變壓器局部放電在線監測系統的檢測方法
來源:揚州國浩電氣有限公司
2025年05月08日 07:03

變壓器局部放電檢測 發生局部放電時,會出現聲、光、電磁輻射等各種物理現象,在油中放電還會分解氣體,引起絕緣材料局部過熱。各種伴隨局部放電發生的物理現象都可以作為局部放電監測的依據,因此,根據監測物理量的不同,局部放電在線監測的方法可分為:電測法和非電測法。電測法主要有脈沖電流法,無線電法:非電測法主要有超聲波法,光測量法,溫度測量法,化學分析法。
脈沖電流法:發生局部放電時將引起一定量的電荷轉移,其在回路中將產生高頻的脈沖電流信號,采集和測量此脈沖電流就可以計算局部放電的大小。采用此原理的變壓器局部放電測量系統是通過檢測阻抗檢測變壓器套管末屏接地線、外殼接地線和鐵心接地線等由于局部放電引起的脈沖電流信號來獲得視在放電量的。考慮到安全因素,在線測量系統中將信號取樣阻抗用與被測量系統只有磁聯系而沒有電氣連接的高頻電流傳感器進行代替。是目前應用的一種方法。但是由于嚴重的現場干擾以及傳感器技術、信號處理技術的不完善,這種方法還存在很多問題,這些問題是目前研究的熱點。
無線電干擾法:在基本原理上和脈沖電流法沒有本質差異,不同的是它采用無線電進行局部放電測量。
超聲波法:局部放電時伴隨著聲發射現象。超聲波法是用于檢測變壓器內部局部放電產生的超聲波。超聲波傳感器通常固定在變壓器外殼上,利用壓電晶體作為聲電轉化元件,把局部放電產生的聲波信號(主要是超聲部分)變成電信號,并進一步放大后傳到采集系統,以達到檢測局部放電的目的。試驗結果證明,油中局部放電的超聲波頻率在70kHz-150kHz,為了有效的避開機械振動干擾的影響,超聲波檢測的頻帶一般選定在100kHz-200kHz范圍之內。超聲波檢測的優點是沒有強烈的電磁干擾。由于變壓器內部絕緣結果復雜,超聲波衰減嚴重,在絕緣內部發生的放電難以被檢測。超聲波檢測的靈敏度較低。目前超聲波檢測只是作為脈沖電流法的一個輔助判斷,用于定性的確定信號的有無。
光測法:發光現象是伴隨局部放電的一個重要物理過程。光測法是通過對光的檢測來確定局部放電的情況的一種測量方法。但是由于這種測量方法難以檢測到內部故障,同時又受到由于傳感器技術發展水平的限制,所以這種方法目前尚處于理論研究階段。
溫度測量法:局部放電產生的熱會使電氣設備的放電區域溫度升高,所以通過測量溫度的分布情況可以了解變壓器內部的放電情況。
化學法:絕緣材料在局部放電的作用下會發生分解反應,將會得到各種各樣的產物。可以通過檢測產物的組分和相應的濃度,來判斷放電的類型和程度。這種方法反應比較遲緩,對突發性的故障難以達到預期效果。
總的來說,電測法的靈敏度更高,而且可以完成定量檢測;非電測法的靈敏度普遍較低,在現階段受到傳感器技術發展的限制很難做到定量測量,所以在實際運用中多采用電測法為主,非電測法為輔的測量方法。
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