德國局部放電測試儀AE檢測技術的優(yōu)點和缺點
局部放電測試儀系統(tǒng)配置RLC型檢測阻抗,他測量局部放電產(chǎn)生的脈沖信號,并抑制實驗電源的工頻及其它低頻干擾信號。
局部放電測試儀系統(tǒng)為脈沖峰值指示形式測試系統(tǒng),具有計算機程控濾波、放大、采樣、存儲及顯示等功能。數(shù)據(jù)采集與試驗電壓同步進行。能夠用直接法、電橋平衡法、復率n、平均放電電流I、平方率D,可作各種圖譜:q-n、q-ф、q-ф-t等, 整套測量系統(tǒng)能檢測出小于1000pC局部放電量的超聲信號。其軟件具備測試結(jié)果的統(tǒng)計評估和局部放電數(shù)據(jù)為基礎的局部放電故障自動識別功能,自動生成報告;虛擬示波器有線性、橢圓2維、3維圖形顯示方式。
該裝置適合GIS、電纜、110KV及以上電壓等級的電力變壓器、35KV及以上電壓等級的電力互感器、套管、避雷器、耦合電容器等電力設備的局部放電試驗。
AE法對自由顆粒缺陷具有很高的檢測靈敏度,明顯超過IEC60270傳統(tǒng)法的靈敏度水平,并可根據(jù)顆粒的飛行時間,大致確定自由顆粒的大小。CIGRE聯(lián)合工作組 33/23.12建議把AE法作為GIS現(xiàn)場交接時的試驗方法,IEC正在修訂相應的標準。
AE法對固體絕緣表面及內(nèi)部的缺陷敏感度較低,且僅能檢測到1-2米內(nèi)的信號,適合對缺陷進行定位;AE信號與IEC60270的視在放點電荷(pC)之間,沒有固定的對應關系,但存在著粗略的線性對應特征。
UHF及AE檢測法的應用領域
電力變壓器:通過油閥安裝UHF天線在箱體表面安裝AE傳感器;
電纜終端:定向接收UHF信號,表面接收AE信號;
電纜分支箱:定向天線接收UHF信號,玻璃纖維波導接收AE信號;
帶有瓷套的電氣設備:定向天線接收UHF信號;
用UHF法檢測變壓器局部放電的研究
荷蘭KEMA通過放油閥安裝UHF傳感器,采用40MHz或80MHz窄帶檢測技術,可在300-1200MHz范圍內(nèi)選擇的檢測頻段,檢測靈敏度可達到50pC水平。
英國Strathclyde大學通過變壓器上的檢修孔,預先安裝UHF傳感器,采用500-1500MHz寬帶檢測技術,易受通訊干擾的影響,檢測靈敏度可達到20pC水平。
UHF信號在變壓器內(nèi)的傳播與衰減
變壓器箱體:由于UHF電磁波的波長遠小于油箱尺寸,故變壓器箱體對電磁波具有折、反射作用,從放電源發(fā)射的電磁波,在經(jīng)過多次折反射后,*終均能到達傳感器部位。金屬箱體在起到匯聚電磁波能量的同時,還具有電磁屏蔽作用,使得外部的電磁干擾不易進入箱體內(nèi)部。
變壓器油:電磁波在油中傳播時衰減很小,僅為0.6dB/m。
固體絕緣材料:電磁波在固體絕緣與油的界面,會產(chǎn)生折射和反射,造成少量的能量損失。
變壓器繞組:由于所檢測的UHF電磁波波長在25厘米到60厘米之間,大于繞組間的縫隙尺寸,因此衰減量較小。
UHF法檢測運行變壓器局部放電的優(yōu)越性
通過變壓器油閥(球閥或閘閥)即可安裝UHF傳感器。
通過放油閥安裝UHF傳感器,不需要變壓器退出運行,檢測靈敏度高(<100pC),幾乎不受電暈干擾的影響。
對檢測到的UHF信號進行譜圖分析,可判斷PD的類型通過對油色譜(DGA)異常的運行變壓器進行UHF信號檢測和分析,可進一步了解DGA異常的原因,便于決定是否需立即推出運行、安排檢修。對UHF信號連續(xù)監(jiān)測,可及時發(fā)現(xiàn)運行變壓器的突發(fā)性故障,彌補油色譜(DGA)反應速度較慢的缺點。
而運用超聲波( AE )檢測功能,可對所發(fā)現(xiàn)的PD缺陷進行定位,以便分析其危害性大小。