【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) 為進一步確定缺陷并進行定位，在設備停電處理前，采用高頻局放監(jiān)測技術對該變壓器進行帶電局放監(jiān)測和定位。為驗證各種測試手段，特別是判斷數(shù)據(jù)圖庫中典型圖譜的準確性，我們針對部分典型放電現(xiàn)象，采取實測的方法 進行了比對。 3)脈沖頻度特性 :每秒脈沖數(shù)大于 50。 6)SF6電氣設備故障檢測儀一專用于檢測運行中 SF6氣體的二氧化硫和硫化氫 的含量等 。 黃河水院自動工程系畢業(yè)論文 35 5)進行溫度、壓力校正，并計算結果。故障的類型和嚴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。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換后的電信號變成數(shù)字信號存儲到計算機中 ?，F(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，則會產生高次模波 TE0m 及 TM0m。 超高頻局放監(jiān)測技術 l、基本原理 超高頻局放檢測技術是目前國際上對 GIS 類設備普遍采用的狀態(tài)監(jiān)測技術。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，當局部放電起始電壓低于運行電壓，表明電纜正常運行中存在局部放電，并依據(jù)電纜本體和附件各自的局放標準，對電纜采取相應的黃河水院自動化工程系畢業(yè)論文 26 維修策略。有關文獻表明 :振蕩波頻率在 600Hz 以下時，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容，它可以對電纜網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的人或運行的機器，隔離這些干擾噪聲，需要集中注意力在設備發(fā)出的超聲 上。 主要技術指標 : l)測量頻率范圍 :20100kHz 2)輸出 :外差法校準輸出 3)探測器 :可選聲音掃描模式和聽診器模式 4)耳機 :豪華抗干擾頭戴式耳機，雜訊衰減大于 23dB，符合 ANSI 和 OSHA 標準 5)尺寸 :150 220 70mm 6)重量 :主機 。聲的干擾主要是機械振動和電磁振動，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。兩個通道的衰減器獨立調節(jié)。 現(xiàn)場應用方法 應用方法如下 : l)在測量之前必須用測試源來校準儀器，包括探頭和引線，確定設備是否能正常工作。將一個、兩個和多個探頭放在待測設備的接地的金屬愷裝上來測量。 1000pC 的放電持續(xù) 10ns 將產生 100mA 的電流。 2)如果信號譜圖符合局放判斷規(guī)則，則需要對其進行定位分析。 17)系統(tǒng)采用模塊式結構，具備較強的擴展功能。 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、內部放電或噪音信號。 現(xiàn)場測試時將高頻 CT卡在容性設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。試驗結果表明，在利用寬頻帶電磁禍合法進行電纜局放檢測時，若局放發(fā)生在連接頭或終端處，則此時的幅頻特性衰減并不嚴重，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的電纜本體的局放進行檢測，由于幅頻特性的衰減很嚴重，宜選用頻率較低的傳感器，同時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仍未被傳感器拾取到。 黃河水院自動工程系畢業(yè)論文 17 POCheck 高頻局放監(jiān)測技術 基本原理 在充油變壓器中或其它油紙絕緣電力設備中局部放電的發(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，或者金屬導體突出的部位因電場強度的增強而產生氣泡都會導致局部放電的發(fā)生。 主要技術指標 : 頻譜分析儀的主要技術指標如下 : 1)頻率范圍 : 2)試驗電壓下，試品的工頻電容電流符合測量阻抗乙允許值時，可采用圖 27(b)試驗回黃河水院自動工程系畢業(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。 調平衡元件 。目前應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，還可判定放電強弱程度。電暈放電在負極性時較易發(fā)生，也即在交流時它們可能僅出現(xiàn)在負半周。內介質與電極間的邊緣處，在 r 點的電場有一平行于介質表面的分量，當電場足夠強時則產生表面放電。 由上述及圖 22可看出，內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，每周放電次數(shù)隨著 u的上升與增加，大約呈直線關系，每個周期出現(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 . 當絕緣介質內出現(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:是指試驗電壓從不產生局部放電的較低電壓逐漸增加時，在試驗中局部放電量超過某一規(guī)定值時的最低電壓值。 目前局部放電已列為變壓器類設備的出廠、交接和預試項目，在國家電網公司《輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》中列為診斷性試驗項目，成為國內外廣 泛采用的一種評定絕緣質量的有重大意義的方法，是一種非破壞性試驗。