相對于電檢測法,非電檢測法抗電磁干擾能力強,對試品電容要求低。其中有聲測法、光測法、化學法、紅外熱像法。
1. 聲測法
介質中發(fā)生局部放電時,其瞬時釋放的能量將放電源周圍的介質加熱,使其蒸發(fā)效果就像一個小爆炸。此時放電源如同一個聲源向外發(fā)出聲波,由于放電持續(xù)時間很短,所發(fā)射的聲波頻譜很寬,可達到數(shù)MHz。要有效檢測聲信號并將其轉化為電信號,傳感器的選擇是關鍵。常用的聲傳感器有用于氣體中的電容麥克風、電介體麥克風和動態(tài)麥克風。用于液體中類似于聲納的所謂水中聽診器、用于固體中的測震儀和聲發(fā)射傳感器。在聲一電傳感器中,工作頻帶和靈敏度是兩個最為重要的指標。若傳感器工作頻帶過窄,脈沖相應時間過長,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致傳感器測量面積減小,進而降低測試靈敏度。反之若為了增大靈敏度而增大傳感器幾何尺寸又會導致傳感器工作頻帶減小,實際設
計中往往結合現(xiàn)場條件折中考慮這兩方面的要求。
聲測法利用傳感器將局部放電所產生的聲信號轉換為電信號,能較好的對變壓器故障進行定位,但是聲信號經(jīng)過在絕緣油、空氣中的傳播,衰減,會發(fā)生畸變,因此不能真實地反映放電量的大小。所以一般經(jīng)過電測法獲得放電量的大小,結合聲測法對變壓器故障進行定位,兩者結合起來應用。
2. 光測法
光測法,顧名思義,是將局部放電產生的光源轉化為電信號以供測量,是通過光纖及傳感器完成的。局部放電一般都發(fā)生在設備內部,若想獲取放電產生的光源,必須侵入設備內部。所以光測法不適用于現(xiàn)場測量。近年來,隨著光纖技術的發(fā)展將光纖技術和聲測法相結合提出了聲光測法該方法采用光纖傳感器局部放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,國外在電力變壓器和GIS設備中均有相關應用。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內部發(fā)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起光纖變形導致光折射率和光纖長度的變化從而光波將被調制通過適當?shù)慕庹{器即可測量出超聲波,可實現(xiàn)放電定位[。光測法在筆者接觸的電力工程試驗中尚未接觸
過有關的設備。
其中還有紫外成像法,紫外成像法是針對紫外線光譜進行偵測,通常用來檢測被測物電暈或表面放電所產生的紫外線,以發(fā)現(xiàn)放電問題。在高壓電氣設備局部放電試驗中,利用紫外成像技術快速尋找或定位絕緣子、套管等設備的放電部位,消除外部放電干擾源,有助于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、GIS等設備的內部局部放電故障。
3. 化學檢測法
化學檢測法,應用于變壓器局部放電檢測中即油色譜分析法。當變壓器發(fā)生放電故障時,產生的能量會使絕緣材料分解產生氣體溶解在變壓器絕緣油中,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,該方法廣泛用于變壓器的油氣分析,在指導變壓器的安全運行方面取得了一定的成績。氣相色譜檢測法是根據(jù)局部放電所產生的分解氣體來判斷局部放電的程度和局部放電的模式。該方法已廣泛應用于變壓器的油氣分析,在指導變壓器的安全運行方面取得了一定的成績。該方法可以避免電磁干擾的影響;可以根據(jù)局部放電所分解氣體的成分和濃度判斷局部放電的模式,目前已有三比值法、電協(xié)研法等判斷方法,一些新的判斷方法如模糊數(shù)學、模糊模式多層聚類、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡等的新的判斷方法也陸續(xù)提出。
氣相色譜法現(xiàn)被廣泛應用于局部放電在線監(jiān)測。在線監(jiān)測技術包括單組分、多組分氣體兩大類。單組分的H2監(jiān)測技術運用較早,能監(jiān)測內部初期故障,并反映多數(shù)電氣缺陷,但有監(jiān)測組分單一、故障診斷遲延等技術局限。該方法的優(yōu)點是不受外界電磁干擾的影響,準確度較高。缺點在于油氣分離是一個長期的過程,存在較大的時延性,對發(fā)現(xiàn)在早期潛伏性故障較敏感,無法反應突發(fā)性故障;且只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,在線提取氣體組成有一定的困難。故不適用于現(xiàn)場交
接或預防性試驗,但是可以結合電測法對變壓器故障做出判斷。
4. 紅外熱像法
紅外熱像法。它是基于變壓器內部局部放電產生的電熱能量引起局部區(qū)域的溫度升高,通過紅外探測器和熱成像來實現(xiàn)檢測的。優(yōu)點是使用方便,結果直觀,對于變壓器局部過熱故障比較靈敏。缺點是當局部放電還沒有產生明顯局部過熱時或故障點處于變壓器深處時,該方法效果不理想。其用于定性測量有其一定意義,但用于定量研究還存在困難,目前多用于套管的檢測。關于這些檢測方法的研究都取得了一定的進展,主要表現(xiàn)在所用傳感器靈敏度的提高、數(shù)字處理水平的提高以及各種數(shù)學方法的應用,大大提高了測量的精度與可靠性,并且使這些方法向在線監(jiān)測領域轉換。盡管如此還存在一些問題需要進一步解決,最主要的是如何在運行現(xiàn)場強大的干擾中進行信號的檢測和辨識,目前還沒有找到在各種場合都適用的方法。
在眾多非電量檢測中,超聲測法和化學檢測法受到人們普遍關注。超聲測法能夠有效地定位放電源,化學檢測法在氣體液體絕緣介質中應用廣泛。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的輔助檢測手段。
上述是現(xiàn)今應用較多的試驗方法,應用于各種現(xiàn)場試驗以及變壓器在線監(jiān)測。這些方法各有利弊,要根據(jù)實際情況采取不同方法。但是在現(xiàn)場交接及預防性試驗中,應用最廣的仍是脈沖電流法。