局部放電的在線監(jiān)測

1、局部放電的在線監(jiān)測一、絕緣內(nèi)部局部放電在線監(jiān)測的基本方法局部放電的過程除了伴隨著電荷的轉(zhuǎn)移和電能的損耗之外，還會產(chǎn)生電磁輻射、超聲、發(fā)光、發(fā)熱以及出現(xiàn)新的生成物等。因此針對這些現(xiàn)象，局部放電監(jiān)測的基本方法有脈沖電流測量、超聲波測量、光測量、化學(xué)測量、超高頻測量以及特高頻測量等方法。其中脈沖電流法放電電流脈沖信息含量豐富，可通過電流脈沖的統(tǒng)計特征和實測波形來判定放電的嚴(yán)重程度，進(jìn)而運(yùn)用現(xiàn)代分析手段了解絕緣劣化的狀況及其發(fā)展趨勢，對于突變信

2、號反應(yīng)也較靈敏，易于準(zhǔn)確及時地發(fā)現(xiàn)故障，且易于定量，因此，脈沖電流法得到廣泛應(yīng)用。目前，國內(nèi)不少單位研制的局部放電監(jiān)測裝置普遍采用這種方法來提取放電信號。該方法通過監(jiān)測阻抗、接地線以及繞組中由于局部放電引起的脈沖電流，獲得視在放電量。它是研究最早、應(yīng)用最廣泛的一種監(jiān)測方法，也是國際上唯一有標(biāo)準(zhǔn)（IEC60270）的局放監(jiān)測方法，所測得的信息具有可比性。圖4－4為比較典型的局部放電在線監(jiān)測（以變壓器為例，圖中CT表示電流互感器）原理框圖。

3、圖4－4脈沖電流法監(jiān)測變壓器局部放電原理框圖隨著技術(shù)的發(fā)展，針對不同的監(jiān)測對象，近年來發(fā)展了多種局部放電在線監(jiān)測方法。如光測量、超高頻測量以及特高頻測量法等。利用光電監(jiān)測技術(shù)，通過光電探測器接收的來自放電源的光脈沖信號，然后轉(zhuǎn)為電信號，再放大處理。不同類型放電產(chǎn)生的光波波長不同，小電暈光波長≤400nm呈紫色，大部為紫外線；強(qiáng)火花放電光波長自700nm，呈桔紅色，大部為可見光，固體、介質(zhì)表面放電光譜與放電區(qū)域的氣體組成、固體材料的性質(zhì)、

4、表面狀態(tài)及電極材料等有關(guān)。這樣就可以實現(xiàn)局部放電的在線監(jiān)測。同樣，由于脈沖放電是一種較高頻率的重復(fù)放電，這種放電將產(chǎn)生輻射電磁波，根據(jù)這一原理，可以采用超高頻或特高頻測量法監(jiān)測輻射電磁波來實現(xiàn)局部放電在線監(jiān)測。日本H.KAwada等人較早實現(xiàn)了對電力變壓器PD的聲電聯(lián)合監(jiān)測（見圖45）。由于被測信號很弱而變電所現(xiàn)場又具有多種的電磁干擾源，使用同軸電纜傳遞信號會接受多種干擾，其中之一是電纜的接地屏蔽層會受到復(fù)雜的地中電流的干擾，因此傳遞各

5、路信號用的是光纖。通過電容式高壓套管末屏的接地線、變壓器中性點接地線和外殼接地線上所套裝的帶鐵氧體（高頻磁）磁心的羅戈夫斯基線圈供給PD脈沖電流信號。通過裝置在變壓器外殼不同位置的超聲壓力傳感器，接受由PD源產(chǎn)生的壓力信號，并由此轉(zhuǎn)變成電信號。在自動監(jiān)測器中設(shè)置光信號發(fā)生器，并向圖中所示的CD及各個MC發(fā)出光信號。最常用的是，用PD所產(chǎn)生的脈沖電流來觸發(fā)監(jiān)測器，在監(jiān)測器被觸發(fā)之后，才能監(jiān)測到各超聲傳感器的超聲壓力波信號。后由其中的光信號

6、接收器接收各個聲、電信號。綜合分析各個傳感器信號的幅值和時延，可以初步判斷變壓器內(nèi)部PD源的位置。如果接，可以消除接觸不良帶來的干擾；提供一點接地，消除現(xiàn)場的孤立導(dǎo)體，可以消除浮動電位物體帶來的干擾；通過電源濾波可以抑制電源帶來的干擾；屏蔽測試儀器，可以抑制因空間耦合造成的干擾。而對于其他的通過測量傳感器進(jìn)入監(jiān)測系統(tǒng)的干擾，則需要通過各種硬件和軟件的方法，進(jìn)行干擾的后處理來抑制。這些措施主要包括頻域開窗和時域開窗。頻域開窗利用周期型干擾

7、在頻域上離散的特點對其加以抑制；時域開窗利用脈沖干擾在時域上離散的特點來消除。對于這兩種處理方法，應(yīng)采用頻域開窗在前、時域開窗在后的原則。近年來，小波分析的發(fā)展，又開辟了通過時—頻分析來抑制干擾的新思路。三、存在的問題目前抑制干擾的方法和思路雖很多，但真正成功地用于監(jiān)測系統(tǒng)的不多，有的效果并不理想。需要在理論和應(yīng)用方面作進(jìn)一步的研究，如噪聲干擾的特性，特別是對排除了載波干擾和無線電干擾等已知的且較易排除的強(qiáng)大干擾后的其它干擾的特性、局部