第4章-超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)

1、第四章超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)目錄第一節(jié)超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)概述.........................................................................................3一、發(fā)展歷程............................................................................................

2、...........................3二、技術(shù)分類及特點(diǎn)...........................................................................................................4三、應(yīng)用情況.....................................................................

3、..................................................5第二節(jié)超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)基本原理.................................................................................6一、超聲波的基本知識(shí)...........................................................

4、............................................6二、超聲波局部放電檢測(cè)基本原理...................................................................................8三、超聲波局部放電檢測(cè)裝置組成及原理..........................................................

5、............10（一）硬件系統(tǒng).............................................................................................................11（二）軟件系統(tǒng).................................................................................

6、............................13第三節(jié)超聲波局部放電檢測(cè)及診斷方法...................................................................................15一、檢測(cè)方法..................................................................................

7、...................................15（一）概述.....................................................................................................................15（二）超聲波局部放電帶電檢測(cè)方法...........................................

8、...............................15二、診斷方法.....................................................................................................................22（一）正常判斷依據(jù).....................................................

9、................................................22（二）有明顯缺陷的判斷依據(jù).....................................................................................23（三）疑似缺陷判斷依據(jù)...........................................................

10、..................................23（四）不同類型設(shè)備超聲波局部放電的缺陷診斷......................................................24第四節(jié)典型超聲波局部放電案例分析.......................................................................................27一、

11、110kVGIS設(shè)備導(dǎo)向桿松動(dòng)檢測(cè)................................................................................27（一）案例經(jīng)過(guò).............................................................................................................27（二）

12、檢測(cè)分析方法.....................................................................................................27（三）經(jīng)驗(yàn)體會(huì)........................................................................................................

13、.....30二、500kV變壓器內(nèi)部放電缺陷檢測(cè)..............................................................................30（一）案例經(jīng)過(guò)............................................................................................................

14、.30（二）檢測(cè)分析方法.....................................................................................................31（三）經(jīng)驗(yàn)體會(huì)..................................................................................................

15、...........33第一節(jié)超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)概述一、發(fā)展歷程超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)憑借其抗干擾能力及定位能力的優(yōu)勢(shì)，在眾多的檢測(cè)法中占有非常重要的地位。超聲波法用于變壓器局部放電檢測(cè)最早始于上世紀(jì)40年代，但因?yàn)殪`敏度低，易于受到外界干擾等原因一直沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。上世紀(jì)80年代以來(lái)隨著微電子技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的飛速發(fā)展，由于壓電換能元件效率的提高和低噪聲的集成元件放大器的應(yīng)用，超聲波法的靈敏度和抗干擾能力得到了很大提高，其

16、在實(shí)際中的應(yīng)用才重新得到重視。挪威電科院的L.E.Lundgaard.從上世紀(jì)70年代末開(kāi)始研究局部放電的超聲檢測(cè)法，并于1992年發(fā)表了介紹超聲檢測(cè)局部放電的基本理論及其在變壓器、電容器、電纜、戶外絕緣子、空氣絕緣開(kāi)關(guān)中的應(yīng)用情況的文章。隨后美國(guó)西屋公司的RonHarrold對(duì)大電容的局部放電超聲檢測(cè)進(jìn)行了研究，并初步探索了超聲波檢測(cè)的幅值與脈沖電流法測(cè)量視在放電量之間的關(guān)系。2000年，澳大利亞的西門(mén)子研究機(jī)構(gòu)使用超聲波和射頻電磁波

17、聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)變壓器中的局部放電活動(dòng)。2002年，法國(guó)ALSTOM輸配電局的研究人員對(duì)變壓器中的典型局部放電超聲波信號(hào)的傳播與衰減進(jìn)行了比較研究。2005年德國(guó)EkardGrossman和KurtFeser發(fā)表了基于優(yōu)化的聲發(fā)射技術(shù)的油紙絕緣設(shè)備的局部放電在線測(cè)試方法，通過(guò)使用二維傅里葉變換對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，可達(dá)10pC的檢測(cè)靈敏度。同一年，南韓電力研究所研究員發(fā)表了關(guān)于電力變壓器局放超聲波信號(hào)及噪聲的分析方法的文章。國(guó)內(nèi)清華大學(xué)、華北

18、電力大學(xué)、西安交通大學(xué)、武漢高壓所等科研機(jī)構(gòu)自上世紀(jì)90年代開(kāi)始逐漸開(kāi)展超聲波局部放電檢測(cè)的研究。西安交通大學(xué)提出了相控定位方法，先通過(guò)時(shí)延算出放電的距離，再根據(jù)相控陣掃描的角度確定放電的空間位置。武高所開(kāi)發(fā)了JFD系列超聲定位系統(tǒng)，其對(duì)一般變壓器放電定位誤差可小于10cm。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，目前超聲波局部放電檢測(cè)已經(jīng)成為局部放電檢測(cè)的主要方法之一，特別是在帶電檢測(cè)定位方面。該方法具有可以避免電磁干擾的影響、可以方便地定位以及應(yīng)用范圍廣

19、泛等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的超聲波局部放電檢測(cè)法是利用固定在電力設(shè)備外壁上的超聲波傳感器接收設(shè)備內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的超聲波脈沖，由此來(lái)檢測(cè)局部放電的大小和位置。由于此方法受電氣干擾的影響比較小以及它在局部放電定位中的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)超聲波法的研究逐漸深入。目前，超聲波檢測(cè)局部放電的研究工作主要集中在定位方面，原因是與電測(cè)法相比，超聲波的傳播速度較慢，對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的速度與精度要求較低，且其空間傳播方向性強(qiáng)。在利用超聲波進(jìn)行局部放電量大小確定和模式識(shí)別方面