【正文】 時(shí)，通常要補(bǔ)償無(wú)局放電容來(lái)降低振蕩頻率，保證局放測(cè)量的有效性。在電纜上施加一個(gè)衰減振蕩的電壓，其頻率由公式 31計(jì)算。國(guó)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(shí)間短，操作方便，可以發(fā)現(xiàn)電纜中的各種缺陷，且不會(huì)對(duì)電纜造成損傷等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)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(jì)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(cè)試的區(qū)域，連續(xù)調(diào)整靈敏度以決定聲音的來(lái)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(duì)開(kāi)關(guān)柜、配電變壓器等設(shè)備進(jìn)行超聲波局放普測(cè)和定位。這種可聽(tīng)的信號(hào)可以用耳機(jī)收聽(tīng)，也可以?xún)?chǔ)存下來(lái)供其它人員使用。超聲波檢測(cè)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(shí)差，相當(dāng)于暫態(tài)過(guò)程在空氣中傳播 600mm 需要的時(shí)間。調(diào)節(jié)可以采用手動(dòng)或自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，為方便起見(jiàn)，衰減控制在探頭上反復(fù)進(jìn)行。如果探測(cè)到放電源，通過(guò)逐漸增加衰減直至剛好能觸發(fā)儀器可以測(cè)量其幅值。測(cè)試源它有兩個(gè)凹陷的輸出極，設(shè)計(jì)用 于接入 PDLI 的探頭。 主要技術(shù)指標(biāo) : l)信號(hào)類(lèi)型 :局部放電脈沖信號(hào) 2)測(cè)量范圍 :063dB，步長(zhǎng) ldB可調(diào) 3)精度 :2dB 黃河水院自動(dòng)化工程系畢業(yè)論文 22 4)通道數(shù) :2 5)傳感器類(lèi)型 :電容禍合式 6)禍合電容值 :spF 7)信號(hào)極性 :正級(jí)性或負(fù)極性 8)測(cè)量電磁波頻寬 :360MHz 9)定位時(shí)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(cè)器模式下可運(yùn)行 個(gè)小時(shí)，雙探測(cè)器模式下可運(yùn)行 個(gè)小時(shí) ) 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(hào)，每次探測(cè)到局放即給出視覺(jué)和聲音的指示。這一過(guò)程中，阻抗為瞬時(shí)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(kāi)口、接頭、面板等間隙釋出。對(duì)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(xiàn) 效應(yīng)。 地電波局放監(jiān)測(cè)技術(shù) 基本原理 如果高壓柜 (如金屬愷裝開(kāi)關(guān)柜或電纜終端 )相對(duì)地絕緣有局放，少量放電將會(huì)通過(guò)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(hào)大小，確定異常信號(hào)來(lái)自哪個(gè)電壓等級(jí) 。 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方法 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)采用高頻傳感器卡在容性設(shè)備末屏接地線(xiàn)上或電纜接地線(xiàn)上藕合脈沖電流信號(hào)，將同步信號(hào)卡在相同部位采集相位信息，用同軸電纜將信號(hào)傳送到 TECHIMP高頻局放儀進(jìn)行測(cè)量 和分析。 18)系統(tǒng)的前端檢測(cè)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(bào)警功能，檢測(cè)到局放信號(hào)時(shí)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 10)識(shí)別局部放電的類(lèi)型，以概率的方式指示個(gè)局放信號(hào)屬于某種局部放電類(lèi)型 (電暈放電、表面放電、內(nèi)部放電、噪音信號(hào)等 )的可能性。 7)提取局部放電信號(hào)的特征值，如時(shí)間特征，頻率特征，不同類(lèi)型放電間的放電時(shí)間間隔等，并利用這些特征來(lái)識(shí)別不同的放電類(lèi)型。 3)帶電實(shí)時(shí)采集高頻局部放電信號(hào)的波形圖，記錄其相位、振幅和時(shí)間信息。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，并能很好抑制噪聲，非 常適合現(xiàn)場(chǎng)使用。 傳統(tǒng)的基于放電電流脈沖的局放檢測(cè)手段是基于 IEC60270 標(biāo)準(zhǔn)，頻帶局10200kHz，測(cè)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(lèi)識(shí)別。高頻檢測(cè)通道共有三個(gè)，可同時(shí)接收三相接地線(xiàn)或交叉互聯(lián)線(xiàn)上采集的 PD 信號(hào)，采樣頻率為 100MHz，帶寬為 16kHz30MHz，這樣的采樣頻率和帶寬完全滿(mǎn)足局放測(cè)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(cè)系統(tǒng) PDCheck 對(duì)容性設(shè)備末屏接地線(xiàn) (包括電纜接地線(xiàn) )進(jìn)行高頻局放監(jiān)測(cè)。 