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局部放电超声波方法诊断流程

发布时间:2020-07-29 19:18人气:

在电气设备局部放电检测中,超声波带电检测方法是应用最广泛的一种检测方法;而国内电力系统内己经安装的几套超声波局部放电长期在线监测系统受技术和设备的稳定性所限,性能不稳定,出现高误报率,应用受到很大的限制,相关技术有待进一步的研究和完善。

一般情况下,超声波局部放电带电检测基本流程图如下图所示。在检测开始前,通过对背景和检测点超声波信号有效值、幅值、频率相关性、相位及原始波形的测定,判断是否正常。如果有异常信号,就进一步分析确认所检测的设备是否存在明显缺陷,以确定缺陷的原因和位置;对于疑似缺陷、一些间歇性和不稳定的异常信号,可以利用其它不同检测手段如特高频、红外测温、分解物分析、X射线等进行辅助检测。

超声波局部放电检测对颗粒、悬浮放电、尖端放电、松动、异物杂质等缺陷均有较好的检测效果,对绝缘子内部缺陷灵敏度低。超声波局部放电检测和特高频(UHF)局部放电检测为互为补充,互为验证的关系,必须保证平衡。

超声波局部放电带电检测的原则和基本流程
局部放电是一种极其复杂的物理化学现象,基本不能用单一参数来进行全面描述,所以在进行绝缘状态诊断中应可能的全面分析系统性的放电谱图,以免出现不准确判断。局部放电缺陷诊断的主要依据是信号水平、频率相关性、相位分布和特征指数,同时也可以参考时域波形。

(1)正常判断依据
根据局放点背景和检测点所测超声波信号的周期峰值、有效值、50Hz相关性、100Hz相关性、时域波形的差异、特征指数分布以及相位分布的情况,满足下表1的所有标准即为正常,任何一项参数不满足均可判定为异常。背景信号通常由频率均匀分布的白噪声构成,表2列出了不同检测模式下背景信号的典型谱图与特征。
表1超声波局部放电现象正常的判定标准
表1 超声波局部放电现象正常的判定标准
表2不同检测模式下的背景噪声典型谱图
表2 不同检测模式下的背景噪声典型谱图

(2)有明显缺陷的判断依据
据局放点背景和检测点所测超声波信号的周期峰值、有效值、50Hz相关性、100Hz相关性、时域波形的差异、特征指数分布以及相位分布的情况,缺陷的几种不同类型的判断标准如表3所示。
表3不同检测模式下的背景噪声典型谱图
表3 不同检测模式下的背景噪声典型谱图

(3)疑似缺陷判断依据
如表4所示,在检测过程中,如果观察到一些间歇性的没有规律的异常信号,即可以判断为疑似缺陷。
表4超声波局部放电疑似缺陷的判定标准
表4 超声波局部放电疑似缺陷的判定标准
GIS中的超声波局部放电定位技术分为频率定位技术和幅值定位技术。所谓频率定位技术,就是依靠SF6气体具有超声波信号中的高频信号的吸收作用,通过分析超声波信号高频部分(50kHz-100kHz的比例来区分缺陷位于中心导体上还是外壳上,具体流程见下图。而对于稳定缺陷,可以利用幅值定位与时差定位技术进行精确定位。
频率定位技术的流程
频率定位技术的流程

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