图1-1 测量局部放电的基本回路
2.无线电干扰电压法(RIV)
无线电干扰电压法,包括射频检测法,最早可追溯到1925年,Schwarger发现电晕放电会发射电磁波,通过无线电干扰电压表可以检测到局部放电的发生。国外目前仍有采用无线电干扰电压表检测局部放电的运用,在国内,常用射频传感器检测放电,故又叫射频检测法。较常用射频传感器有电容传感器、Rogowski线圈电流传感器和射频天线传感器等。
RIV方法能定性检测局部放电是否发生,甚至可以根据电磁信号的强弱对电机线棒和没有屏蔽层的长电缆进行局部放电定位;采用Rogowski线圈传感器也能定量检测放电强度,且测试频带较宽(1~30MHz)。
3.介质损耗分析法(DLA)
局部放电对绝缘材料的破坏作用是与局部放电消耗的能量直接相关的,局部放电的现象将导致介质的损坏,从而使得tgδ大大增加。因此可以通过测量tgδ的值来测量局部放电能量从而判断绝缘材料和结构的性能情况。
介质损耗分析法特别适用于测量低气压中存在的辉光或者亚辉光放电。由于辉光放电不产生放电脉冲信号,而亚辉光放电的脉冲上升时间太长,普通的脉冲电流法检测装置中难以检测出来。但这种放电消耗的能量很大,使得 tgδ很大,故只有采用电桥法检测 tgδ才能判断这种放电的状态和带来的危害。但是,DLA方法只能定性的测量局部放电是否发生,基本不能检测局部放电量的大小,这限制了DLA方法的运用。
二、非电检测法
1.超声波法测试局部放电
利用测超声波检测技术来测定局部放电的位置及放电程度,这种方法较简单,不受环境条件限制,但灵敏度较低,不能直接定量。超声波声测量方法常用于放电部位确定及配合电测法的补充手段。但声测法有它独特的优点,即它可在试品外壳表面不带电的任意部位安置传感器,可较准确地测定放电位置,且接收的信号与系统电源没有电的联系,不会受到电源系统的电信号的干扰;因此进行局部放电测量时,以电测法和声测法同时运用。两种方法的优点互补,再配合一些信号处理分析手段,则可得到很好的测量效果。
当设备内部有故障放电时(几千到几万皮库),这时利用电信号作为仪器触发信号,也即以电信号作为时间参考零点,然后以1-3个通道采集声信号,仪器A/D采样频率可选在500kHz或1MHz并移动传感器位置,使能有效地测到超声信号,见图1-2。测得电信号与声信号的时间差Δt就可计算出放电点与传感器的位置的距离,s=vΔt,一般计算取v=1.42mm/μs。
图1-2 超声测量信号波形
2.光检测法
对于绝缘内部的局部放电,只有透明介质才宜用光检测法,例如聚乙烯绝缘电缆芯通过水介质扫描用光电倍增管观察。但该方法灵敏度较低,局限性大,较适宜于检测暴露在外表面的电晕放电。
3.热检测法
由于局部放电在放电点会发热,当故障较严重时,局部热效应是明显的,可用预先埋入的热电偶来测量各点温升,从而确定局部放电部位。这种方法既不灵敏也不能定量,因而在现场测量中一般不用这种方法。
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