測(cè)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(duì)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(lèi)型的放電與其產(chǎn)生的放電脈沖信號(hào)波形應(yīng) 當(dāng)是相對(duì)應(yīng)的。 2)將傳感器置于被測(cè)設(shè)備絕緣部件表面，測(cè)量該設(shè)備輻射出來(lái)的電磁波信號(hào)頻譜特征，并和空氣中的電磁波信號(hào)進(jìn)行對(duì)比分析。 黃河水院自動(dòng)化工程系畢業(yè)論文 16 2)分辨率帶寬 :100HzIMHz。同時(shí)，同一放電源的周期性時(shí)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(guò)高的干擾信號(hào)時(shí)，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(cè)阻抗。 對(duì) RC 型 (如圖 28)，當(dāng)電容 C較小時(shí)，檢測(cè)阻抗上的波形與流過(guò)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(shí)使檢測(cè)阻抗上工頻分量不能完全濾除，從而影響測(cè)量。測(cè)量阻抗是一個(gè)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(cè)量?jī)x器 第一種回路主要包括 : l)試品等效電容 Cx。Ck禍合電容 。 測(cè)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(chēng)為直接法測(cè)量回路 。在交流電壓下，當(dāng)高壓電極存在尖端，電場(chǎng)強(qiáng)度集中時(shí)，電暈一般出現(xiàn)在負(fù)半周，放電波形見(jiàn)圖 26，或當(dāng)接地電極也有尖端點(diǎn)時(shí)，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(shí)，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(shí)若將高壓端與低壓端對(duì)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(jì)算。當(dāng)其系統(tǒng)有一過(guò)電壓干擾時(shí)，則觸發(fā)幅值大的局部放電，并在過(guò)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(gè)維持到放電消失時(shí)的電 壓稱(chēng)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(guò)局部放電起始電壓的較高值逐漸下降時(shí)，在試驗(yàn)中局部放電量小于某一規(guī)定值時(shí)的最高電壓值。此時(shí)注入的電荷量即稱(chēng)為局部放電的視在放電量，以皮庫(kù) (pC)表示。進(jìn)行局部放電測(cè)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(lái)講，對(duì)一個(gè)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(huì)使絕緣材料受到電暈腐蝕、局部過(guò)熱、紫外線(xiàn)輻射和氧化作用，產(chǎn)生的累積效應(yīng)會(huì)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(gè)絕緣擊 穿，設(shè)備損壞。 黃河水院自動(dòng)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(cè)量 局部放電概述 局部放電的定義 根據(jù) GB/T73542020《局部放電測(cè)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(duì)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(xiàn)的標(biāo)定計(jì)算方法，為以后超高頻法測(cè)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(xiàn)插入變壓器放油閥中 ，天線(xiàn)面與油箱壁在同一平面上，所測(cè)得的信號(hào)通過(guò)一個(gè)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)從變壓器導(dǎo)出并送入檢測(cè)裝置，這樣電磁波到達(dá)傳感器時(shí)衰減較少 。因此，變壓器局部放電超高頻檢測(cè)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(cè) 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(cè)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(cè)是通過(guò)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(cè)，并實(shí)現(xiàn)抗干擾。在實(shí)驗(yàn)室利用光測(cè)法來(lái)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(cè)法設(shè)備復(fù)雜昂貴、靈敏度低，且需要被檢測(cè)物質(zhì)對(duì)光是透明的，因而在實(shí)際中無(wú)法應(yīng)用。