多功能局放帶電測(cè)試儀的原理及方法——每日了解電力知識(shí)

今天武漢摩恩智能電氣有限公司帶大家了解一下MEJFD-105 多功能局放帶電測(cè)試儀。
MEJFD-105 多功能局放帶電測(cè)試儀原理：

對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行帶電監(jiān)測(cè)和故障診斷，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)知性維修的前提，是保證設(shè)備安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵，也是對(duì)傳統(tǒng)的離線預(yù)防性試驗(yàn)的重大補(bǔ)充和拓展。局部放電信號(hào)的監(jiān)測(cè)仍是以伴隨放電產(chǎn)生的電、聲、光、溫度和氣體等各種理化現(xiàn)象為依據(jù)，通過(guò)能代表局部放電的這些物理量來(lái)測(cè)定。測(cè)量的方法大體分為電測(cè)法和非電測(cè)法。
電測(cè)法利用局部放電所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，即測(cè)量因放電時(shí)電荷變化所引起的脈沖電流，稱(chēng)為脈沖電流法。脈沖電流法是離線條件下測(cè)量電氣設(shè)備局部放電的基本方法，也是目前帶電監(jiān)測(cè)局部放電的主要手段。電測(cè)法也可以測(cè)量局部放電所激發(fā)的電磁波，如超高頻和暫態(tài)地電波。
非電測(cè)法有油中氣體分析、紅外監(jiān)測(cè)、光側(cè)法和聲測(cè)法。其中應(yīng)用最廣泛的是聲測(cè)法，它利用高壓電器發(fā)生局部放電時(shí)發(fā)出的聲波來(lái)進(jìn)行測(cè)量。其優(yōu)點(diǎn)是基本不受現(xiàn)電磁場(chǎng)干擾的影響，信噪比高，可以確定放電源的位置；缺點(diǎn)是靈敏度低，不能確定放電量。
MEJFD-105 多功能局放帶電測(cè)試儀方法：
1.超高頻檢測(cè)法(UHF 法)
原理：GIS發(fā)生絕緣故障的原因是其內(nèi)部電場(chǎng)的畸變，往往伴隨著局部放電現(xiàn)象，產(chǎn)生脈沖電流，電流脈沖上升時(shí)間及持續(xù)時(shí)間僅為納秒(nS)級(jí)，該電流脈沖將激發(fā)出高頻電磁波，其主要頻段為 0.3—3GHz，該電磁波可以從 GIS 上的盤(pán)式絕緣子處泄露出來(lái)，采用超高頻傳感器(頻段為 0.3—3GHz )測(cè)量絕緣縫隙處的電磁波，然后根據(jù)接收的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)分析局部放電的嚴(yán)重程度。
優(yōu)點(diǎn):可以帶電測(cè)量，測(cè)量方法不改變?cè)O(shè)備的運(yùn)行方式，并且可以實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)監(jiān)測(cè)?？捎行У匾种票尘霸肼?，如空氣電暈等產(chǎn)生的電磁干擾頻率一般均較低,超高頻方法可對(duì)其進(jìn)行有效抑制?？垢蓴_能力強(qiáng)。
缺點(diǎn)：僅僅能知道發(fā)生了故障， 但不能對(duì)發(fā)生故障的點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。而且目前沒(méi)有相應(yīng)的國(guó)際及國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，不能給出一個(gè)放電量大小的結(jié)果。
目前難點(diǎn)：主要問(wèn)題在于如何進(jìn)一步提高靈敏度,解決各種干擾問(wèn)題，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位。
超聲波法
原理：高壓設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生局部放電信號(hào)的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生沖擊的振動(dòng)及聲音，局部放電會(huì)產(chǎn)生聲波，其類(lèi)型包括縱波、橫波和表面波?？v波通過(guò)氣體傳到外殼、橫波則需要通過(guò)固體介質(zhì)（比如絕緣子等）傳到外殼。通過(guò)貼在高壓設(shè)備外殼表面的壓電式傳感器接收這些聲波信號(hào)，以達(dá)到監(jiān)測(cè)局部放電的目的。因此可以用在腔體外壁上安裝的超聲波傳感器來(lái)測(cè)量局部放電信號(hào)。
