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高壓開關櫃局部放電檢測

時間:2019-07-12 作者:admin

  本文主要對我國當前使用頻率較高的一種高壓開關櫃進行的係統分析。結合實際使用過程中出現的問題對當前國內開關櫃所存在的缺陷進行了總結與分析,在實際檢測過程中主要從放電的本身以及其所處的實際運行環境進行了檢測,並展示出有效的客觀分析。根據絕緣放電缺陷表達形式的多樣性以及其主次性的主要特點進行分析,並且結合地區開關櫃實際的運行狀態提出了相應的解決對策。在實際檢測過程中檢測結果將會受到專家經驗以及相應檢測儀器的抗幹擾性能這兩個方麵的直接影響。因此在當前對高壓開關櫃進行局部放電檢測時采用局部放電多方法聯合檢測可以有效的提高檢測的準確性,可以為儀器安全穩定的運行打下良好的基礎。
  絕緣技術是當前高壓電力設備可以平穩運行的基礎。因此在高壓設備實際的運行過程中為了確保相應的高壓導體與地麵之間可以保持足夠高的絕緣強度,一般選取空氣或者油作為主要的絕緣材質。因此一旦絕緣材質製作工藝出現問題將會直接影響到物質的絕緣狀態,而且還會對整個輸電設備的使用壽命造成影響,通常在出現問題時會出現局部放電現象,因此,對設備進行局部絕緣檢測可以有效的掌握各個設備實際的絕緣情況,可以有效的降低安全事故發生的概率。在實際檢測過程中需要對相應設備放電的基本特征進行有效的掌握、在進行具體的檢測工作時有選擇性的選取放電技術,提高了檢測工作的準確性,為設備的平穩運行打下良好的基礎。
  一、局部放電檢測係統的構成
  當前新型的開關櫃局部放電檢測係統主要可以分為信號單元、附件以及校驗器這三個部分。在實際工作過程主要通過內置地波以及超聲波進行控製,其中地電波主要通過內置傳感器進行傳播。在實際檢測過程中超聲波檢測可以有效的降低幹擾電波帶來的影響,通常在檢測過程中利用高保真耳機進行輔助檢測。在實際進行檢測工作時需要根據實際情況選擇具體的檢測方式,在檢測工作開始前可以利用校驗器對檢測儀器進行檢測,提高整體的檢測質量。
  二、局部放電的現象研究
  局部放電現象在高壓放電設備上較為常見,電力設備絕緣能力較強的電場工作時,受到電場的作用很容易出現局部放電現象。這種放電形式會使得導體間出現局部短路現象但又不會單方麵形成導電通道。但是局部放電會對絕緣介質的狀態產生直接的影響,並其其影響程度直接受到局部放電強度的影響。這也是當前高壓電力設備出現絕緣損壞現象最主要的一個原因。所以在相應的科研人員在設計高壓電力設備絕緣設備時,需要不斷降低長期在高壓環境工作時相應的絕緣材料的影響。對運行中的設備要加強監測,一旦局部放電超過一定範圍,需要將設備進行及時的檢查及維修然後再進行使用。
  三、基本原理及參數
  當前很多局部放電現象都時以聲、光、電作為能量的主要釋放形式,充分體現出了局部放電的主要特征,但是當局部放電的種類不同或者階段不同時其主要特征也會存在著差別,就空氣表放電聲發射為主要研究類型,而且這類絕緣體內部電磁高頻特征極為常見。並且電暈放電的電磁輻射較為穩定,其相應的聲波特征也相對來說較為穩定,但是其主要的聲波特征較弱,給檢測工作帶來了一定的困擾。
  通過結合氣體的放電理論進行檢測可知,當氣體發生放電現象時,通常會出現聲發射線性特征,而且在發生局部放電時有一部分能量會通過聲波的形式向外傳播。因此在實際檢測過程中使用超聲波特征可以將這類聲波特征進行很好的檢測,從而將局部放電的具體情況有效的檢測出來。在標準的大氣壓下對這類聲波進行檢測時,其聲波傳播的範圍以及衰減速度的快慢會受到放電過程中所釋放能量大小的影響。
  四、檢測方法以及各個方法基本原理
  (一)地電波主要原理以及其檢測方法
