超聲波局放檢測(cè)
電力絕緣材料可以是單一的氣體、液體、固體電介質(zhì)，也可以是各種不同電介質(zhì)的組合，以變壓器為例，其內(nèi)部的絕緣主要是變壓器油與絕緣紙的混合絕緣。所謂絕緣故障就是指絕緣介質(zhì)完全或部分喪失了隔離不同電位的作用，最直接的表現(xiàn)形式就是電介質(zhì)的擊穿。它是指隨著外施電壓的升高，當(dāng)電壓達(dá)到某一臨界值后，電介質(zhì)的電導(dǎo)顯著增大，泄漏電流急劇增加，電介質(zhì)失去了其原有的絕緣性能。電介質(zhì)的擊穿表現(xiàn)為一種瞬時(shí)狀態(tài)的變化，通常直觀可見，很多情況下，電介質(zhì)在擊穿前，絕緣性能已經(jīng)弱化，隨著弱化的逐步加深，最終表現(xiàn)為介質(zhì)擊穿。所以，在絕緣介質(zhì)被擊穿以前就對(duì)介質(zhì)的性能進(jìn)行檢測(cè)，并及時(shí)做出處理，可以很大程度地避免突發(fā)性的絕緣事故，維護(hù)電網(wǎng)安全。
電氣設(shè)備的絕緣可以通過局部放電來進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)。局部放電通常是一種分散地發(fā)生在絕緣介質(zhì)內(nèi)部一些極微小的空間上的放電現(xiàn)象，一定程度內(nèi)的局部放電不會(huì)對(duì)介質(zhì)的整體絕緣性能產(chǎn)生影響。在變壓器中，局部放電通常由兩方面的原因造成，一是在變壓器制造和安裝過程中潛伏下的絕緣缺陷；二是在運(yùn)行過程中產(chǎn)生和發(fā)展起來的，如雷電沖擊或操作沖擊引發(fā)的內(nèi)部絕緣弱點(diǎn)。
目前局部放電的檢測(cè)方法有多種，其中以脈沖電流檢測(cè)法、氣相色譜檢測(cè)法、超聲波檢測(cè)法應(yīng)用最為廣泛。
脈沖電流法靈敏度高，可以分別測(cè)得放電量、放電重復(fù)率以及平均電流、放電能量等多種局放特征量。其基本原理是通過檢測(cè)阻抗來檢測(cè)局部放電引起的脈沖電流，從而獲得局部放電的信息。按測(cè)試回路的不同，脈沖電流法又可分為“直測(cè)法”和“平衡法”兩種。直測(cè)法直接測(cè)量局部放電所產(chǎn)生的脈沖電流在檢測(cè)阻抗兩端響應(yīng)的脈沖電壓；平衡法有西林電橋、差分電橋及雙電橋等多種測(cè)試回路，主要是為了增強(qiáng)抗外來干擾的能力。總的說來脈沖電流法易受現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾的影響，局部放電脈沖信號(hào)提取困難，在檢測(cè)時(shí)要將被測(cè)設(shè)備從電網(wǎng)中脫離出來，因此對(duì)供電生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生一定影響。
氣相色譜檢測(cè)法定期進(jìn)行油中的氣體分析，根據(jù)局部放電所分解的氣體成分和濃度判斷局部放電的模式。由于該方法獲得的信息為長(zhǎng)期異?，F(xiàn)象產(chǎn)生氣體的累加值，所以對(duì)突發(fā)性放電無法進(jìn)行有效檢測(cè)，而且，它也不能作為一種在線檢測(cè)方法。
超聲波檢測(cè)法，作為提高系統(tǒng)效率、節(jié)約成本的一種手段，近年來得到逐步重視。基于超聲波聲學(xué)的聲發(fā)射測(cè)量是一種非破壞性的測(cè)量方法，以往它更多地應(yīng)用在建筑物與機(jī)械部件上，現(xiàn)在正被逐步地應(yīng)用到油浸式變壓器的局部放電檢測(cè)領(lǐng)域。超聲波檢測(cè)法利用外置在變壓器外殼的超聲波傳感器獲取局部放電的超聲波信號(hào)，并進(jìn)行局部放電故障定位與分析。該方法與被測(cè)設(shè)備沒有電氣聯(lián)系，不受變電站環(huán)境下電磁干擾的影響，其最大的特點(diǎn)是便于對(duì)設(shè)備內(nèi)的局放源進(jìn)行定位，并能實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)。但是，該方法可能會(huì)受到源自機(jī)械噪聲的干擾，而且，由于超聲波在電氣設(shè)備內(nèi)部的傳播過程很復(fù)雜，所以在很多情況下，要對(duì)這種方法的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確分析也比較困難。
總的來說，變壓器局部放電的超聲波檢測(cè)是一種經(jīng)濟(jì)、有效的檢測(cè)手段，它有可能使電力部門從目前定期停電、離線檢測(cè)的傳統(tǒng)方式中解放出來，從而節(jié)約設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本；另外，其突出的定位能力能為故障分析提供更可靠的依據(jù)，便于電力部門及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患。
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