【正文】 該變壓器過熱故障的位置靠近低壓 B 相。 表 51油色譜數(shù)據(jù) 組份 樣品 甲烷 乙烷 乙烯 乙炔 一氧 化碳 二氧 化碳 氫 總烴 油樣 368 采樣數(shù)據(jù) (單位 恤 l/1) 表 52油色譜數(shù)據(jù) 組份 樣品 甲烷 乙烷 乙烯 乙炔 一氧 化碳 二氧 化碳 氫 總烴 油樣 0 采樣數(shù)據(jù) (單位扭 l/l) 為進(jìn)一步確定缺陷并進(jìn)行定位，在設(shè)備停電處理前，采用高頻局放監(jiān)測技術(shù)對該變壓器進(jìn)行帶電局放監(jiān)測和定位。為驗(yàn)證各種測試手段，特別是判斷數(shù)據(jù)圖庫中典型圖譜的準(zhǔn)確性，我們針對部分典型放電現(xiàn)象，采取實(shí)測的方法 進(jìn)行了比對。 3)脈沖頻度特性 :每秒脈沖數(shù)大于 50。 6)SF6電氣設(shè)備故障檢測儀一專用于檢測運(yùn)行中 SF6氣體的二氧化硫和硫化氫 的含量等 。 黃河水院自動(dòng)工程系畢業(yè)論文 35 5)進(jìn)行溫度、壓力校正，并計(jì)算結(jié)果。故障的類型和嚴(yán)重程度與油中溶解氣體的組成、含量、增長速率等因素密切相關(guān)。若一致并且信號更大，則基本可判斷為外部干擾 。 黃河水院自動(dòng)工程系畢業(yè)論文 33 7)用 2D(二維 )、 3D(三維 )、相位 (PRPD:PhaseResolvedPartialDISeharge)等多種圖形方式顯示局部放電信號，顯示不同局放類型的特征圖形 。高速數(shù)據(jù)采集單元將傳感器收集并轉(zhuǎn)換后的電信號變成數(shù)字信號存儲到計(jì)算機(jī)中 。現(xiàn)在英國所有新制造的 GIS 都提供了為特高頻監(jiān)測用的內(nèi)電極，并且可用專家系統(tǒng)去處理特高頻放電數(shù)據(jù)，已經(jīng)取得了較好的效果。若軸向激發(fā)且該脈沖注入足夠快，則會(huì)產(chǎn)生高次模波 TE0m 及 TM0m。 超高頻局放監(jiān)測技術(shù) l、基本原理 超高頻局放檢測技術(shù)是目前國際上對 GIS 類設(shè)備普遍采用的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)。判斷方法如下 :放電量與放電頻率隨電壓升高、放電信號波形可明顯分辨出“入射波”與“反射波”、定位圖上有代表局放的、集中的“點(diǎn)集合”或“線集合”、局放相位具有典型的“ 180 度”原則 。通常情況下，當(dāng)局部放電起始電壓低于運(yùn)行電壓，表明電纜正常運(yùn)行中存在局部放電，并依據(jù)電纜本體和附件各自的局放標(biāo)準(zhǔn)，對電纜采取相應(yīng)的黃河水院自動(dòng)化工程系畢業(yè)論文 26 維修策略。有關(guān)文獻(xiàn)表明 :振蕩波頻率在 600Hz 以下時(shí)，振蕩波電壓和工頻交流電壓具有較好的等效性。 局放檢測是電纜絕緣評估的重要內(nèi)容，它可以對電纜網(wǎng)故障提供早期的診斷。某些干擾聲音可能來自水銀燈以及附近走動(dòng)的人或運(yùn)行的機(jī)器，隔離這些干擾噪聲，需要集中注意力在設(shè)備發(fā)出的超聲 上。 主要技術(shù)指標(biāo) : l)測量頻率范圍 :20100kHz 2)輸出 :外差法校準(zhǔn)輸出 3)探測器 :可選聲音掃描模式和聽診器模式 4)耳機(jī) :豪華抗干擾頭戴式耳機(jī)，雜訊衰減大于 23dB，符合 ANSI 和 OSHA 標(biāo)準(zhǔn) 5)尺寸 :150 220 70mm 6)重量 :主機(jī) 。聲的干擾主要是機(jī)械振動(dòng)和電磁振動(dòng)，其頻率一般小于 10kHz，而空氣中的放電頻率非常豐富，一般高于 10kHz。兩個(gè)通道的衰減器獨(dú)立調(diào)節(jié)。 現(xiàn)場應(yīng)用方法 應(yīng)用方法如下 : l)在測量之前必須用測試源來校準(zhǔn)儀器，包括探頭和引線，確定設(shè)備是否能正常工作。將一個(gè)、兩個(gè)和多個(gè)探頭放在待測設(shè)備的接地的金屬愷裝上來測量。 1000pC 的放電持續(xù) 10ns 將產(chǎn)生 100mA 的電流。 2)如果信號譜圖符合局放判斷規(guī)則，則需要對其進(jìn)行定位分析。 17)系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，具備較強(qiáng)的擴(kuò)展功能。 9)具有人工分類功能。 2)對局部放電脈沖的波形特征進(jìn)行分析，識別局部放電的類型去除噪音信號 如電暈放電、表面放電、內(nèi)部放電或噪音信號。 現(xiàn)場測試時(shí)將高頻 CT卡在容性設(shè)備末屏接地線或電纜接地線上，同步線圈卡在接地線或電纜本體上并與信號采集單元連接。試驗(yàn)結(jié)果表明，在利用寬頻帶電磁禍合法進(jìn)行電纜局放檢測時(shí)，若局放發(fā)生在連接頭或終端處，則此時(shí)的幅頻特性衰減并不嚴(yán)重，可以選用頻率較高的傳感器，而對于距 離連接頭或終端較遠(yuǎn)的電纜本體的局放進(jìn)行檢測，由于幅頻特性的衰減很嚴(yán)重，宜選用頻率較低的傳感器，同時(shí)還要考慮在合適并且有效的位置安裝傳感器，否則，信號有可能在衰減完時(shí)仍未被傳感器拾取到。 