
局部放电信号检测技术
非电检测法主要包括光学检测法和化学检测法,目前通过光纤传感技术检测气体绝缘组合电器内部的局部放电现象仍处于实验室研究段,尚未有成熟的产品问世,而化学检测法主要根据SF6气体的成分来分析局部放电情况,由于气体绝缘组合电器内部局部放电产生的生成物会被SF6稀释,同时气体绝缘组合电器内部的过热性故障也会导致SF6气体分解,生产类似的分解产物,对局部放电检测结果造成干扰。因此化学检测法只能从总体上反映气体绝缘组合电器内部的局部放电状况,若要进一步了解则需要更加复杂的仪器进行准确的离线检测和分析。从局部放电的发生到气体成分的检测分析,判断出故障所需的时间太长,无法有效实施在线监测。
常用的电测量法有脉冲电流法、超声波法和特高频法。其中脉冲电流法的检测频率一般在10MHz以内,可以对局部放电信号进行定量量,精度可达2pC。但其最大的缺点是很容易受外界环境电磁干扰的影响,并且当试品的电容量较大时,由于受耦合电容的限制,测量灵敏度受到局限,且无法实现局部放电发生位置的定位,因此它不适合用于检测现场组合电器的局部放电信号。气体绝缘组合电器发生局部放电现象时,常伴随着超声波信号的产生。在气体绝缘组合电器表面放置超声波传感器,检测气体绝缘组合电器内部是否产生超声波信号,从而判断气体绝缘组合电器是否发生局部放电现象。此方法所采用的传感器频率范围在20-200kHz左右,可以对局部放电现象发生的位置进行定位。
气体绝缘组合电器内部的局部放电过程一般都伴随着正负电荷的中和,沿放电通道会产生过程极短陡度很大的脉冲电流,一般为ns级。因此,气体绝缘组合电器局部放电信号中包含丰富的的特高频信号成分,频率可达数百MHz甚至数GHz。S. A. Boggs和C. Stone于1982年首先采用天线采集局部放电现象,苏格兰的M.D.Judd等人长期从事局部放电特高频检测研究,研制了多种局部放电特高频检测天线。
局部放电产生的电磁波是一种横电磁波,可沿电磁波传播方向流动。由于特高频信号有着较强的穿透性,可以从盆式绝缘子和气体绝缘组合电器金属柜体的接缝处发散到外部。通过在这些绝缘子附近安装特高频传感器可以实现对气体绝缘组合电器内部局放所产生的特高频信号的检测。由于特高频信号衰减幅度比较大,传到气体绝缘组合电器外壁的信号已经比较弱,因此,对传感器的灵敏度要求很高。特高频法由于检测方便快捷,深受用户青睐。