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局部放电的检测方式
局放检测的概述:

根据局部放电过程中产生的各种物理现象,出现了两大类测量方法:

 

v 1、 电量检测法

在工程上采用的电量检测方法有下列三种:

(1)无线电干扰电压法(RIV);

(2)脉冲电流法(ERA);

(3)特高频电磁波法;

 

v 2、 非电量检测法

非电量检测法也有三种方法:

(1) 测声法:测量声波或超声波;

(2) 测光法:测量红外线、紫外线或可见光;

(3) 测气法:测量分析绝缘系统中特定物质。 


局部放电测量系统的组成

 

局部放电测量系统一般由四部分组成:测量仪器、耦合装置、校准装置和传输系统(连接电缆或光纤)。

 

局部放电信号传播与取样

 

局部放电信号在变压器内的传播途径: 

① 脉冲电流(LC传输回路)

② 高频电磁波

③ 超声波

 

局放信号传播途径示意图↑

 

局放信号取样示意图↑

局放信号取样方法:

• 宽带电流互感器

• 天线(超高频)

• 超声传感器

 

局部放电基本测量回路

 

采用脉冲电流法(ERA法)进行局部放电测量的基本测试回路通常分为直接法和桥式法(平衡法)两大类,直接法又有并联测试回路和串联测试回路两种。

(a)和(b)为直接法测试回路。

(a)为并联测试回路。

(b)为串联测试回路。

(c)为平衡法测试回路。

 

波形显示方式

 

 

波形显示效果

 

 

 

局部放电测试系统干扰抑制

 

与试验电压无关的干扰(空间干扰):

 

抑制方法:

⑴.试验线路采用滤波器、隔离变、阻波器等抗干扰措施;

⑵.选择合适的滤波通带;

⑶.平衡输入方法;

⑷.天线噪声门控。

 

局部放电测试系统干扰抑制

 

由发电机产生的干扰和由试验电压引发的干扰(电源干扰):

 

抑制方法:

⑴.尽量增加高压导线的直径(或采用蛇皮管或薄铜、铝圆筒);

⑵.对试品端部增加防晕罩;

⑶.试品周围各地线和金属物良好接地;

⑷.试品周围的绝缘物体严禁与金属接地线接触;

⑸.在高压线下部的地面上不得有螺钉、螺母、地线头等金属物;

⑹.采用“天线噪声门控”功能消除通过空间传播的干扰;

⑺.采用“极性判别”功能消除通过电源线侵入的干扰。

 

局部放电测试系统干扰抑制

 

由地电流产生的干扰(地干扰):

 

由地电流产生的干扰分为两种,一种为稳定的地干扰,一般频率较低,利用通带滤波器和改善接地点的方法得到有效抑制;另一种为突发性的干扰,一般以随机脉冲形式出现,与试验电压无关,多点接地或接地不正确容易出现。

 

局部放电测试系统的接地方式:

a) 串联单点接地

b) 并联单点接地

c) 多点接地

 

抑制方法:

⑴.尽量采用并联单点接地;

⑵.缩短接地线长度和离地面的高度;

⑶.利用隔离变压器断开地环流;

⑷.利用输入适配器隔离地环流。

 

干扰抑制原理

 

时间开窗法:

以在设定的时间段内断开及闭合,以便测量该时间段内的信号。如果干扰发生在有规律的时间间隔中,可以使用时间开窗功能,将这些时间间隔开在时间窗口之外,使其关闭时间窗以外的所有信息。

在用交流电压作试验时,真实放电信号通常仅有规则地重复发生在试验电压各周波的某一时间间隔内。

 

天线噪声门控抗干扰:

 

天线噪声门控抗干扰技术,一般采用两只耦合装置,一耦合装置按标准接线接收试品(含干扰信号)的局部放电信号,另一耦合装置选用天线或天线放大器,专用接收试品附近的空间干扰,使用仪器的天线噪声门控抗干扰功能,利用其中的天线接收到的干扰脉冲,控制另一耦合装置所在的通道的“门”,使测量通道在空间脉冲未到达时,信号通道的“门”始终为开状态,放电信号顺利通过,一旦空间干扰信号到达,立刻关闭该通道的“门”,保证该通道中的空间信号被拒绝之门外,显示的信号全为试品所产生的脉冲,而不包含外部空间的干扰。

 

极性判别抗干扰:

对两耦合装置CD的输出端的脉冲极性进行比较,可以区分试品所产生的局部放电信号和来自试验回路的干扰。使用仪器的极性判别功能,利用其中一个耦合装置上相同极性的干扰脉冲,控制另一耦合装置所在的通道门,使该通道在脉冲极性正确时“门”打开,信号脉冲不正确时,关闭该通道的“门”,保证该通道显示的信号全为试品所产生的脉冲,而不包含外部试验线路的干扰。然而,使用极性判别方法很难区别由试品Cx及耦合电容Ck形成的回路中电磁感应引起的干扰与试品正常局部放电脉冲。除非采用其它方法。

 

抗静态干扰:

静态干扰,相对于局部放电测量仪器的同步电压而言,在试品未施加电压之前或刚刚合闸之后,在屏幕上就出现的固定相位的干扰,干扰总是固定不动的出现在电压波形的固定时刻, 这样的干扰称为静态干扰,抑制这种干扰的方法叫做抗静态干扰法。

 

抗动态干扰:

在局部放电测量中,往往会出现很强的随机干扰,幅值很大,与电压无关,而且在相位上是随机的,这种干扰称之为动态干扰。

 

特殊频率干扰:

对于无线电波和类似无线电波的震荡波可以使用智能识别消除干扰。

 

滤波通带和数字滤波:
仪器的滤波通带一般由固定的低通滤波器和若干固定高通滤波器组合而决定。高通滤波器的频率范围在10kHz-100kHz之间,低通滤波器的频率范围在100kHz-500kHz之间,数字滤波器可以在上述频率范围内任意组合。

 

局部放电测量定位方法

 

1. 电气定位方法

•  多端测量定位法

•  极性定位法

•  起始电压法

•  行波定位法

2. 超声波定位方法

• 电-声定位法:

• 最小时延法(V形曲线法)

• 三角形电-声时延定位法(球面定位法)

3. 组合超声波定位方法