【正文】 時，通常要補(bǔ)償無局放電容來降低振蕩頻率，保證局放測量的有效性。在電纜上施加一個衰減振蕩的電壓，其頻率由公式 31計算。國內(nèi)外大量文獻(xiàn)已經(jīng)證明了振蕩波電壓和工頻電壓具有良好的等效性，與工頻電壓、超低頻電壓()相比，具有作用時間短，操作方便，可以發(fā)現(xiàn)電纜中的各種缺陷，且不會對電纜造成損傷等優(yōu)點(diǎn)，在國際上已得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)北京市電力公司配電電纜事故統(tǒng)計得出 :電纜老化、附件質(zhì)量和工藝不良等原因是造成故障的主要原因。盡可能的移近測試的區(qū)域，連續(xù)調(diào)整靈敏度以決定聲音的來源方向，觀察顯示面板給出的最高 dB值，給出最高 dB 值和做大聲音的點(diǎn)可能就是聲源。變壓器包括高壓端子箱和封裝板蓋的縫隙、高壓端子箱的側(cè)面或底部的通風(fēng)孔等部位。 實(shí)現(xiàn)的主要功能 : 1)可以對開關(guān)柜、配電變壓器等設(shè)備進(jìn)行超聲波局放普測和定位。這種可聽的信號可以用耳機(jī)收聽，也可以儲存下來供其它人員使用。超聲波檢測主要采用 20kHz 以 上頻帶，可不受外部噪聲的干擾。儀器可以分辨 Zns 時差，相當(dāng)于暫態(tài)過程在空氣中傳播 600mm 需要的時間。調(diào)節(jié)可以采用手動或自動實(shí)現(xiàn)，為方便起見，衰減控制在探頭上反復(fù)進(jìn)行。如果探測到放電源，通過逐漸增加衰減直至剛好能觸發(fā)儀器可以測量其幅值。測試源它有兩個凹陷的輸出極，設(shè)計用 于接入 PDLI 的探頭。 主要技術(shù)指標(biāo) : l)信號類型 :局部放電脈沖信號 2)測量范圍 :063dB，步長 ldB可調(diào) 3)精度 :2dB 黃河水院自動化工程系畢業(yè)論文 22 4)通道數(shù) :2 5)傳感器類型 :電容禍合式 6)禍合電容值 :spF 7)信號極性 :正級性或負(fù)極性 8)測量電磁波頻寬 :360MHz 9)定位時間分辨率 :Zns 10)定位等效空間距離 : 11)電源供應(yīng) :內(nèi)部可充電電 池 (單探測器模式下可運(yùn)行 個小時，雙探測器模式下可運(yùn)行 個小時 ) 12)尺寸 :310 260 145mm 13)重量 : 14)運(yùn)行環(huán)境 :04℃。儀器接收局部放 電產(chǎn)生的短期暫態(tài)電信號，每次探測到局放即給出視覺和聲音的指示。這一過程中，阻抗為瞬時阻抗或沖擊阻抗，這一電壓脈沖在金屬愷裝內(nèi)傳導(dǎo)最終從開口、接頭、面板等間隙釋出。對于這種短暫的沖擊，檢查樣本的表現(xiàn)不再是集中元件而展現(xiàn)的是傳輸線 效應(yīng)。 地電波局放監(jiān)測技術(shù) 基本原理 如果高壓柜 (如金屬愷裝開關(guān)柜或電纜終端 )相對地絕緣有局放，少量放電將會通過電容從高壓導(dǎo)體系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到接地的金屬愷裝上。首先比較同相高壓側(cè)、中壓側(cè)、低壓側(cè)信號大小，確定異常信號來自哪個電壓等級 。 現(xiàn)場應(yīng)用方法 現(xiàn)場應(yīng)用時采用高頻傳感器卡在容性設(shè)備末屏接地線上或電纜接地線上藕合脈沖電流信號，將同步信號卡在相同部位采集相位信息，用同軸電纜將信號傳送到 TECHIMP高頻局放儀進(jìn)行測量 和分析。 18)系統(tǒng)的前端檢測單元與操作員及其電腦間采用光電隔離措施，確保電力設(shè)備和工作人員的安全。 14)具有智能報警功能，檢測到局放信號時及時發(fā)出報警信號。 10)識別局部放電的類型，以概率的方式指示個局放信號屬于某種局部放電類型 (電暈放電、表面放電、內(nèi)部放電、噪音信號等 )的可能性。 