高压电器年第期综述局部放电的检测方法西安交通大学李智敬张文元冯允平【摘要】介绍了近年来国内外局部放电检测技术的发展情况讨论几种典型方法的原理特点及影响局部放电在线检浏的主要因素重点分析了目前国内外正广泛开展研究且行之有效的超高频法一月舀揭示局部放电现象闭局部放电检测的研究内部由手段也就出现了电的方法和非电的方法封闭式气体绝缘组合电器于制造时出现毛刺安装运输时部件松动或非电的方法包括光学的方法化学的方接触不良引起浮电位运行中绝缘老化等各法和机械的方法种情况下都有可能出现自由金属微粒等原光学的方法是利用上的视窗来观因有可能出现显著的局部放电长期的局部察内部的放电测试局部放电时的光输放电使绝缘的劣化损伤逐步扩大甚至可使出理应是所有诊断技术中最敏感的因为一整个绝缘击穿或沿表面闪络这种情况会造个光电倍增管可以测到甚至一个光子的发障以至停电其直射成电力设备运行时出现故但由于射线会被。气体绝缘子等强烈地吸收而且会有“死角”接损失和间接损失相当严重,,习出现以及内由此可见有关局部放电诊断方法壁光滑而引起的反射所带来的影响灵敏度的研究检测的局部放电量对确保还不够高的绝缘是非常重要的化学的方法是基于分析局部放电引起的气体生成物的含量中的吸附二、但局部放电测量的一般方法剂和干燥剂可能会严重影响化学方法的测由于本身是一个完整的封闭体所量还有断路器动作时产生的电弧亦会影响测量而短脉冲放屯侧量的局部放电又是处在相对较强的十扰背不定产生足移的分解景环境下且局放源本身又存在各种各样的物因此化学方法的灵敏度也不高但化学方状态以及局放信号的随机性对局部法对很小的气室来说是一种有价值的诊断方放电测量制定详细统一的规则和标准就需法要做相当多的工作机械的方法是利用导体或支撑绝缘子的对局部放电研究的结果表明在各种局局部放电引起外壳的振动这种情况下的振部放电情况下具有非常快的上升前沿的局动加速度是很微小的必须用灵敏的检测仪部放电脉冲激励的电磁波在气室传播进行测量可采用加速度传感器或超声波探微小的火花和电晕放电时紧跟着有离子化气头等其优点是传感器与设备的电气回路无体通道的扩展这就产生了声波同时也伴任何联系不用考虑电气方面的干扰虽然除随着被激励的分子的发光及化学反应产物了局部放电以外还有不少原因可能引起外因此局部放电发生时会有物理的化学的壳振动而且有的振动还很强烈但不同原因电的效应原理上讲任何一种现象都可用来引起的振动的频率特性不同因此可采用带© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
高压电器年第期通滤波器来减小噪声的影响磁波可在内部有效地传播电力系统中的电晕放电等主要电磁干扰信号的频率较低一总的来说非电的方法检测灵敏度还不够高高频般在以下而且因其在空气中传电气测试方法包括常规的测量方法和超播衰减更快因此选择超高频段的电磁信方法号作为检测信号可以避开常规电气测试方法中难以识别的电力系统中的干扰显著提常规的测量方法有外被电极法就是用贴于外壳高了局部放电检测的信噪比上的电容电极藕合探测内部放电而在导电芯上引起的电压变化优点是结构简单易实采用超高频方法还可以进行局放定位根据天线在判断的不同位置接收信号一是现但最小检测量受地线影响从幅值差别上判断二是从传播时间差别上内部测量通过地线的电流当如图所示产生局部放电时接地线上有高频电流通过因此可利用带有铁淦氧等磁芯材料的罗柯夫斯基线圈作为传感器来测量此高频信号优点是精心制作的传感器可以在很宽的频率范围内保持很好的传输特性但地线需穿过线圈给现场使用带来了不便图采用超高频方法进行局放定位在绝缘子内预埋电极可利用事先已埋在绝缘子里的电极作为探头进行内部局部放电的测量根据天线在不同位置接收到的信号幅值差,因为预先埋人的电极处于金属一,一一的大小或接收到容器内所以抗干扰性能好灵敏度高但传的信号时间差一一一。