介質的沿面放電，層壓材料中的放電，固體絕緣的表面和內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的箱體上開一介質窗，傳感器通過介質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)模式進行分析，取得了一定的成果。同時，變壓器內箱壁也會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，由于檢測頻帶寬，具有較高的靈敏度。隨著數(shù)字濾波技術的發(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。該方法無法進行故障定位。超聲檢測主要用于定性地斷局放信號的有無，以及結合脈沖電流法或直接利用超聲信號對局放源進行物理定位。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準。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 試設備，屬于非破壞性試驗。 5 第五章 典型案例 ..................................... 錯誤 !未定義書簽。 高速示波器精確定位技術 ..................... ........... 錯誤 !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 電力設備在線測方法發(fā)展提供指導。 關鍵詞 ：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。 超 高頻局放監(jiān)測技術 .................................... .錯誤 !未定義書簽。 案例 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。此外，帶電檢測可以在不影響設備正常運行的情況下，隨時測量或監(jiān)測設備的“健康狀態(tài)”，使管理者對設備運行狀態(tài)心中有數(shù)，也便于科學合理地安排設備檢修周期及檢修項目，使維修更換時有的放矢，不僅大量縮減檢修時間及相應人力物力財力消耗，也使企業(yè)管理水平上升到一個新的層面，實現(xiàn)對在役設備的在線監(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 它是利用變壓器內部局部放電產生的電熱能量轉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部局部放電產生的超高頻電磁波，實現(xiàn)局部放電的檢測，并實現(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際的放電波形，可以較全面的研究變壓器內部局部放電的本質特征。因此，變壓器局部放電超高頻檢測技術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行了探討，他們最主要的貢獻是發(fā)明了一系列超高頻天線的標定計算方法，為以后超高頻法測量局部放電的標準化奠定了一定的基礎。 局部放電的危害 如果電氣設備絕緣在運行電壓下出現(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，產生的累積效應會使絕緣的介電性能逐漸劣化并使局部缺陷擴大，最后導致整個絕緣擊 穿，設備損壞。進行局部放電測量的目的主要有 : 1) 驗證設備在規(guī)定電壓下，局部放電量應小于規(guī)定數(shù)值 。 3)局部放電熄滅電壓 U0:是指試驗電壓從超過局部放電起始電壓的較高值逐漸下降時，在試驗中局部放電量小于某一規(guī)定值時的最高電壓值。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。在某些情況下，空氣中的起始放電電壓可以計算。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。 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。 3)試驗電壓下，圖 27(a)、 (b)試驗回路有過高的干擾信號時，可采用圖 27(c)試驗回路。 黃河水院自動化工程系畢業(yè)論文 16 2)分辨率帶寬 :100HzIMHz。從放電機理的角度分析，油紙絕緣內部缺陷導致的局部放電是由放電電極與絕緣介質的性質唯一確定的，所以不同類型的放電與其產生的放電脈沖信號波形應 當是相對應的。 設備工作原理及主要技術指標 設備工作原理：局放檢測系統(tǒng) PDCheck 對容性設備末屏接地線 (包括電纜接地線 )進行高頻局放監(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 標準，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)譜以此進行放電種類識別。 3)帶電實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。 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，確保電力設備和工作人員的安全。首先比較同相高壓側、中壓側、低壓側信號大小，確定異常信號來自哪個電壓等級 。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。儀器接收局部放 電產生的短期暫態(tài)電信號，每次探測到局放即給出視覺和聲音的指示。測試源它有兩個凹陷的輸出極，設計用 于接入 PDLI 的探頭。調節(jié)可以采用手動或自動實現(xiàn)，為方便起見，衰減控制在探頭上反復進行。超聲波檢測主要采用 20kHz 以 上頻帶，可不受外部噪聲的干擾。 實現(xiàn)的主要功能 : 1)可以對開關柜、配電變壓器等設備進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)調整靈敏度以決定聲音的來源方向，觀察顯示