射頻檢測(cè)法在局部放電檢測(cè)中的應(yīng)用

馬國(guó)福+伊國(guó)鑫

摘 要：局部放電的檢測(cè)都是以局放所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象為依據(jù)，通過(guò)能表述該現(xiàn)象的物理量來(lái)表征局放的狀態(tài)。局部放電會(huì)在設(shè)備內(nèi)導(dǎo)體或金屬外殼上產(chǎn)生流動(dòng)的電磁波，使接地線上或套管處產(chǎn)生高頻放電脈沖電流流過(guò)，從而導(dǎo)致外殼對(duì)地呈現(xiàn)高頻電壓并向周?chē)臻g傳播。通過(guò)射頻局放檢測(cè)，考察200-800MHz頻率范圍內(nèi)的信號(hào)情況可以有助于分析設(shè)備內(nèi)部局放狀況。

關(guān)鍵詞：局部放電；頻率寬度；射頻局放檢測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）11-0193-02

1 局部放電檢測(cè)

局部放電主要是變壓器、斷路器、互感器以及其他高壓電氣設(shè)備在高電壓的作用下，由于絕緣體內(nèi)部或絕緣表面局部電場(chǎng)特別集中而引起的。所以稱(chēng)為局部放電。局部放電量很微弱，靠人的直覺(jué)感覺(jué)，如眼觀耳聽(tīng)是察覺(jué)不到的，只有靈敏度很高的局部放電測(cè)量?jī)x器才能把它檢測(cè)到。

局部放電的檢測(cè)都是以局放所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象為依據(jù)，通過(guò)能表述該現(xiàn)象的物理量來(lái)表征局放的狀態(tài)。絕緣設(shè)備在內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)，伴隨著出現(xiàn)許多物理和化學(xué)現(xiàn)象。有些屬于電的，如電脈沖、介質(zhì)損耗增大、電磁波輻射等；有些屬于非電的，如超聲波、光、熱等，相應(yīng)的檢測(cè)方法可以分為電測(cè)量法和非電測(cè)量法兩大類(lèi)，如脈沖電流法、超高頻檢測(cè)法、超聲波檢測(cè)法、光測(cè)法、化學(xué)檢測(cè)法、紅外檢測(cè)法等多種檢測(cè)方法。其中投入實(shí)際應(yīng)用的有脈沖電流法、超高頻檢測(cè)法、超聲波檢測(cè)法等。

實(shí)際研究表明局放的頻譜非常寬，約從數(shù)百Hz到數(shù)千MHz，其中大部分的能量集中在低頻段，相應(yīng)地誕生了低頻檢測(cè)法，檢測(cè)數(shù)十KHz到數(shù)百KHz的局放信號(hào)。

2 射頻局放檢測(cè)法

射頻檢測(cè)法，檢測(cè)依據(jù)設(shè)備發(fā)生局部放電時(shí)會(huì)在設(shè)備內(nèi)導(dǎo)體或金屬外殼上產(chǎn)生流動(dòng)的電磁波，在其接地線上或套管處流過(guò)高頻放電脈沖電流，導(dǎo)致外殼對(duì)地呈現(xiàn)高頻電壓并不斷向周?chē)臻g傳播。對(duì)這些從設(shè)備內(nèi)部傳出的各種放電信號(hào)，可通過(guò)無(wú)線檢測(cè)方式接收到。可以測(cè)量的信號(hào)頻率達(dá)到50MHz以上，大大提高了局部放電的測(cè)量頻率寬度。

研究表明空氣中電暈的放電頻段可達(dá)100MHz，瓷套管表面臟污產(chǎn)生的沿面放電頻段可達(dá)250MHz，設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的局放頻段可達(dá)1GHz，并且頻率越高衰減越大。因此測(cè)試時(shí)通過(guò)觀察200-800MHz頻率范圍內(nèi)的信號(hào)情況可以有助于分析設(shè)備內(nèi)部局放狀況。

3 射頻局放檢測(cè)實(shí)例

對(duì)某變電站進(jìn)行帶電檢測(cè)工作，在運(yùn)用PDS100射頻局放檢測(cè)儀進(jìn)行射頻局放檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)紅色曲線為#2主變110kV側(cè)避雷器A相附近存在異常放電信號(hào)。通過(guò)針對(duì)#2主變110kV側(cè)避雷器A相進(jìn)行由遠(yuǎn)及近的全方位測(cè)量后，判斷#2主變110kV側(cè)避雷器A相計(jì)數(shù)器處存在異常放電，放電信號(hào)如圖1所示。

頻譜圖中，綠色曲線為基線，紅色曲線為#2主變110kV側(cè)避雷器A相局部放電曲線，由上圖可以看出，在200-800MHz頻率范圍內(nèi)的信號(hào)，與基準(zhǔn)曲線相比較，有較大升高。

將#2主變110kV側(cè)A相避雷器計(jì)數(shù)器短接后，再次進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量后的局部放電頻譜圖如圖2所示。

頻譜圖中，綠色曲線為基線，紅色曲線為#2主變110kV側(cè)避雷器A相局部放電曲線，由上圖可以看出，在200-800MHz頻率范圍內(nèi)的信號(hào)，與基準(zhǔn)曲線吻合，證明將2主變110kV側(cè)避雷器A相計(jì)數(shù)器短接后異常放電信號(hào)消失。

4 結(jié)語(yǔ)

#2主變110kV側(cè)避雷器A相進(jìn)行帶電檢測(cè)，其阻性電流檢測(cè)、紅外檢測(cè)、紫外檢測(cè)結(jié)果均無(wú)異常；在局部放電檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，在頻率區(qū)間為200-900MHz中，A相避雷器局部放電測(cè)量曲線與基線相對(duì)比，有較大變化，記錄到局部放電信號(hào)，將A相避雷器計(jì)數(shù)器短接后，其測(cè)量曲線基本與基線重合，局部放電信號(hào)明顯降低；由此初步判斷，避雷器計(jì)數(shù)器與避雷器底座之間接觸不良，導(dǎo)致#2主變110kV側(cè)避雷器A相存在局部放電信號(hào)。

參考文獻(xiàn)

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