的大小来感器探头必须事先安排在支撑绝缘子里必须在制造时设计预埋电极而且必须考虑预埋电极对绝缘子绝缘性能的影响当上述方法用于局部放电在线检测时判断局部放电的位置国外超高频方法的最新进展国外超高频方法已用于局部放电在线检测有内部天线法和外部天线法两种方法要么是干扰信号缺乏识别依据要么是影响的正常运行或者兼而有之内部天线法这样超高由于了位于接地的金属外壳的屏蔽作用外部的天线对局部放电的频方法就成为研究者关注的热点高频方法专门加以论述下面就超电磁波信号的接收一些国家考虑把天线安三超高频方法用于局部放电在线检测超高频方法的原理这种方法的基础是在高压强的装在天线‘的内部,例如英国所有新的都被指定安装用于超高频监视的内部祸合器在一些场合已安装的变电站也在追安天线内部安装天线的优点显而易见内部中电磁信号易于接收而且外部干扰几乎被完全屏蔽灵敏度很高局部放电总是在很小的范围内发生的因此但是必须考虑内部具有击穿时间极短的特征这种具有快速上升时沿的局部放电脉冲包含有从直流到超过的频率成分卜因引人天线而可能引起的击穿因此要在天线的形状和安装位置上下功夫可考虑天线‘〕的同轴结构是一一做成盘形装于视窗等相对弱场处盘形藕个良好的波导超高频电合器的结构类似于电容分压器有利于避免© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
高压电器场强增大了密封年一根第期放于绝缘缝隙处另一根盘形藕合器安装在内部为放于‘气体它必须带有压力密封图人口封板器壁内部上绝缘缝隙的旁边然后用硬件的差动方法或软件的自适应考虑方法去除干扰再进行后续处理即为一种安装在并与外壳绝缘的金属盘川连接到盘中心的同轴探头空气介质辐合盘聚丙蜂介质￡柱螺栓接收信号的天线九‘型同轴连接器入口封板形环压力密封一卿图开槽的环形天线缘接收干拢的天线斌用天线提取信号”图盘形藕合器的结构示意图图显示了连接到盘中心的同轴探头内部的电阻是为了出现在同轴连接器中心栓上的工频信号的容性藕合四结束语对于运行中的盘形藕合器得到的超高频信号由到局部放电检测装置的同轴电缆输人一些放电模式比在实验室中更为复杂一个缺陷有时会发出不止一个信号模式或者出现了不止一个缺陷外部天线法外部天线法是把天线安装在金属缺陷测试最重要的方面是保证整个变电站的局部放电检测具有最小致命局部放电量可被检测的灵敏度,川外壳的绝缘缝隙处接收内部从此处泄日本采用了这样的做法露出来的电磁波这种方法由于不影响运行中的工作而且安装使用方便很适合于虽然超高频监测系的正常局统在国外一些变电站已有应用也取得了一些令人满意的成果但是还缺乏对超高频测量方法的校核技术另外关于局放源的情况部放电的在线检测但由于天线接收的是本身就很微弱而且又绝大部分被屏蔽掉的信号这就对天线的设计及后续处理提出了很的筒体结构对测量灵敏度的影响如何设计安装天线以便在不影响正常工作高的要求天线为一中间开槽的双环带其形状如图所示的情况下获得更高的灵敏度如何校核超高频方法等都是需要继续进行研究的课题同轴电垅矛楷万任开的含﹄蚁气加川少从川飞、、、丫叨的岁力声环女、参严利电力出版社考文献璋电气绝缘在线检测技术北京水一属溉年敏昌装置及其绝缘技术北京水利电力出版社韩晓莲冯允平年毓昌气体绝缘组合电图天线结构器中的局部放电及其测量西安交通大学学报考虑到使用外部天线法时外界的电磁干扰非常严重用两根天线侧试如图所示© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
高压电器年第期新书介绍《与其混合气体中电弧动态特性和应用》该书为西安交通大学学术专著丛书之一作者是王其平胡万平刘亚芳由王其平统编修改全稿并担任主编该书系统地总结了作者十多年来在。与其混合气体中电弧动态特性的研究成果书中第一章全面叙述了‘与其混合气体的基本特性和有关的实验研究第章着重介绍创新建立的电弧二维动态数学模型和所采用的数值分析方法及其应用第章深人分析。与其混合气体中电弧热边界区特性和电弧阻塞现象并系统地研究其气流特性最后两章叙述灭弧室结构参数的综合调整以改善混合气体灭弧室的开断特性为在断路器中用。混合气体取代纯。提供了科学依据该书不仅对分析。和‘。混合气体电弧特性有理论意义并且对和‘混合气体断路器的研制开发具有实用价值该书可供高等学校研究和设计制造单位的有关专业教师研究生科学研究人员和工程技术人员参考应用该书由西安交通大学出版社出版该社邮编电话庆华日新电机技报。。一一一收稿日期一一© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net