高压电器局部放电检测方法及发展方向

高压电器局部放电检测方法及发展方向
呼伦贝尔市电业局　周冬梅
呼伦贝尔学院工程技术学院　王凤仙
摘　要　局部放电是高压电器常见故障之一,本文在介绍了常见高压电器之一的电力变压器局部放电检测方法的基础上,对常用检测方法的脉冲电流法、DG A法、超声波法、RI V法、光测法、射频检测法和化学方法进行了全面阐述,并介绍了这些技术现状及高频检测技术发展情况。

关键词　变压器　局部放电　检测方法　高频
一、通用检测方法及应用
1.脉冲电流法:是通过测阻抗接入到测量回路中来进行检测。

主要检测变压器套管、末屏接地线、外壳接地线、中性点接地线、铁芯接地线以及绕组中由于局部放电引起的脉冲电流,测出视在放电值。

脉冲电流法是应用最广泛的一种检测方法,检测标准IEC-60270是IEC于2000年公布的局部放电检测标准。

脉冲电流法通常被用于变压器出厂时的试验以及其他离线测试,其离线测量灵敏度高。

脉冲电流法的缺点有以下几个方面:抗干扰能力差,无法有效适用于现场的在线监测;用于变压器类具有绕组结构的设备标定时会产生很大的误差;检测阻抗和放大器对测量的灵敏度、准确度、分辨率及动态范围都存在影响,因此当试样的电容量较大时,受耦合阻抗的限制,测试仪器的测量灵敏度受到一定限制;测量频率低、频带窄,包含的信息量少。

2.DG A法:DG A法是通过检测变压器油分解时产生的各种气体的组成和浓度来确定故障,如局部放电、过热等状态。

该方法目前已广泛应用于变压器的在线故障诊断中,并且建立起模式识别系统,可实现故障的自动识别,是当前在变压器局部放电检测领域非常有效的方法。

但是DG A法具有两个缺点:油气分析是一个长期的监测过程,因而无法发现突发性故障;另外该方法无法进行故障定位。

3.超声波法:超声波法是通过检测变压器局部放电产生的超声波信号来测量局部放电的大小和位置。

超声传感器的频带约为70～150千赫兹,以避开铁芯的铁磁噪声和变压器的机械振动噪声。

由于超声波法受电气干扰小,可以在线测量和定位,因此超声波法的研究较深入。

但目前该方法存在着很大的问题:超声传感器灵敏度很低,无法在现场有效地测到信号;传感器的抗电磁干扰能力较差。

因此,超声检测主要用于定性地判断局部放电信号的有无,以及结合脉冲电流法或直接利用超声信号对局部放电源进行物理定位。

在电力变压器的离线和在线检测中,是辅助测量手段。

4.RI V法:由于局部放电将产生电场,因此常采用无线电电压干扰仪来检测由于局部放电对无线电通讯或无线电控制的干扰,并已制定了测量方法的标准。

用RI V表来检测局部放电的测量线路与脉冲电流直测法的测量电路原理相同。

此外,还可以利用一个接收线圈来接收由于局部放电而发出的电磁波,对于不同测试对象和不同的环境条件,选频放大器可以选择不同的中心频率(从几万赫兹到几十万赫兹),以获得最大的信噪比。

这种方法已被用于检查电机线棒和没有屏蔽层的长电缆的局部放电部位。

5.光测法:光测法利用局部放电产生的光辐射进行检测。

在变压器油中,各种放电发出的波长不同,研究表明通常在500～700mm之间。

在实验室利用光测法来分析局部放电特征及绝缘劣化等方面已经取得了很大进展,但是由于光测法设备复杂昂贵、灵敏度低,且需要被检测物质对光是透明的,因而在实际中应用极少。

6.射频检测法:利用罗果夫斯基线圈从变压器中性点处测取信号,测量的信号频率可以达到3万千赫兹,大大提高了局部放电的测量频率,同时测试系统安装方便,检测设备不改变电力系统的运行方式。

但对于三相电力变压器,得到的信号是三相局部放电信号的总和,无法进行分辨,且信号易受外界干扰。

随着数字滤波技术的发展,射频检测法在局部放电在线检测中得到了较广泛的应用。

二、超高频方法在局部放电检测中的应用
近年来,国际上流行的超高频技术应用于GIS、变压器、电机和电缆等的局部放电检测研究工作。

研究工作取得了很大进展,完成了超高频法用于变压器局部放电检测的可行性验证,研制了一套自动化超高频局部放电检测系统,可以通过程控的方式控制信号采集和数据存储。

设计了模拟变压器内部局部放电的各种实验室模型,通过相位统计分布的
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方式和频谱的方式进行了模式识别的研究,取得了很好的效果。

