目前，國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)對(duì)于電力質(zhì)量的問(wèn)題越來(lái)越重視，電能質(zhì)量直接關(guān)乎到用戶端的用電安全問(wèn)題，不容小覷。一些電氣設(shè)備由于運(yùn)行時(shí)間久，絕緣性能降低，會(huì)出現(xiàn)局部放電的現(xiàn)象，會(huì)嚴(yán)重影響到電能的質(zhì)量。局部放電是指在較高的電場(chǎng)強(qiáng)度中，由于設(shè)備自身或外部問(wèn)題產(chǎn)生的未貫穿的電極之間的放電，且重復(fù)擊穿和熄滅。
局部放電現(xiàn)象常出現(xiàn)在高壓柜中，會(huì)加速電力設(shè)備絕緣性能的惡化，給電力系統(tǒng)造成經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及現(xiàn)場(chǎng)人員人身安全。為了應(yīng)對(duì)這種情況，最常用的辦法是對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行局部放電的監(jiān)測(cè)，較為常見的一種對(duì)于局部放電進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方案是利用到超聲/地電二合一互感器。
對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行超聲波監(jiān)測(cè)和暫態(tài)地電壓監(jiān)測(cè)可以有效監(jiān)測(cè)設(shè)備內(nèi)部是否發(fā)生局放現(xiàn)象，那么局部放電在線監(jiān)測(cè)裝置的原理是什么呢？本文我們就以超聲監(jiān)測(cè)和地電監(jiān)測(cè)為例來(lái)細(xì)說(shuō)這個(gè)問(wèn)題。
超聲波監(jiān)測(cè)原理
發(fā)生局部放電視發(fā)生局部放電時(shí)，在放電區(qū)域中，分子間產(chǎn)生劇烈撞擊，宏觀上產(chǎn)生了聲波，頻率大于20kHz的稱為超聲波。通過(guò)檢測(cè)局部放電產(chǎn)生的超聲波信號(hào)來(lái)判定局部放電的方法稱為局部放電的超聲波檢測(cè)方法。開關(guān)柜的噪聲主要集中在低頻領(lǐng)域，大多在 20kHZ以下，采用超聲波方法進(jìn)行局部放電檢測(cè)，應(yīng)避開干擾頻率范圍而以高頻率為對(duì)象，但頻率越高，聲波在傳送過(guò)程中的衰減越大，因此利用超聲波方法進(jìn)行局部放電檢測(cè)所采用的頻段一般在數(shù)十到數(shù)百kHz。超聲波檢測(cè)方法最大的優(yōu)點(diǎn)是不受電氣干擾，且可以實(shí)現(xiàn)放電源的準(zhǔn)確定位。

局部放電在線監(jiān)測(cè)裝置的原理

暫態(tài)地電壓檢測(cè)原理
根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理淪，局部放電會(huì)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)激起磁場(chǎng)，而變化的磁場(chǎng)又會(huì)感應(yīng)出電場(chǎng)，這樣交變的電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互激發(fā)并向外傳播便形成電磁波。對(duì)于內(nèi)部放電，放電電量聚集在接地屏蔽的內(nèi)表面，因此，如果屏蔽層是連續(xù)的則無(wú)法在外部檢測(cè)到放電信號(hào)。實(shí)際上，屏蔽層通常在絕緣部位、墊圈連接處、電纜絕緣終端等部位出現(xiàn)破損而出現(xiàn)不連續(xù)，這樣局部放電產(chǎn)生的電磁波就會(huì)通過(guò)屏蔽層不連續(xù)的部分傳輸?shù)皆O(shè)備表面，在設(shè)備表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，設(shè)備表面存在波阻抗，進(jìn)而在設(shè)備外層形成1個(gè)暫態(tài)對(duì)地電壓，簡(jiǎn)稱 TEV。目前TEV檢測(cè)方法大都采用電容禍合探測(cè)器來(lái)檢測(cè)局部放電的幅值和放電脈沖頻率，該方法主要用于比較性的測(cè)量，主要用在比較某一組特定設(shè)備中各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況從而確定檢修的最先順序。也可以對(duì)單個(gè)設(shè)備在時(shí)間上進(jìn)行跟蹤測(cè)量，找出其放電活動(dòng)的 變化，了解設(shè)備的損傷情況。

審核編輯 黃宇