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超聲波法研究局部放電現(xiàn)狀

發(fā)布時(shí)間：2020-05-25 10:40:18人氣：

脈沖電流法開創(chuàng)了采用放電量檢測方法來檢測絕緣性能的評價(jià)體系，提出了早期的局部放電狀態(tài)評價(jià)準(zhǔn)則，建立了局部放電檢測的一般性方法。但是脈沖電流法在現(xiàn)場檢測中存在上千pC的干擾，無法還原真正的原始放電信號，而且由于其離線檢測，也很難反映設(shè)備工作時(shí)的放電狀態(tài)。而現(xiàn)在更多的現(xiàn)場工作人員與設(shè)計(jì)人員更加需要的是如何在不停機(jī)的狀態(tài)下判斷局部放電是否產(chǎn)生，強(qiáng)度多大，如何排除隱患，尤其當(dāng)現(xiàn)場放電強(qiáng)度很強(qiáng)時(shí)，通過局部放電檢測技術(shù)來評價(jià)系統(tǒng)的絕緣強(qiáng)度，使用壽命等。面對這種需求，超聲波局部放電檢測法是最佳的檢測方法。超聲波檢測法具備下面的特點(diǎn)：

1、實(shí)現(xiàn)的便宜性

超聲波法是一種非傾入式的檢測方法，與電氣系統(tǒng)沒有直接的接觸，因此與高壓設(shè)備隔力性強(qiáng)，保證了現(xiàn)場工作人員和檢測人員的人身安全。整個(gè)檢測過程中系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，能夠直接檢測工作中的設(shè)備的絕緣狀態(tài)。在檢測方式上，使用一個(gè)或多個(gè)傳感器貼在高壓電氣設(shè)備的接地外殼上檢測超聲波信號，不影響設(shè)備工作。在信號采集上由于被檢測超聲波信號頻率遠(yuǎn)低于高頻電磁波信號，硬件實(shí)現(xiàn)上也較為簡單。所以超聲波檢測法在高電壓等級的電力備局部放電測試中實(shí)現(xiàn)起來更加便捷、適宜。

2、定位精確性

放電點(diǎn)位置的確定是進(jìn)行下一步設(shè)備絕緣故障分析和狀態(tài)檢修的前提。局部放電定位方法主要有：電脈沖分量定位法，該方法判斷放電點(diǎn)的位置坐標(biāo)，主要通過檢測電脈沖的電容分量從放電點(diǎn)運(yùn)動到繞組的時(shí)間差來估算；X射線法，它的原理是使局部放電的能量獲得外加的X射線的能量，提高檢測的精度；超聲波定位法在應(yīng)用研究上又存在兩個(gè)分支，一種是利用各個(gè)放電點(diǎn)與非放電點(diǎn)聲信號和聲信號之間的時(shí)間差經(jīng)過迭代算法來計(jì)算放電位置，另一種利用的是聲信號與電信號之間的時(shí)間差來進(jìn)行放電坐標(biāo)計(jì)算。上述三種方法都能夠?qū)崿F(xiàn)局部放電源的定位。但是超聲波法相對其他兩種方法具有更高的精確度，這源于它采用衛(wèi)星定位的原理來實(shí)現(xiàn)。而X射線法還需要加裝射線發(fā)生器，在實(shí)現(xiàn)上也存著很大困難。目前超聲波定位法在局部放電定位中占據(jù)主導(dǎo)地位，大量研究人員都致力于超聲波定位算法的研究，現(xiàn)在廣泛采用的有電聲定位法和聲聲定位法。

3、定量分析與模式識別

當(dāng)前采用基于模式識別的系統(tǒng)辨識方法對局部放電信號進(jìn)行識別和基于小波變換等數(shù)學(xué)方法的定量分析方法對放電信號進(jìn)行測量正在成為局部放電檢測研究中的側(cè)重點(diǎn)。上一世紀(jì)末，日本與德國研究人員曾在模式識別與定量分析方面進(jìn)行過深入研究。近年來由于非確定性科學(xué)和非線性科學(xué)的進(jìn)步，為局部放電模式識別與定量分析提供了新的理論。隨著現(xiàn)代檢測技術(shù)、計(jì)算機(jī)科技的發(fā)展與進(jìn)步以及信號處理算法的不斷創(chuàng)新，采用基于模式識別的系統(tǒng)辨識方法和基于數(shù)學(xué)方法的定量分析在超聲波法局部放電定位分析中己經(jīng)變得可行。

4、超聲波技術(shù)發(fā)掘新的放電信息

高壓電氣設(shè)備中絕緣材料的電荷分布也可以通過超聲波局部放電檢測法進(jìn)行測量，這是因?yàn)榫植糠烹姲l(fā)生時(shí)會產(chǎn)生超聲波脈沖并且與空間電荷成比例，這些超聲波脈沖還一與電荷密度分布相關(guān)聯(lián)。因此測量超聲波的同時(shí)就能獲得電荷的存在位置及分布規(guī)律。根據(jù)局部放電超聲波發(fā)生的原理能夠判斷亞輝光放電與輝光放電也會發(fā)出超聲波。對超聲波信號的測量研究將會推動產(chǎn)生新的局部放電評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)這將彌補(bǔ)電脈沖法在局部放電評判標(biāo)準(zhǔn)中存在的不足。可見，超聲波局部放電檢測法還能檢測出其他放電參數(shù)信息，對未來局部放電檢測具有廣闊的指導(dǎo)意義。

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