局部放電檢測方法 — 非電量檢測法

一、非電量檢測法
局部放電發(fā)生時(shí)常伴有光聲熱等現(xiàn)象的發(fā)生對此局部放電檢測技術(shù)中也相應(yīng)出現(xiàn)了光測法聲測法紅外熱測法等非電量檢測方法較之電檢測法非電量檢測方法具有抗電磁干擾能力強(qiáng)與試樣電容無關(guān)等優(yōu)點(diǎn)。非電量檢測法包括聲測法、光測法、化學(xué)檢測法
1聲測法
介質(zhì)中發(fā)生局部放電時(shí)其瞬時(shí)釋放的能量將放電源周圍的介質(zhì)加熱使其蒸發(fā)效果就像一個(gè)小爆炸此時(shí)放電源如同一個(gè)聲源向外發(fā)出聲波由于放電持續(xù)時(shí)間很短所發(fā)射的聲波頻譜很寬可達(dá)到數(shù)MHz要有效檢測聲信號并將其轉(zhuǎn)化為電信號傳感器的選擇是關(guān)鍵常用的聲傳感器有用于氣體中的電容麥克風(fēng)condensermicrophone電介體麥克風(fēng)electretsmicrophone和動態(tài)麥克風(fēng)dynamicmicrophone用于液體中類似于聲納的所謂水中聽診器hydrophone用于固體中的測震儀accelerometer和聲發(fā)射acousticemission傳感器在聲-電傳感器中工作頻帶和靈敏度是兩個(gè)最為重要的指標(biāo)若傳感器工作頻帶過窄脈沖相應(yīng)時(shí)間過長容易造成信號混疊故必須保證傳感器，一定的工作頻帶而在寬頻傳感器中要求傳感器，幾何尺寸必須小于聲波波長但是減小傳感器體積會導(dǎo)致傳感器測量面積減小進(jìn)而降低測試靈敏度反之若為了增大靈敏度而增大傳感器幾何尺寸又會導(dǎo)致傳感器工作頻帶減小實(shí)際設(shè)計(jì)中往往結(jié)合現(xiàn)場條件折中考慮這兩方面的要求較之電測法聲測法在復(fù)雜設(shè)備放電源定位方面有獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)但是由于聲波在傳播途徑中衰減畸變嚴(yán)重聲測法基本不能反映放電量的大小這使得實(shí)際中一般不獨(dú)立使用聲測法而將聲測法和電測法結(jié)合起來使用
2光測法
近年來采用光測法在局部放電特征及介質(zhì)老化，機(jī)理等方面的研究做了大量工作但是由于傳感器必須侵入設(shè)備且設(shè)備透光性能不好或者根本不能透光光測法只能測試表面放電和電暈放電故在現(xiàn)場中光測法基本上沒有直接應(yīng)用近年來隨著光纖技術(shù)的發(fā)展將光纖技術(shù)和聲測法相結(jié)合提出了聲-光測法該方法采用光纖傳感器局部放電產(chǎn)生的聲波壓迫使得光纖性質(zhì)改變導(dǎo)致光纖輸出信號改變從而可以測得放電國外在電力變壓器和GIS設(shè)備中均有相關(guān)應(yīng)用[18]BlackBurn等人將光纖傳感器伸入到變壓器內(nèi)部測量局放當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)超聲波在油中傳播這種機(jī)械壓力波擠壓光纖引起光纖變形導(dǎo)致光折射率和光纖長度的變化從而光波將被調(diào)制通過適當(dāng)?shù)慕庹{(diào)器即可測量出超聲波可實(shí)現(xiàn)放電定位。
3化學(xué)檢測法
當(dāng)電力設(shè)備絕緣中發(fā)生局部放電時(shí)，各種絕緣材料會發(fā)生分解破壞產(chǎn)生新的生成物通過檢測生成物的組成和濃度可以判斷局部放電的狀態(tài)?；瘜W(xué)檢測方法一般檢測氣體液體絕緣介質(zhì)已在GIS變壓器等設(shè)備上有相關(guān)應(yīng)用。在GIS中局部放電會使SF6氣體分解主要生成SOF2和SO2F2。用氣體傳感器檢測這兩種氣體的含量即可檢測是否有局部放電產(chǎn)生。
在電力變壓器中油色譜分析DGA方法是一種簡單經(jīng)濟(jì)有效的在線監(jiān)測方法它通過色譜柱氣體傳感器分離檢測出變壓器油中各種可溶性氣體的含量并由此判斷變壓器絕緣狀況。在大型氣冷發(fā)電機(jī)中也有應(yīng)用化學(xué)檢測法對流通冷卻氣體進(jìn)行采樣檢測進(jìn)而判斷絕緣狀態(tài)的例子但是至今為止化學(xué)檢測法仍只能定性檢測是否有局部放電產(chǎn)生基本不能反映放電的性質(zhì)強(qiáng)度和位置，在眾多非電量檢測中超聲測法和化學(xué)檢測法，受到人們普遍關(guān)注超聲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(zhì)中應(yīng)用廣泛但非電量檢測法較之電量檢測法靈敏度不高且很難或者不能對放電性質(zhì)放電強(qiáng)度進(jìn)行判斷故常和電檢測法結(jié)合應(yīng)用作為電檢測法的輔助檢測手段。