  當高壓放電設備發生局部放電現象時,通常其放電現象主要在與接地點相接近的地區出現,極易出現相對電流現象,並且會通過金屬表麵進行傳播。在內部放電時,其放電量主要會聚集在被接地屏蔽的內表麵,通常出現連續屏蔽現象時,相應的檢測設備很難在外部有效的檢測,但一部分屏蔽層在一些絕緣部位和各個墊圈之間的連接處以及電纜絕緣終端等部位通常沒有進行有效的連接,因此局部放電所產生的高頻信號會在這幾個地方最終傳播到屏蔽外殼。結合相應電場知識理論進行分析可知,在局部放電現象發生的過程中會出現變化的電場,而變化的電場又會起磁場發生變化,通過磁場的變化又引起電場的變化,因此,在交變電場與磁場進行相互激發並向外傳播的過程中,最終形成了電磁波。當高壓開關櫃出現局部放電現象時有一部分會傳到金屬表層,整個設備的表麵會出現一定的局部電流,直接導致設備表麵出現了波阻抗現象,從而使得設備外層出現了一種暫態對地電壓,通常將這類情況簡稱為TEV。
  地表波檢測法是當前一種新興的檢測技術,在實際應用此項技術的過程中可以在開關櫃正常運行的狀態下進行檢測工作,不管是在線檢測或者是離線檢測都不需要關閉設備,並且可以及時的發先高壓開關櫃存在的絕緣缺陷,並且進行及時的預防,為後續的維修工作打下了良好的基礎,並且具有十分良好的抗幹擾性能,具有十分良好的應用價值。因為空間電磁脈衝可穿透進入電房,之後可以在在被測設備金屬外殼上或者金屬外殼以外的金屬表麵檢測到相應的對應電位,極大程度的影響了最終的檢測結果。所以在進行實際的測試工作之前需要在電房金屬門及空氣中分別進行一次測量,從而有效的降低幹擾帶來的影響。
  (二)超聲波的原理與檢測方法
  超聲波也是聲波的一個分支,通常這類聲波人耳聽不見並且頻率高於20KHZ,它和聲波很多相同的地方,主要都是由不同物質通過震動產生的,而且這類聲波隻能在空氣中傳播;與此同時,在自然界中這類聲波很多,很多動物都可以對超聲波進行發射以及接受,在這其中以蝙蝠表現的最為突出,在實際進行捕獵時可以對十分微弱的超聲波進行利用。
  超聲波檢測技術是以發生局部放電現象時出現的機械信號為主要的研究基礎的,在利用超聲波技術時可以很好的降低幹擾因素帶來的影響,十分容易實現在線的檢測工作以及空間定位工作,並且超聲波的檢測技術可以對局部放電進行有效的識別,為絕緣體轉台的評估提供了良好的依據。   在出現局部放電現象時總會出現聲發射現象,並且產生的聲波在很多領域階段都會發生散射,而且各個頻率所占的分量都不一樣。而超聲波是這類聲波中人耳不能識別的一個分量,但是聲波在傳播過程中會遵循機械波的主要傳播原理,聲波通常都是以球麵波的形式向外進行擴散,而且聲波在不同的傳播介質當中其傳播速度也會存在一定的差別,在不同的介質中傳播時可能會出現折射以及反射現象。
  通過對超聲波局部放電的原理進行具體的分析可知,通常超聲波傳感器可以對局部放電產生的超聲波進行有效的檢測與接收,將所產生的超聲波信號轉化為電信號,再經過係統的處理之後分析出局部放電的主要特征,通過對這些特征的分析,對開關櫃設備絕緣材料的具體狀態進行合理的評估。
  本文主要對開關櫃局部放電檢測係統的原理以及檢測方法進行了分析,將開關櫃出現絕緣放電現象時出現的問題進行了係統的分析,當前高壓開關櫃的超聲波以及地電波的檢測技術在檢測高壓開關櫃局部放電現象時起著至關重要的作用,在利用此項技術時可以對開關櫃實際的運行狀態進行良好的掌握,間接的掌握了相應絕緣材料破損的具體程度,並在之後的一段時間對其實際的絕緣狀態進行實時的監控,針對其出現的問題提出相應的解決策略,從而顯著的提高高壓開關櫃實際的運行效率。 

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