7)提取局部放電信號的特征值，如時間特征，頻率特征，不同類型放電間的放電時間間隔等，并利用這些特征來識別不同的放電類型。 3)帶電實(shí)時采集高頻局部放電信號的波形圖，記錄其相位、振幅和時間信息。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，并能很好抑制噪聲，非 常適合現(xiàn)場使用。 傳統(tǒng)的基于放電電流脈沖的局放檢測手段是基于 IEC60270 標(biāo)準(zhǔn)，頻帶局10200kHz，測量的是局放總量，最后繪出其放電相位一方電量一放電次數(shù)譜以此進(jìn)行放電種類識別。高頻檢測通道共有三個，可同時接收三相接地線或交叉互聯(lián)線上采集的 PD 信號，采樣頻率為 100MHz，帶寬為 16kHz30MHz，這樣的采樣頻率和帶寬完全滿足局放測試的要求。 設(shè)備工作原理及主要技術(shù)指標(biāo) 設(shè)備工作原理：局放檢測系統(tǒng) PDCheck 對容性設(shè)備末屏接地線 (包括電纜接地線 )進(jìn)行高頻局放監(jiān)測。 測量這些局部放電的方法很多，例如差分法、方向禍合法、電磁禍合法、超高頻電感禍合法等，經(jīng) 對比研究和綜合分析，許多學(xué)者認(rèn)為差分法和電磁禍合法的試驗(yàn)重復(fù)性較好。從放電機(jī)理的角度分析，油紙絕緣內(nèi)部缺陷導(dǎo)致的局部放電是由放電電極與絕緣介質(zhì)的性質(zhì)唯一確定的，所以不同類型的放電與其產(chǎn)生的放電脈沖信號波形應(yīng) 當(dāng)是相對應(yīng)的。 2)將傳感器置于被測設(shè)備絕緣部件表面，測量該設(shè)備輻射出來的電磁波信號頻譜特征，并和空氣中的電磁波信號進(jìn)行對比分析。 黃河水院自動化工程系畢業(yè)論文 16 2)分辨率帶寬 :100HzIMHz。同時，同一放電源的周期性時域譜圖也具有相似性。 3)試驗(yàn)電壓下，圖 27(a)、 (b)試驗(yàn)回路有過高的干擾信號時，可采用圖 27(c)試驗(yàn)回路。缺點(diǎn)是波形易呈現(xiàn)振蕩，但適當(dāng)選擇 R(23kQ)可使振蕩阻尼抑制，所以普遍采用 RLC型檢測阻抗。 對 RC 型 (如圖 28)，當(dāng)電容 C較小時，檢測阻抗上的波形與流過被試品的脈沖電流相似，但其頻帶較寬、噪聲較大，被試品的工頻充電電流大時使檢測阻抗上工頻分量不能完全濾除，從而影響測量。測量阻抗是一個四端網(wǎng)絡(luò)的元件，它可以是 電阻 R 或電感的單一元件，也可以是電阻電容并聯(lián)或電阻電感并聯(lián)的 Rc和幾電路，也可以由電阻、電感 L 、電容組成 RL 調(diào)諧回路。M測量儀器 第一種回路主要包括 : l)試品等效電容 Cx。Ck禍合電容 。 測量局部放電的基本回路有 3種，如圖 27 所示，其中圖 27(a)、 (b)可統(tǒng)稱為直接法測量回路 。在交流電壓下，當(dāng)高壓電極存在尖端，電場強(qiáng)度集中時，電暈一般出現(xiàn)在負(fù)半周，放電波形見圖 26，或當(dāng)接地電極也有尖端點(diǎn)時，則出現(xiàn)負(fù)半周幅值較大，正半周幅值較小的放電。電暈放電是一種自持放電形式，發(fā)生電暈時，電極附近出現(xiàn)大量空間電荷，在電極附近形成流注放電。此時若將高壓端與低壓端對調(diào)，則放電圖形亦相反。在某些情況下，空氣中的起始放電電壓可以計算。當(dāng)其系統(tǒng)有一過電壓干擾時，則觸發(fā)幅值大的局部放電，并在過電壓消失后如果放電繼續(xù)維持，最后導(dǎo)致絕緣加速劣化及損壞。該電壓在理論上可比起始電壓低一半，也即絕緣介質(zhì)兩端的電壓僅為起始電壓的一半，這個維持到放電消失時的電 壓稱之為局放熄滅電壓。但由放電引起電源輸入端的電壓變化△ U。 3)局部放電熄滅電壓 U0:是指試驗(yàn)電壓從超過局部放電起始電壓的較高值逐漸下降時，在試驗(yàn)中局部放電量小于某一規(guī)定值時的最高電壓值。