一、概述    

局部放電是一種脈沖放電，它會在電力設(shè)備內(nèi)部和周圍空間產(chǎn)生一系列的光、聲、電氣和機械的振動等物理現(xiàn)象和化學(xué)變化。這些伴隨局部放電而產(chǎn)生的各種物理和化學(xué)變化可以為監(jiān)測電力設(shè)備內(nèi)部絕緣狀態(tài)提供檢測信號。當(dāng)高壓電氣設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)絕緣缺陷時，會伴隨有局部放電信號的產(chǎn)生。通過對局放信號的檢測和分析，能判斷高壓電氣設(shè)備內(nèi)部是否存在絕緣隱患，防止?jié)撛谑鹿实倪M一步擴大。

我公司研制的多功能局部放電巡檢儀是一種多功能的手持儀器，其基于地電波、超聲波、特高頻及高頻電流檢測方法，測試設(shè)備的局部放電情況，可讀出局部放電幅度及圖譜波形，可以提供二維、三維圖譜的存儲以及讀出功能等，可以較好地評估電氣設(shè)備局部放電情況。

該儀器適用于GIS、開關(guān)柜、變壓器及電力電纜等電氣設(shè)備的局放檢測。設(shè)備采用便攜式，操作簡單，所有的檢測對高壓設(shè)備的運行不產(chǎn)生任何影響?？梢詫y量信號多周期觀察，對放電進行頻率識別，并通過多種模式進行分析，能夠清楚地判斷故障。采用了全新的外觀設(shè)計，使用了目前較為流行的Android系統(tǒng)，更易于操作使用，另外集成了500萬攝像頭拍照功能方便進行巡檢記錄；RFID利于擴展物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用；內(nèi)部集成了放電類型庫，便于對放電情況的對比核實。

二、測量原理

1暫態(tài)地電壓（TEV）

當(dāng)配電設(shè)備發(fā)生局部放電現(xiàn)象時，帶電離子會快速地由帶電體向接地的非帶電體快速遷移，如配電設(shè)備的柜體，并在非帶電體上產(chǎn)生電流行波，且以光速向各個方向快速傳播。受集膚效應(yīng)的影響，電流行波往往僅集中在柜體的內(nèi)表面，而不會直接穿透金屬柜體。但是當(dāng)電流行波遇到不連續(xù)的金屬斷開或絕緣連接處時，電流行波會由金屬柜體內(nèi)表面轉(zhuǎn)移到外表面，并以電磁波形式向自由空間傳播，且在金屬外表面產(chǎn)生暫態(tài)地電壓。而該電壓可用專用的TEV傳感器布置在開關(guān)柜外面進行測量。TEV傳感器類似傳統(tǒng)的RF耦合電容器，其殼體可做絕緣和保護雙重功能，傳感器內(nèi)部可感應(yīng)出高頻脈沖電流信號。

2超聲波（US） 

局部放電發(fā)生前，放電點周圍的電場力絕緣介質(zhì)的機械應(yīng)力和粒子力處于相對平衡狀態(tài)。局部放電發(fā)生時電荷的快速釋放或遷移使電場發(fā)生改變，打破了平衡狀態(tài)，引起周圍粒子發(fā)生震蕩性機械運動，從而產(chǎn)生聲音或振動信號。超聲波法通過在設(shè)備腔體外壁上安裝超聲波傳感器來測量局部放電信號。該方法特點是傳感器與地理設(shè)備的電氣回路無任何聯(lián)系，不受電器方面的干擾，但在現(xiàn)場使用時容易受周圍環(huán)境噪聲或設(shè)備機械振動的影響。由于超聲信號在電力設(shè)備常用絕緣材料中的衰減較大，超聲波檢測法的檢測范圍有限，但具有定位準(zhǔn)確度高的優(yōu)點。局部放電產(chǎn)生的聲波的頻譜很寬，可以從幾十Hz 到幾MHz，其中頻率低于20kHz 的信號能夠被人耳聽到，而高于這一頻率的超聲波信號必須用超聲波傳感器才能接收到。通過測量超聲波信號的聲壓大小，推測放電的強弱。

3特高頻(UHF)

電力設(shè)備絕緣體中絕緣強度和擊穿場強都很高，當(dāng)局部放電在很小的范圍內(nèi)發(fā)生時，擊穿過程很快，將產(chǎn)生很陡的脈沖電流，其上升時間小于1ns，并激發(fā)頻率高達數(shù)GHz 的電磁波。局部放電檢測特高頻（UHF）法基本原理是通過UHF 傳感器對電力設(shè)備中局部放電時產(chǎn)生的特高頻電磁波（300MHz ≤ f ≤ 3GHz ）信號進行檢測，從而獲得局部放電的相關(guān)信息，實現(xiàn)局部放電監(jiān)測。根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備情況的不同，可以采用內(nèi)置式特高頻傳感器和外置式特高頻傳感器。由于現(xiàn)場的電暈干擾主要集中300MHz 頻段以下，因此UHF 法能有效地避開現(xiàn)場的電暈等干擾，具有較高的靈敏度和抗干擾能力，可實現(xiàn)局部放電帶電檢測、定位以及缺陷類型識別等優(yōu)點。

4高頻電流互感器（HFCT）

高頻電流互感器主要用于高壓電氣設(shè)備的局部放電檢測，采用脈沖電流原理。由于絕大部分高壓電氣設(shè)備，其高低壓側(cè)或接地部分都存在分布電容，高場強區(qū)發(fā)生放電時，會耦合到接地部分并通過接地線進入大地。HFCT卡在接地線上，檢測其局放產(chǎn)生的脈沖電流信號，從而獲得被檢測設(shè)備的局部放電信息。主要用于電纜、變壓器、電抗器、GIS、開關(guān)柜等中高壓設(shè)備的局部放電信號檢測。利用HFCT 套接電氣設(shè)備接地線的檢測屬于非侵入式的檢測方法, 被檢測設(shè)備不需要停運，簡單可靠。