以实验室检测系统为基础,设计了基于现场的超高频局部放电检测系统,并成功地在河南某变电站一台正在运行的型号为SFPSZ9-220千伏Π120000千伏安的主变压器进行了安装与试验,实现了国内用于实际在线安装测试的首次试验。

后来又在该变压器吊罩检查期间,安装了基于超高频检波信号的固定式监测系统,进行长期跟踪其局部放电活动。

目前正结合实验室的研究成果,设计了工控机的UHF局部放电在线监测装置,实现了在线连续采集数据、相位统计分析和超高频信号随时间变化的历史趋势分析功能。

三、高压设备局部放电检测的发展方向
目前,超高频方法的研究也对一些问题进行攻关,其中由于测量机理与脉冲电流法不同,无法进行视在放电量的标定,而目前大多数工程人员已经习惯于通过视在放电量来反映局部放电的程度,IEC 规定有关局部放大的变压器产品出厂标准中,指标也是通过局部放电量的阈值来规定的。

目前的研究表明,即使在局部放电源到传感器之间的传播路径不变的情况下,脉冲电流法的视在局部放电量与超高频方法所测得的脉冲信号幅值之间也没有确定的对应关系,这就加大了应用该方法进行局部放电定量测量的难度。

此外,由于变压器内部绝缘结构的复杂性,局部放电产生的电磁波在内部的传播将存在大量的散射、折反射以及衰减,因而传播特性研究局部放电源定位工作将注定是难度很大而且充满挑战的。

随着科技的发展,特别是信号分析技术,如神经网络、指纹分析、专家系统、模糊诊断和分形等,都越来越多地应用到变压器局部放电检测中,对通过脉冲电流法按照IEC270标准测量得到的数据,进行模式识别和绝缘寿命评估,推动了局部放电检测技术的发展。

超高频检测方法是从数字化技术起步的,将传统方法移植到超高频检测之中,局部放电的连续在线监测和自动识别的研究取得快速的进展。

笔者认为,任何一种方法都有一定的应用范围,有些问题它可以解决,有一些则不能解决。

当前通信技术的发展使人们充分认识到,在线监测是个跨学科、综合性的研究领域,多种方法相结合,综合运行。

目前各种技术和知识构建统一的、综合的在线监测平台,将是未来局部放电在线监测的发展方向。

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拖拉机节油15法河北省吴桥县农机监理站　谢雅坤
11发动机水温应保持在85～95℃。

这段水温热效率最高,耗油量最小。

21避免发动机空转或怠速动转。

如停车5min 以上应熄火。

31尽量在满负荷状态下工作。

如负荷不足,应采用高挡小油门运转。

避免超负荷作业。

41排气管不要任意接长或改变方向,以免增加排气阻力。

51杜绝燃油滴漏,定期对发动机测试耗油量,并安装油量校正器。

还可采用油制动装置,安装回油管等。

61作业前进行全面检查维修,防止带病作业。

农机具的传动轮应作用与三角皮带相符合的槽轮,以免打滑而耗油。

71合理选择工作挡位,使燃油一直处于充分燃烧的状态。

油门应选择经济工作位置,以发动机不冒黑烟为准。

若发动机冒黑烟,应适当降低挡位。

81掌握好用两脚踩离合器换挡的技术要领,避免停车换挡。

行车途中不要突然猛加或猛减油门。

91行驶时尽量少用刹车,以减少动力消耗。

要正确选择牵引负荷,既不超载,又不“大马拉小车”,更不跑空车。

101保持较高的轮胎气压,轮胎的充气压力应比规定值高1～115kgΠcm2,但不要超过最高压力。

111选择合适的轮胎气压和尺寸。

东风—12型手拖的气压应为116～2kgΠcm2。

最好选用轮胎断面宽度大于高度的驱动轮胎。

121机油应加至接近油尺标高,但不要超过刻线。

131经常保养空气滤清器,不要用布或杂物包住空气滤清器。

141正确调整各转动部分的配合间隙和牵引机具的配合间隙。

151新机或大修后应按规定磨合试运转;正确使用润滑油,冬、夏季应换用不同粘度的润滑油。

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