上世紀70年代末,人們就開始探索使用光測法檢測電氣設備的局部放電。1993年,加拿大學者S.S.Bamji等利用光測法研究聚乙烯絕緣材料的老化特性,研究結果表明:當試驗所加電壓高于材料發生放電引起光輻射的起始電壓時,電樹枝開始發展,材料的絕緣特性逐漸下降。1996年,加拿大學者M.Kaufhold等人,同時利用光測法和脈沖電流法進行電力設備內部的局部放電檢測試驗,試驗得到的結果表明:與脈沖電流法不同,光測法的檢測元件與電氣一次側隔離,對電力設備的運行方式不造成影響,同時,各種電磁場不會對光測法產生干擾,信號檢測的靈敏度較高,光測法可以用于電氣設備局部放電的在線監測。
目前利用光測法檢測變壓器中局部放電產生的光信號有兩種方法:一種是在變壓器外部,利用光電傳感器捕捉局部放電產生的光信號;另一種則是將光纖傳感器伸入變壓器內部,對局部放電輻射的光信號直接檢測。前者安裝比較靈活,檢測范圍較小,后者安裝比較固定,但檢測范圍較大。絕緣缺陷類型不同,引發的局部放電輻射的光信號特征各不相同,因此利用光測法分析光信號能夠實現局部放電的模式識別與局部放電的故障診斷。利用光纖作為傳感器接收變壓器發生局部放電時輻射的光信號,并通過檢測分析光輻射的強度判斷變壓器絕緣狀況。由于光纖傳感器能夠靈活的布置并且可以伸入到變壓器箱體內部直接檢測其內部產生的光輻射,使得光測法在檢測變壓器內部的局放時,有著其獨特的優勢,并成為該領域的研究熱點。
與其他檢測方法相比,其優勢主要有:
1、抗電磁干擾能力強。變壓器的現場運行環境中的空間干擾電磁場相當復雜,在現場檢測變壓器的局部放電時各種空間電磁場對傳統電測法干擾比較嚴重。然而,電磁場與在光纖中傳輸的光信號不存在耦合作用,所以光測法有較強的抗電磁干擾能力。
2、信號能夠無損耗的傳輸和接收。光纖有良好的導光性能且光在光纖中傳播損耗低。光纖傳輸頻帶寬,光信號在傳輸過程中的能量損耗少,傳輸信號不失真,提高了檢測的靈敏度。
3、對環境的適應能力強。光纖是絕緣材料,不影響設備內部的電場分布,而且光纖的布置形式能夠隨著檢測對象的改變而靈活改變。光纖耐腐蝕性好,因此即使安裝在惡劣的環境中(如油浸式變壓器)也不會損壞,很好的保證了檢測的穩定性。
所以,作為大型油浸式變壓器局部放電檢測一種新興的非電量檢測法,光測法能夠直觀的檢測到變壓器內部的放電情況,將光測探頭安裝在較常發生局部放電的特殊位置能夠有效的監測變壓器內部局部放電的發生,大大增強了變壓器局部放電在線監測的可靠性,隨著對大型油浸式可靠性要求的不斷增長,光測法將會有巨大的發展空間。