黃河水院自動(dòng)工程系畢業(yè)論文 17 POCheck 高頻局放監(jiān)測技術(shù) 基本原理 在充油變壓器中或其它油紙絕緣電力設(shè)備中局部放電的發(fā)生是非常普遍的，由于纖維紙因沒有充分浸透形成的氣穴，或者金屬導(dǎo)體突出的部位因電場強(qiáng)度的增強(qiáng)而產(chǎn)生氣泡都會(huì)導(dǎo)致局部放電的發(fā)生。 主要技術(shù)指標(biāo) : 頻譜分析儀的主要技術(shù)指標(biāo)如下 : 1)頻率范圍 : 2)試驗(yàn)電壓下，試品的工頻電容電流符合測量阻抗乙允許值時(shí)，可采用圖 27(b)試驗(yàn)回黃河水院自動(dòng)工程系畢業(yè)論文 15 路。連接測量阻抗和測量儀器中的放大單元的連線，通常為單屏蔽同軸電纜。 調(diào)平衡元件 。目前應(yīng)用得比較廣泛和成功的是脈沖電流法，它不僅可以靈敏地檢出是否存在局部放電，還可判定放電強(qiáng)弱程度。電暈放電在負(fù)極性時(shí)較易發(fā)生，也即在交流時(shí)它們可能僅出現(xiàn)在負(fù)半周。內(nèi)介質(zhì)與電極間的邊緣處，在 r 點(diǎn)的電場有一平行于介質(zhì)表面的分量，當(dāng)電場足夠強(qiáng)時(shí)則產(chǎn)生表面放電。 由上述及圖 22可看出，內(nèi)部局部放電總是出現(xiàn)在電源周期中的第一或第三象限，每周期的平均放電次數(shù)與外施電壓 u有關(guān)，每周放電次數(shù)隨著 u的上升與增加，大約呈直線關(guān)系，每個(gè)周期出現(xiàn)的局部放電脈沖可在局部放電測量儀的顯示器上觀察脈沖或放大波形分析 . 當(dāng)絕緣介質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)局部放電后，外施電壓在低于起始電壓的情況下，放電也能繼續(xù)維持。 2)局部放電起始電壓 Ui:是指試驗(yàn)電壓從不產(chǎn)生局部放電的較低電壓逐漸增加時(shí)，在試驗(yàn)中局部放電量超過某一規(guī)定值時(shí)的最低電壓值。 目前局部放電已列為變壓器類設(shè)備的出廠、交接和預(yù)試項(xiàng)目，在國家電網(wǎng)公司《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》中列為診斷性試驗(yàn)項(xiàng)目，成為國內(nèi)外廣 泛采用的一種評定絕緣質(zhì)量的有重大意義的方法，是一種非破壞性試驗(yàn)。介質(zhì)的沿面放電，層壓材料中的放電，固體絕緣的表面和內(nèi)層的樹枝狀爬電等也屬于這一類。傳感器為盤式的電容禍合器 (disccoupler)，在變壓器頂部靠近高壓側(cè)的箱體上開一介質(zhì)窗，傳感器通過介質(zhì)窗提取局部放電信號，送入頻譜分析儀，選取最優(yōu)頻率后，使用頻譜儀的 POW (pointonwave)模式進(jìn)行分析，取得了一定的成果。同時(shí)，變壓器內(nèi)箱壁也會(huì)對電磁波的傳播帶來不利影響，這就大大增加了檢測的難度。同時(shí)，由于檢測頻帶寬，具有較高的靈敏度。隨著數(shù)字濾波技術(shù)的發(fā)展，射頻檢測法在局放在線檢測中 得到了較廣泛的應(yīng)用。用 RIV 表來檢測局放的測量線路與脈沖電流直測法的測量電路相似。該方法無法進(jìn)行故障定位。超聲檢測主要用于定性地?cái)嗑址判盘柕挠袩o，以及結(jié)合脈沖電流法或直接利用超聲信號對局放源進(jìn)行物理定位。測量頻率低，頻帶窄，包含的信息量少。脈沖電流法是研究最早、應(yīng)用最廣泛的一種檢測方法， IEC 60270 為 IEC 正式公布的局部放電測量標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，在線檢測時(shí)試品不用承受高于額定值的過電壓，不會(huì)影響被 試設(shè)備，屬于非破壞性試驗(yàn)。 5 第五章 典型案例 ..................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 高速示波器精確定位技術(shù) ..................... ........... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。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)。 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(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 !未定義書簽。 超 高頻局放監(jiān)測技術(shù) .................................... .錯(cuò)誤 !未定義書簽。 案例 ........................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。