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开关柜局放非电检测法

发布时间:2020-09-07 07:51:22人气:

高压开关柜局部放电的产生会伴随声、电、光、热等多种物理现象,各种局部放电检测方法都是通过监测这些反映放电现象的物理量发展起来的,在分析放电物理量的特征量的基础上,再对高压开关柜内部的绝缘状况及局部放电严重程度进行评估。针对各种局部放电类型,高压开关柜局部放电检测技术可分为非电检测法和电检测法两个大类。超声波检测法和温度检测法在开关柜局部放电非电检测法中应用比较普遍。


①超声波检测法

局部放电发生的瞬间会释放出大量的能量,使得周围介质变热,其自身也成为一个声源,产生超声波信号。通过特制的传感器将超声波信号转换为电信号并对其进行分析。设备现场的干扰噪声多为音频信号,其频带分布在20Hz-20kHz,而超声波信号的频带在10Hz-100MHz之间,因此该方法可以避开现场噪声干扰并接收到局部放电产生的超声波信号。苑瞬和Lars等人在研究中都指出该方法在低频段时具有很高的灵敏度,甚至比同频率下电检测法还要灵敏。

超声波检测法的优点在于不会受到现场强电磁信号的干扰且不影响电气设备的正常运行;缺点是开关柜内复杂的结构使得声信号传播到不同介质尤其是金属板时会发生衰减,再加上媒介间反射、吸收等因素的影响,局部放电超声波检测法的灵敏度大幅下降、抗干扰能力变差,不适合在局部放电在线检测中使用,或作为一种局部放电的辅助检测手段。


②温度检测法

温度检测法是检测开关柜内动、静触头故障过热导致的发热现象,大致分为光纤传感器测温和红外测温。光纤传感器测温法是一种接触式的测量方法,即将光纤温度传感器贴装在开关柜的触头表面,再通过光缆将该传感器与安装在柜体上的光解调器相连,实现触头温度输出功能。该检测方法原理虽较为简单,但光纤传感器网络分析仪尺寸较大,无法在开关柜内部安装,限制了其应用范围。红外测温法是利用安装在开关柜体内的红外成像仪或红外热敏传感器测量触头的温度,由于开关柜内部结构复杂且部件互相遮挡较多,其获得的触头温度数据不能准确地反映设备的运行状况。虽然可以进行温度校正,但影响红外测温结果的因素较多且会随机变化,对每一种因素进行校正的难度较大,不能满足在线检测的要求。此外,红外测温及光纤传感器测温法均是对开关柜运行过程中断路器的触头温度变化进行采集,因断路器触头处相较其它硬连接部分电阻要大,在故障电流或不良工况下更易发生过热现象,但局部放电一般引起的故障电流较小,温度变化不明显,这两种方法难以灵敏检测因局部放电引起的微弱温升。

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