随着带电检测技术逐步被人们认识并接受,其发展的价值和前景也越来越被关注,国内外电力企业也紧盯带电检测技术这一市场,研发出一大批测试仪器,这项仪器的测试原理根据检测的物理特性,通常被划分为非电检测法和有电检测法两种,而根据不同的种类放电特性和表征又通常被分为光电检测、紫外检测、超声波检测、特高频检测、化学检测等等方法。
1. 电检测法
根据电磁理论,局放通常会在很短的时间内产生放电脉冲,这种信号短暂,能量也不大,并伴随着有电磁信号发射,电检测法就是依靠检测这些微小的电磁信号,进而实现局放判断的,现场常用的还有介质损耗分析和脉冲电流分析等方法,特别指出的是,近年来发展的超高频甚至特高频检测技术的应用,受到广泛好评。
脉冲电流法在交流和直流条件下均能适用,应用广泛,目前市场上许多采用脉冲电流原理的局部放电测试仪都采用了直测法回路,测量的灵敏度局。
无线电干扰电压法又叫射频检测法,主要采用射频传感器检测局部放电产生的电磁波信号,目前国内外采用较多,但是运用时,要配合使用电容式、线圈电流或者射频天线传感器等等。
超高频UHF局部放电检测技术,通常指的就是超高频超宽频带检测技术,使用特性鲜明的微带天线传感器进行检测,频带宽,抗干扰性强。在整个局放研究来看,市场很好,国内外备受关注。
介质损耗分析法主要检测绝缘介质受损情况下的tgd值来测量局放能量,从而判断绝缘性能是否劣化,因为,电气设备在局部放电的过程中,其绝缘介质会受到不同程度的损伤,绝缘中的气泡的数量陡增,使得tgd值会发生相应的变化。但是,此方法在实际应用中受到很大的限制,因为其基本不能分析出局放的程度,只能简单定性局放是否发生,发展前景不是很理想,目前在国内外研究很少。
综上列出了部分有电检测局放方法,从当前市场上销售情况来看,各种厂家生产的带电检测仪器中,其中基于脉冲电流的检测原理的仪器较多,通过现场使用效果来看,这种方法也确实技术较为成熟,检测灵敏度较高,放电量的大小检测也比较容易实现,以上的检测方法中,尤其要提的是,近几年发展起来的新型检测技术一超高频局放检测技术,目前在科研和整个带电检测市场上的潜力巨大,并具有高频带、高灵敏度、较强抗干扰能力强等诸多优势,但是该项检测技术使用的用高性能的微带天线传感器]制造技术还不是很成熟,国内外产品企业也正在不断更新研制之中。
2. 非电量检测法
非电检测法主要通过检测局放过程中的一些物理象征,比如声音、发光、发热、分解化学气体等等,规避了电检测法中的电磁干扰,在实际检测中具有许多优点,在非电量检测法中一般较为常见的有声测、光测以及化学分解物检测等方法。
声测法主要通过检测局放过程中所伴随发出的声波,将声信号转化为电信号,进而来判断放电类型和放电程度。但是,由于一般情况下局部放电时间短暂,所发射的声波频谱较宽,可达到MHz级,所以实际上常采用超声波检测法,超声波检测法除了判断局部放电类型功能外,还可以利用传感器测出的电和声信号之间的时间差值,从而换算出局部放电点与所布置的传感器位置的距离,达到定位的目的。它最大的优点就是抗电磁干扰。频带相对较宽,能很容易测出悬浮、电晕等多种局部放电现象。但是其灵敏度的高低与所使用的传感器和传播介质途径均有着密切关系。
光测法在国内外应用也较局限,主要因为该检测方法需要将传感器探头深入设备内部,而设备一般不透光,导致光测法只能检测设备表面的电晕等,很难在实际生产中应用。但是今年来依托光纤的发展,部分学者提出了声光测法,局放过程的超声波挤压光纤,迫使光纤部分化学特性发生变化,通过检测输出的光纤变化信号,即可测量出超声波,间接定性放电。
化学检测法主要检测部分绝缘材料(如SF6气体、油等)在局放过程中会被分解所形成得新分解物含量,从而判断局放是否发生。目前在国内外将该项技术用于GIS和变压器设备的局部放电检测,但是该技术在故障钱的巡检中应用不多,主要用于设备故障后的分析。
近年来非电量检测法应用也较为广泛,其与电量检测法相比较,灵敏度稍逊,对各种放电现象的定性定量方面不是很理想,比如,化学检测法仍只能简单定性局放是否发生,其余均无法实现。不得不提的是,超声波检测法目前在国内外应用广泛,可以在强电磁场环境下工作,并能很好对放电点进行定位。