優(yōu)點(diǎn)：傳感器與高壓設(shè)備的電氣回路無(wú)任何聯(lián)系，不受電氣方面的干擾。設(shè)備使用簡(jiǎn)便，技術(shù)相對(duì)比較成熟，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)比較豐富，可不改變?cè)O(shè)備的運(yùn)行方式進(jìn)行帶電測(cè)量，由于測(cè)量的是超聲波信號(hào)，因此對(duì)電磁干擾的抗干擾能力比較強(qiáng)，可以對(duì)缺陷進(jìn)行定位。
缺點(diǎn)： 聲音信號(hào)在空體中的傳輸速率很低(約 340m/s )，且信號(hào)中的高頻部分衰減很快，信號(hào)通過(guò)不同介質(zhì)的時(shí)候傳播速率不同，且在不同材料的邊界處會(huì)產(chǎn)生反射，因此信號(hào)模式變得很復(fù)雜。另外傳感器監(jiān)測(cè)有效范圍較小，對(duì)大型設(shè)備器需要眾多的傳感器，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較為不便。
實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題：
（1）靈敏度較低。無(wú)論縱波還是橫波，在高壓設(shè)備內(nèi)部傳播過(guò)程中，衰減很大。
（2）操作不便。需要通過(guò)粘結(jié)劑將傳感器貼在高壓設(shè)備殼體表面，粘貼的效果和操作者的晃動(dòng)對(duì)測(cè)量效果影響很大。
暫態(tài)地電波(TEV )法
暫態(tài)地電波法 通過(guò)在線測(cè)量開(kāi)關(guān)柜內(nèi)因局部放電致使其金屬殼體上產(chǎn)生的瞬時(shí)對(duì)地電壓（TEV），檢測(cè)判斷設(shè)備內(nèi)部是否存在絕緣故障，所謂的TEV測(cè)量法作為一種新的技術(shù)方法。當(dāng)局部放點(diǎn)活動(dòng)出現(xiàn)在高壓開(kāi)關(guān)柜絕緣層中時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生無(wú)線電頻率范圍內(nèi)的電磁波，它只可以通過(guò)金屬外殼上的開(kāi)孔，從開(kāi)關(guān)柜內(nèi)泄露到外表面。這些開(kāi)孔可以是外殼或密封墊圈或其他絕緣部件周?chē)拈g隙。當(dāng)電磁波傳播到開(kāi)關(guān)柜外面時(shí)，它會(huì)在接地的金屬外殼上產(chǎn)生瞬時(shí)電壓。
瞬時(shí)地電壓（TEV） 在幾毫伏至幾伏的范圍內(nèi)，存在時(shí)間很短，只有幾個(gè)納秒的上升時(shí)間?？梢栽陂_(kāi)關(guān)柜正在工作時(shí)將探頭放在開(kāi)關(guān)柜的外面，采用這種非侵入方式來(lái)檢測(cè)局部放電活動(dòng)。
瞬時(shí)地電壓（TEV）在線檢測(cè)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：
1、可以再設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)下進(jìn)行，無(wú)論采用在線或離線的局放監(jiān)測(cè)都無(wú)需將設(shè)備停機(jī)，只要在設(shè)備承受工作電壓的情況下即可進(jìn)行監(jiān)測(cè)，提高了設(shè)備可用率和用戶供電可靠性。
2、可以及早的發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，一般而言，發(fā)生故障前早期存在局部放電現(xiàn)象的可能性很大，如固體絕緣的缺陷、絕緣氣體中的懸浮顆粒等。及早發(fā)現(xiàn)局部現(xiàn)象和進(jìn)行維護(hù)處理，避免大規(guī)模停機(jī)故障發(fā)生。
3、有效的進(jìn)行故障定位，為采取針對(duì)性的檢修策略提供。
4、具有一定的抗干擾能力，能提供較好的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
武漢摩恩是從事電氣設(shè)備設(shè)計(jì)、制造的專(zhuān)業(yè)化公司！

審核編輯 黃宇