关于开关柜的局部放电的检测的研究从上世纪70年代便已经开始,各国学者,专家及从业人员提出了不同的检测方案,今天小编给大家简单介绍一下这些研究成果和解决方案。
开关柜局部放电会通过不同的方式放出能量,并产生一些类的产物,这使得局部放电点可以被检测到。局部放电主要以电磁波(无线电波、光和热等)、声波(可听声波、超声波等)和气体(臭氧、一氧化二氮等)释放出来。因此,研究这些特征物理量有助于及时发现不同程度的局部放电现象。目前已经提出的较成熟的局部放电检测方法有:
(1)脉冲电流法
该方法是利用局部放电在试品回路中引起电荷转移所产生高频的脉冲电流信号,来进行局部放电的识别。该方法的优点是脉冲信号频谱图特征丰富,信息量大,可利用统计手段分析出放电强度和绝缘劣化程度,反应灵敏,能准确及时发现故障,可以定量分析放电强度。该方法发展最为成熟,己经广泛应用于电力设备的出厂检测中,缺点是该方法不适用用于带电检测。(2)超声波检测法
该方法是利用局部放电部位电场力或压力引起的局部体积变化所产生的超声波信号来进行局部放电识别。超声波是一种机械波,所以该检测方法基本不受电气回路的干扰,抗电磁干扰能力强,同时由于声波的传播速度较慢,所以更有利于局部放电源的定位。由此可以得出该方法优点是声波频谱图特征信息丰富,且不易受电磁信号干扰,灵敏度高,能快速有效的发现局部放电现象,便于定位。由于开关柜设备中存在气体与固体介质,在气体介质中只传播纵波,固体中传介质可以传播纵波和横波。所以,在开关柜内部的超声波传播路径非常复杂,沿气体传播的声波,其传播速度较慢,信号衰减也大,且随频率的增加而增大目前使用的超声传感器的灵敏度不是很高,在很大程度上易受传播路径及衰减的影响,并且由于超声波检测频带低,容易受到外界振动的干扰。此外,超声信号的衰减和折反射易对内部缺陷检测造成困难,都对超声波检测法带来很大限制。
(3)超高频(UHF)检测法
该方法是上世纪80年代开始被发现的一种局部放电检测法。该方法所检测的频段处于300MHz-3GHz,利用局部放电火花所带来的电磁波信号来进行局部放电检测。该方法由于所检的信号频段高,而现场的电晕放电造成的干扰信号频段较低,所以该方法具有较好的抗干扰特性、测试的灵敏度很高的优点。但由于开关柜为金属腔体,电磁波易被金属所屏蔽,所以特高频信号强度衰减较快,且检测灵敏度也随之降低。考虑开关柜结构不同于GIS等同轴结构的设备,内部构造复杂多样,对实现放电电源定位带来很大困难,不适用于现场的广泛使用。根据局部放电的特点,目前提出的方法还有耦合电容检测法,内部埋设耦合传感器检测法,时间分析检测法,化学检测法和光学检测法等。以上方法都有其特定的优点,但受现场实验条件的限制,不适合作为开关柜现场非嵌入式带电检测的首选方法。
综上所述,目前的检测方法受到电磁屏蔽、干扰等多方面的因素的影响,不能实现开关的非嵌入式带电测量。