此外，還可以利用一個(gè)接收線(xiàn)圈來(lái)接收由于局放而發(fā)出的電磁波，對(duì)于不同測(cè)試對(duì)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(wàn)赫茲到幾十萬(wàn)赫茲 )，以獲得最大的信噪比。目前多用于套管的檢測(cè)。 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(lái)檢測(cè)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(xiàn)故障診斷中，并且建立起模式識(shí)別系統(tǒng) 可實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)識(shí)別，是當(dāng)前在變壓器局放檢測(cè)領(lǐng)域非常有效的方法。在電力變壓器的離線(xiàn)和在線(xiàn)檢測(cè)中，它是主要的輔助測(cè)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(lái)檢測(cè)放電的位置，但由于靈敏度很低，在局部放電測(cè)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(lái)檢測(cè)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(chǎng)干擾嚴(yán)重，導(dǎo) 致脈沖電流法無(wú)法有效應(yīng)用于在線(xiàn)監(jiān)測(cè) 。檢測(cè)變壓器局部放電用的電流傳感器通常由羅戈夫斯基線(xiàn)圈制成。 文獻(xiàn)綜述 局部放電檢測(cè)是以發(fā)生局部放電時(shí)產(chǎn)生的電光聲等現(xiàn)象為依據(jù)，來(lái)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(cè)可以在不影響設(shè)備正常運(yùn)行的情況下，隨時(shí)測(cè)量或監(jiān)測(cè)設(shè)備的“健康狀態(tài)”，使管理者對(duì)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(shí)有的放矢，不僅大量縮減檢修時(shí)間及相應(yīng)人力物力財(cái)力消耗，也使企業(yè)管理水平上升到一個(gè)新的層面，實(shí)現(xiàn)對(duì)在役設(shè)備的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)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(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 聯(lián)合診斷技術(shù)原理 ............................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 超 高頻局放監(jiān)測(cè)技術(shù) .................................... .錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 ....................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 關(guān)鍵詞 ：變壓器； 局部放電 ； 在線(xiàn)檢測(cè) ； 高頻 ； 超高頻 黃河水院自動(dòng)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(cuò) 誤 !未定義書(shū)簽。黃河水院自動(dòng)工程系畢業(yè)論文 1 畢 業(yè) 論 文 電力變壓器檢測(cè)技術(shù)研究設(shè)計(jì) 作 者 姓 名 ： 專(zhuān) 業(yè)、班 級(jí)： 發(fā)電廠(chǎng)及電力系統(tǒng) 1102 班 學(xué) 號(hào)： 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(dòng)化工程系黃河水院自動(dòng)化工程系畢業(yè)論文 2 摘要 局部放電測(cè)量是目前測(cè)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(xiàn)檢測(cè)方法合理搭配的聯(lián)合診斷方法，為未來(lái) 電力設(shè)備在線(xiàn)測(cè)方法發(fā)展提供指導(dǎo)。 POCheck 高頻局部放監(jiān)測(cè)技術(shù) ................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 高速示波器精確定位技術(shù) ..................... ........... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 4第四章 局部放電聯(lián)合診斷技術(shù) ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 5 第五章 典型案例 ..................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。對(duì)實(shí)際故障的統(tǒng)計(jì)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(shí)，在線(xiàn)檢測(cè)時(shí)試品不用承受高于額定值的過(guò)電壓，不會(huì)影響被 試設(shè)備，屬于非破壞性試驗(yàn)。本課題期望能夠引