此時注入的電荷量即稱為局部放電的視在放電量，以皮庫 (pC)表示。進(jìn)行局部放電測量的目的主要有 : 1) 驗(yàn)證設(shè)備在規(guī)定電壓下，局部放電量應(yīng)小于規(guī)定數(shù)值 。總的 來講，對一個絕緣系統(tǒng)的好壞判斷是其局部放電越小越好。 局部放電的危害 如果電氣設(shè)備絕緣在運(yùn)行電壓下出現(xiàn)局部放電，這些微弱的放電會使絕緣材料受到電暈腐蝕、局部過熱、紫外線輻射和氧化作用，產(chǎn)生的累積效應(yīng)會使絕緣的介電性能逐漸劣化并使局部缺陷擴(kuò)大，最后導(dǎo)致整個絕緣擊 穿，設(shè)備損壞。 黃河水院自動工程系畢業(yè)論文 9 2 第二章局部放電與變壓器局部放電的測量 局部放電概述 局部放電的定義 根據(jù) GB/T73542020《局部放電測量》中的定義，局部放電是指導(dǎo)體間絕緣僅被部分橋接的電氣放電，這種放電可以在導(dǎo)體附近發(fā)生也可以不在導(dǎo)體附近發(fā)生。此外他們還使用最小路徑法對變壓器局部放電的定位進(jìn)行了探討，他們最主要的貢獻(xiàn)是發(fā)明了一系列超高頻天線的標(biāo)定計算方法，為以后超高頻法測量局部放電的標(biāo)準(zhǔn)化奠定了一定的基礎(chǔ)。他們將天線插入變壓器放油閥中 ，天線面與油箱壁在同一平面上，所測得的信號通過一個波導(dǎo)結(jié)構(gòu)從變壓器導(dǎo)出并送入檢測裝置，這樣電磁波到達(dá)傳感器時衰減較少 。因此，變壓器局部放電超高頻檢測技術(shù)的研究還處于起步階段。由于 GIS的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，超高頻檢測 GIS 局部放電已成功地應(yīng)用多年。另外，與其它方法不同，超高頻法測得的波形更加符合實(shí)際的放電波形，可以較全面的研究變壓器內(nèi)部局部放電的本質(zhì)特征。目前已經(jīng)證實(shí) :變壓器內(nèi)部局部放電確實(shí)能激發(fā)出很高頻 率的電磁波，最高可達(dá)數(shù) 1GHz。 超高頻法 局部放電超高頻檢測是通過超高頻傳感器接收變壓器內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的超高頻電磁波，實(shí)現(xiàn)局部放電的檢測，并實(shí)現(xiàn)抗干擾。在實(shí)驗(yàn)室利用光測法來分析局放特征及絕緣劣化等方面已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，但是由于光測法設(shè)備復(fù)雜昂貴、靈敏度低，且需要被檢測物質(zhì)對光是透明的，因而在實(shí)際中無法應(yīng)用。此外，還可以利用一個接收線圈來接收由于局放而發(fā)出的電磁波，對于不同測試對象和不同的環(huán)境條件，選頻放大器可以選擇不同的中心頻率 (從幾萬赫茲到幾十萬赫茲 )，以獲得最大的信噪比。目前多用于套管的檢測。 紅外熱像法 它是利用變壓器內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的電熱能量轉(zhuǎn)換來檢測局部放電區(qū)域的溫度變化。該方法目前已廣泛應(yīng)用于變壓器的在線故障診斷中，并且建立起模式識別系統(tǒng) 可實(shí)現(xiàn)故障的自動識別，是當(dāng)前在變壓器局放檢測領(lǐng)域非常有效的方法。在電力變壓器的離線和在線檢測中，它是主要的輔助測量手段。很早以前人們就用局部放電發(fā)生的聲波和超聲波來檢測放電的位置，但由于靈敏度很低，在局部放電測試中很少使用。 超聲波法 用固定在變壓器油箱壁上的超聲波傳感器可以接受到局部放電產(chǎn)生的超聲波，由此來檢測局部放電的大小和位置。脈沖電流法的缺點(diǎn)在于 :由于運(yùn)行現(xiàn)場干擾嚴(yán)重，導(dǎo) 致脈沖電流法無法有效應(yīng)用于在線監(jiān)測 。