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套管局放试验背景干扰

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【摘要】:
套内局放测试背景干扰。电力变压器局部放电检测的常用方法有脉冲电流法、DGA法、超声波法、RIV法、测光法、射频法、化学方法等。

套内局放测试背景干扰。

电力变压器局部放电检测的常用方法有脉冲电流法、DGA法、超声波法、RIV法、测光法、射频法、化学方法等。

常用定域检测方法。

脉冲法

由检测阻抗接入测量回路来检测.检测变压器套管的末屏接地线、壳体接地线、中性点接地线。芯地线和由于线圈中因局放而产生的脉冲电流而产生视在电量,而脉冲电流法是研究最早、应用最广的一种检测方法。IEC-60270是IEC在2000年发布的定标,它一般用来进行变压器出厂和离线测试,也是IEC发布的固定电流法。它的离线测量灵敏度较高.由于脉冲电流方法的抗干扰性较差,不能有效地用于现场的在线监测;对于变压器类带绕组构型的设备,校准时误差较大;由于检测阻抗和放大器对测量的灵敏度较低,由于精度、分辨率、动态范围等因素的影响,当样品的电量较大时,受耦合阻抗的限制,测试仪器的测量灵敏度受到一定限制;窄频段内含信息量较少。

局放

DGA法

是一种通过检测变压器油分解过程中各种气体的组分及浓度来判断故障(如电放、过热等)状态,这种方法已广泛用于变压器在线故障诊断,而且建立了可以自动识别故障的模式识别系统,是变压器局放检测领域中一种十分有效的方法,但DGA法有两个缺点:油气分析是一个长期的监测过程,因此不能检测出突然的故障,此方法不能确定故障。

超音波方法是通过对变压器局放放的超声波信号进行检测,以测量局部区域的大小和位置,其频率范围大约在70~150千赫(或300千赫),为了避免铁心产生的铁磁性噪声和变压器机械振动噪声,由于超声波法受电干扰小,且能在线进行检测定位,故人们对超声波法进行了深入的研究,但目前这种方法存在着很大的问题:现有的超声传感器灵敏度不高,现场不能有效地检测到信号,传感器的抗电磁干扰能力较差.因此,超声波探测主要是定性地判断有无局放信号,并将脉冲电流方法与超声信号相结合或直接利用超声波对应力场进行物理定位,是电力变压器离线、在线检测的主要辅助测量手段。

RIV法

局部放电引起无线电干扰的现象很早就为人们所认识.例如,由于局放对无线电通信和无线电控制的干扰,人们常使用无线电电压干扰仪,并且制定了标准的测量方法.使用RIV表来检测局部放的测量线,类似于脉冲电流直测法的测量电路.另外,还可以使用一个接收线圈来接收由局放产生的电磁波。对不同的试验对象和环境条件,选频放大器可根据不同的中心频率(从几万赫兹到几十万赫兹)选择不同的中心频率,以获得最大的信噪比.该方法曾用来检测电机线杆和无屏蔽层的长线。

局放

光电测量法

用局放的光辐射探测.在变压器油中,不同放电发出的光波长不同,研究表明,一般在500~700毫米之间.在实验室用光测方法分析其局部特性和绝缘退化等方面,已取得很大进展,但光测仪器复杂、灵敏度低、需要检测的物质对光是透明的,不能在实际中应用。

射频法

用罗果夫斯基线圈从变压器中性点处测得信号,信号频率可达30000kHz,大大提高了局放测量频率,与此同时,系统安装方便,检测设备不会改变电力系统的运行方式.但是三相电力变压器的信号是三相局放信号之和,不能被区分,信号容易受到外界干扰,随着数字滤波技术的发展,射频检测法被广泛应用于局放在线检测中。

局放

应用UHF法进行局放探测

从2002年起,华北电力大学将近年来国际上流行的超高频技术应用到GIS、变压器、电机、电缆等领域的测试研究中。在此基础上进行了大量的研究工作,并完成了对变压器局放检测的验证,并研制出一套超高频自动测试系统,设计了模拟变压器内局放的各种实验室模型,并以相位统计分布方式和频谱方式对其进行模式识别,并对其进行了程序控制,基于实验室检测系统,设计了一套基于现场的超高频局放探测系统,并于2003年2月23日在河南某变电站成功运行,SFPSZ9-220千伏/120000千伏安主变进行了安装与试验,首次在国内进行实际在线安装试验,随后在对变压器吊盖进行检查时,安装了基于超高频检波信号的固定监测系统,对其局放活动进行长期跟踪.并结合实验室的研究,利用工业控制计算机设计了一套UHF局放在线监测装置,实现了数据的在线连续采集、相位统计分析及超高频信号的历史趋势分析功能。

高压机放检技术发展方向。

当前,对UHF方法的研究还存在一些问题,由于其测量机制与脉冲电流法不一致,不能实现视在放电量的标定。且目前大部分工程人员已习惯于以视在放电量来反映局放严重程度,IEC规定有关局放变压器产品出厂标准该方法还规定了局容量阈值.目前的研究表明,甚至当局放光源和传感器之间的传输路径不变时,另外,利用超高频测量方法得到的脉冲信号幅度与其视在局数量上并无一定的对应关系,这增加了应用这种方法实现局部定量的困难;因变压器内部绝缘结构的复杂性,使电磁波在内部传播时会出现大量散射、折反射、衰减等现象,因此传播特性研究和局放源定位工作将是困难且充满挑战的.

伴随着科学技术的发展,尤其是神经网络、指纹分析、专家系统、模糊诊断、分形等信号分析技术在变压器放样检测中的应用日益广泛,根据IEC270标准,通过脉冲电流法获得数据,并对其进行模式识别和绝缘寿命评估,促进了其局部检测技术的发展.UHF检测从一开始就是以数字技术为基础,把传统方法成功地移植到UHF检测中,实现局放在线连续监测与自动识别的研究也取得了较快的进展。UHF以上方法中存在的问题是许多相关研究单位亟待解决的课题.作者认为,任一方法均有其适用范围,有的可以解决,有的无法解决,而当前通讯技术的发展使人们充分意识到在线监控是一门交叉、综合的研究领域,多方法相结合,综合运用当前各种技术和知识,建立一个统一的、综合的在线监测平台,将成为今后局放在线监测的发展方向。

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