您好, 歡迎來(lái)到化工儀器網(wǎng)
開(kāi)關(guān)柜局放測(cè)試儀檢測(cè)方法及其原理
目前TEV檢測(cè)方法大都采用電容耦合探測(cè)器來(lái)檢測(cè)局部放電的幅值和放電脈沖頻率，其工作作原理如圖1所示。一般來(lái)說(shuō)單芯10 kV電纜的波阻抗約為10Ω , 35 kV開(kāi)關(guān)柜母線室金屬外殼的波阻抗約為70Ω。電纜或母線室發(fā)生局部放電產(chǎn)生持續(xù)10us的約100mA的脈沖電流時(shí)，在金屬外殼上會(huì)出現(xiàn)1-7V的對(duì)地電壓。傳統(tǒng)的脈沖電流法以視在放電量來(lái)表示放電強(qiáng)度，但由于在工作現(xiàn)場(chǎng)存在大量電磁信號(hào)，對(duì)定量分析存在不容忽視的干擾。同樣由于電磁干擾，TEV檢測(cè)不作為定量測(cè)量的手段，采用相對(duì)讀數(shù)來(lái)表示放電強(qiáng)度。該方法主要用于比較性的測(cè)量，主要用在比較某一組特定設(shè)備中各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況從而確定檢修的優(yōu)先順序。也可以對(duì)單個(gè)設(shè)備在時(shí)間上進(jìn)行跟蹤測(cè)量，找出其放電活動(dòng)的變化，了解設(shè)備的損傷情況。
發(fā)生局部放電時(shí)，在放電區(qū)域中，分子間產(chǎn)生劇烈撞擊，宏觀上產(chǎn)生了聲波，頻率大于20kHz的稱為超聲波。通過(guò)檢測(cè)局部放電產(chǎn)生的超聲波信號(hào)來(lái)判定局部放電的方法稱為局部放電的超聲波檢測(cè)方法。開(kāi)關(guān)柜的噪聲主要集中在低頻領(lǐng)域，大多在20 kHz以下，采用超聲波方法進(jìn)行局部放電檢測(cè)，應(yīng)避開(kāi)干擾頻率范圍而以高頻率為對(duì)象，但頻率越高，聲波在傳送過(guò)程中的衰減越大，因此利用超聲波方法進(jìn)行局部放電檢測(cè)所采用的頻段一般在數(shù)十到數(shù)百kHz。
典型的超聲波傳感器的中心頻率大約在40kHz附近，通常固定在開(kāi)關(guān)柜的外殼上，利用壓電晶體作為聲電轉(zhuǎn)化元件。當(dāng)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部發(fā)生放電時(shí)，局部放電產(chǎn)生的聲波信號(hào)傳遞到開(kāi)關(guān)柜表面，超聲波傳感器將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過(guò)放大器放大后傳到采集系統(tǒng)。圖2為超聲波方法檢測(cè)開(kāi)關(guān)柜局部放電示意圖。其中路徑1為超聲信號(hào)在空氣中以較短的路徑傳播到柜體內(nèi)壁，再穿過(guò)鐵皮到達(dá)傳感器。路徑2為超聲波從放電源通過(guò)空氣直接傳到傳感器位置，再穿過(guò)鐵皮進(jìn)入傳感器。除此之外超聲波在柜體內(nèi)傳播時(shí)還會(huì)發(fā)生不同程度的折反射，在一定的角度內(nèi)，有可能出現(xiàn)由于超聲波發(fā)生全反射而接收不到信號(hào)的現(xiàn)象。
超聲波檢測(cè)方法優(yōu)點(diǎn)是不受電氣干擾，且可以實(shí)現(xiàn)放電源的準(zhǔn)確定位，但是開(kāi)關(guān)柜內(nèi)游離顆粒對(duì)柜壁的碰撞可能對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成干擾;同時(shí)由于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以及超聲波的衰減和折反射，使得有些絕緣內(nèi)部的局部放電可能無(wú)法被檢測(cè)到。
綜上所述，將TEV與超聲波檢測(cè)方法結(jié)合應(yīng)用，既可以排除現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境的干擾，也可以排除游離顆粒與柜壁碰撞等干擾，大大提高檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾性，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)局部放電源的精.確定位。