檢測變壓器局部放電用的電流傳感器通常由羅戈夫斯基線圈制成。 文獻(xiàn)綜述 局部放電檢測是以發(fā)生局部放電時產(chǎn)生的電光聲等現(xiàn)象為依據(jù)，來判斷局部放電的狀態(tài)，包括定位和放電的程度。此外，帶電檢測可以在不影響設(shè)備正常運(yùn)行的情況下，隨時測量或監(jiān)測設(shè)備的“健康狀態(tài)”，使管理者對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)心中有數(shù)，也便于科學(xué)合理地安排設(shè)備檢修周期及檢修項(xiàng)目，使維修更換時有的放矢，不僅大量縮減檢修時間及相應(yīng)人力物力財力消耗，也使企業(yè)管理水平上升到一個新的層面，實(shí)現(xiàn)對在役設(shè)備的在線監(jiān)測和數(shù)字化管理。它既是絕緣缺陷的預(yù)兆，又是其發(fā)展的產(chǎn)物。 案例 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。 聯(lián)合診斷技術(shù)原理 ............................ 錯誤 !未定義書簽。 超 高頻局放監(jiān)測技術(shù) .................................... .錯誤 !未定義書簽。 ....................... 錯誤 !未定義書簽。 關(guān)鍵詞 ：變壓器； 局部放電 ； 在線檢測 ； 高頻 ； 超高頻 黃河水院自動工程系畢業(yè)論文 3 目 錄 摘要 .............................................................. 2 目錄 .............................................................. 2 1第一章 引言 ..................................................... 4 選題背景和意義 ............................ 錯 誤 !未定義書簽。黃河水院自動工程系畢業(yè)論文 1 畢 業(yè) 論 文 電力變壓器檢測技術(shù)研究設(shè)計 作 者 姓 名 ： 專 業(yè)、班 級： 發(fā)電廠及電力系統(tǒng) 1102 班 學(xué) 號： 2020110232 校內(nèi)指導(dǎo)教師： 校外指導(dǎo)教師： 鄧銀環(huán) 完 成 日 期 ： 2020 年 7月 17 日 黃河水利 職業(yè)技術(shù)學(xué)院自動化工程系黃河水院自動化工程系畢業(yè)論文 2 摘要 局部放電測量是目前測試電力設(shè)備特性、發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部缺陷、預(yù)防設(shè)備故障的一種非常有效的手段。建立多種局部放電在線檢測方法合理搭配的聯(lián)合診斷方法，為未來 電力設(shè)備在線測方法發(fā)展提供指導(dǎo)。 POCheck 高頻局部放監(jiān)測技術(shù) ................. 錯誤 !未定義書簽。 高速示波器精確定位技術(shù) ..................... ........... 錯誤 !未定義書簽。 4第四章 局部放電聯(lián)合診斷技術(shù) ......................... 錯誤 !未定義書簽。 5 第五章 典型案例 ..................................... 錯誤 !未定義書簽。對實(shí)際故障的統(tǒng)計分析表明，絕緣故障是影響變壓器正常運(yùn)行的主要原因，而局部放電是造成變壓器絕緣劣化的主要原因。同時，在線檢測時試品不用承受高于額定值的過電壓，不會影響被 試設(shè)備，屬于非破壞性試驗(yàn)。本課題期望能夠引