣泛的檢測(cè)方法有特高頻法、超聲波法、暫態(tài)地電壓法和高頻法。

2.電氣設(shè)備局部放電

電氣設(shè)備的絕緣系統(tǒng)基于電場(chǎng)強(qiáng)度的影響，均勻性普遍較差，電解質(zhì)的均勻性也較差。其中，個(gè)別電氣設(shè)備的絕緣系統(tǒng)是山液體和氣體組成的復(fù)合絕緣體、或者山氣體和固體組成的復(fù)合絕緣體，電場(chǎng)強(qiáng)度的均勻性較差；個(gè)別電氣設(shè)備的絕緣系統(tǒng)雖然僅山一種材料組成，但在其運(yùn)行時(shí)，一般會(huì)殘留些許的雜質(zhì)或者氣泡等，導(dǎo)致相應(yīng)絕緣體的表面或者內(nèi)部產(chǎn)生一些電場(chǎng)強(qiáng)度照比平均電場(chǎng)強(qiáng)度高的區(qū)域，且該區(qū)域會(huì)提前進(jìn)行放電操作，但其他區(qū)域仍舊具有絕緣性能，簡(jiǎn)而言之，電氣設(shè)備的絕緣系統(tǒng)并未被擊穿，所以導(dǎo)致了局部放電情況的發(fā)生。

3.電氣設(shè)備局部放電檢測(cè)技術(shù)

3.1特高頻檢測(cè)法

對(duì)特高頻檢測(cè)法進(jìn)行應(yīng)用，即為修正電力設(shè)備的電磁波脈沖值，經(jīng)山分析電磁波輻射值規(guī)律的方式，對(duì)放電的具體位置以及絕緣系統(tǒng)的實(shí)效性加以判斷。特高頻檢測(cè)法與脈沖檢測(cè)法具有的共同點(diǎn)為，特高頻檢測(cè)法也僅包括窄頻以及寬頻兩種模式，但相對(duì)的數(shù)據(jù)量以及靈敏度都更高，且對(duì)電磁干擾的抵抗能力也更強(qiáng)，可以準(zhǔn)確、快速的識(shí)別局部放電狀況以及絕緣位置，通常較為廣泛的應(yīng)用于精密性較高的電氣設(shè)備的固態(tài)檢測(cè)中。

3.2脈沖電流法

該方法出現(xiàn)的時(shí)間較早，也是現(xiàn)如今應(yīng)用最為廣泛的局部放電檢測(cè)技術(shù)，主要原理為經(jīng)山采集、分析脈沖電流強(qiáng)度的方式，對(duì)絕緣體的相位信息以及放電量實(shí)施判斷。倘若基于檢驗(yàn)?zāi)Ｊ綄?duì)脈沖電流法進(jìn)行分類，則可將其納入定量性質(zhì)測(cè)量中，具有操作便捷性較高等特點(diǎn)。現(xiàn)下應(yīng)用較為廣泛方法的脈沖電流法主要包括寬頻檢測(cè)法以及窄頻檢測(cè)法。

3.3射頻檢測(cè)法

該方法的原理和超高頻局部放電檢測(cè)法較為相似，主要指的是經(jīng)山收集檢測(cè)無(wú)線電磁波信號(hào)的方式，分析檢測(cè)相應(yīng)設(shè)備的電磁波信號(hào)頻譜。此類方法的主要優(yōu)勢(shì)為在利用其進(jìn)行檢測(cè)操作時(shí)，無(wú)需另外對(duì)電氣設(shè)備實(shí)施停機(jī)斷電處理，即在電氣設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)下時(shí)，利用該方法就可以對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。

4.結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前對(duì)于局部放電領(lǐng)域的研究雖然有所增加，也取得了較大的成果，但是由于技術(shù)方面因素的影響，其在具體的研究過(guò)程中還存在有較多的問(wèn)題，如超聲波檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)過(guò)程中還存在有較多的問(wèn)題，容易出現(xiàn)錯(cuò)判、誤判、漏判的問(wèn)題。

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