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(shí)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(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)對在役設(shè)備的在線監(jiān)測和數(shù)字化管理。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。 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。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。 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。此外，還可以利用一個(gè)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。 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。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。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。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(jì)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)。 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、局部過熱、紫外線輻射和氧化作用，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。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 。 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(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。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 壓稱之為局放熄滅電壓。在某些情況下，空氣中的起始放電電壓可以計(jì)算。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。 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 。M測量儀器 第一種回路主要包括 : l)試品等效電容 Cx。 對 RC 型 (如圖 28)，當(dāng)電容 C較小時(shí)，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(shí)使檢測阻抗上工頻分量不能完全濾除，從而影響測量。 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(shí)，可采用圖 27(c)試驗(yàn)回路。 黃河水院自動(dòng)化工程系畢業(yè)論文 16 2)分辨率帶寬 :100HzIMHz。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。 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。 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。 3)帶電實(shí)時(shí)采集高頻局部放電信號的波形圖，記錄其相位、振幅和時(shí)間信息。 10)識別局部放電的類型，以概率的方式指示個(gè)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。 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。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(gè)電壓等級 。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)。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。測試源它有兩個(gè)凹陷的輸出極，設(shè)計(jì)用 于接入 PDLI 的探頭。調(diào)節(jié)可以采用手動(dòng)或自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，為方便起見，衰減控制在探頭上反復(fù)進(jìn)行。超聲波檢測主要采用 20kHz 以 上頻帶，可不受外部噪聲的干擾。 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。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