淺談電氣設備局部放電檢測技術的應用

譚千子 湖南廣益實驗中學

淺談電氣設備局部放電檢測技術的應用

譚千子 湖南廣益實驗中學

局部放電問題在電氣設備中普遍存在，屬于絕緣劣化的初始表現，局部放電檢測被稱之為現階段下電氣設備最為重要和有效的絕緣狀態評估方法，本文就電氣設備局部放電檢測技術的應用展開分析。

電氣設備 局部放電檢測技術 應用

局部放電即絕緣介質之中，由于局部區域擊穿引起的放電現象，不同于閃絡和擊穿，局部放電屬于微小擊穿的范疇，屬于絕緣劣化的初始表現。加強電氣設備局部放電檢測技術的應用對于保障電氣設備運行穩定性有著重要的作用。

1 電氣設備局部放電問題的成因

局部放電問題是引發絕緣劣化的元兇，絕緣體擊穿與絕緣材料劣化問題是相伴相生的，利用局部放電檢測技術，可以快速找出電氣設備早期絕緣缺陷，該種方法與傳統的色譜分析法、截損測量法相比，精度更高。作為電氣設備絕緣性能重要的評價手段，局部放電的檢測與分析是研究機構、設備制造廠商及電力系統運行部門最為關心的問題，特別是隨著近年來高電壓等級電網的大量建設，對設備安全可靠運行的重視程度日益增加，電氣設備局部放電的研究及現場應用獲得了極大的進展。

2 電氣設備局部放電檢測技術的應用

2.1 超高頻檢測法

2．1．1 超高頻檢測法的概述

超高頻UHF局部放電檢測技術是利用超高頻天線來檢測設備內局部放電產生的電磁波，超高頻天線的檢測頻帶在300MHz~3000MHz范圍內。該技術對于各種放電性缺陷有較高的靈敏度，不容易受到機械的干擾，可以快速定位局部放電區域，還具有檢測的范圍大的優點。超高頻UHF局部放電檢測技術主要是依靠信息特征提取和局部信號譜圖來判斷局部放電的類別。

2．1．2 超高頻檢測法的具體應用

隨著局部放電檢測技術的發展，超高頻檢測法在電氣設備的局部放電檢測方面的應用更加廣泛。但對于超高頻檢測法本身，并沒有很大的發展與改變，更多的是利用這項技術涌現出的不同形式、結構的超高頻傳感器，這種傳感器可以適用于多種場合。

2.2 超聲波檢測法

2．2．1 超聲波檢測法的概述

電氣設備在局部放電時，會有電荷發生中和作用，這個中和的過程會使放電部位的分子發生劇烈的變化，分子的變化會釋放出熱量，受熱會使該區域的電氣設備部位膨脹。等放電過程結束后，受熱膨脹的區域會恢復原樣，但是膨脹又恢復的這一過程會使介質的疏密發生變化，介質的疏密變化會產生超聲波。該超聲波以放電區域為中心，以球面波的形式向周圍擴散。使用聲電轉換器，將該超聲波的聲信號轉變為電信號，再用儀器進行捕捉以及分析，就可以判斷出放電的具體位置。

2．2．2 超聲波檢測法的具體應用

超聲波檢測法由于具有很強的抗現場電磁干擾能力，而且使用起來方便簡單快捷，因此在GIS設備的局部放電檢測中應用廣泛。GIS設備在發生局部放電時，分子間會產生劇烈的碰撞和接觸，這在宏觀上形成了一種壓力，這種壓力會產生聲波，聲波會以球面的形式向外傳播，傳播的頻率在20~100kHz范圍內，這種聲波就是超聲波。超聲波局部放電的帶電檢測技術，就是由安置在GIS殼體上的壓敏傳感器來接收傳播到外殼的超聲波信號，接著將聲信號進行分析，以此來判斷設備是否發生局部放電現象或者出現異常振動缺陷，它還可以確定放電區域或者缺陷區域的位置。

2.3 脈沖電流檢測法

2．3．1 脈沖電流檢測法的概述

脈沖電流檢測法是目前應用最廣的一種方法，國際電工委員會還因此制定了關于脈沖電流檢測法的相關標準。它的主要原理是：首先對電氣設備加高強壓，一旦發生局部放電，兩端的電壓就會產生變化，然后在這時耦合一個阻抗，回路中就會有電流產生，最后通過采集和放大這個阻抗上的電流，就可以檢測出局部放電的基本量。脈沖電流檢測法有兩種方法：分別是直接測量和平衡法。直接測量在檢測過程中會遇到很多干擾，使測試的結果不準確，尤其在施工現場的復雜環境中，干擾會更大。因此，可以有效抵抗干擾的平衡法在施工現場的應用更為廣泛。

2．3．2 脈沖電流法的具體應用

脈沖電流檢測法的具體做法是在中間的接頭或者終端的接地線處連接上高頻電流互感器，將脈沖局部電流信號耦合到高頻電流互感器中，然后通過高頻電流互感器和分析儀器中的測試電纜進行傳輸，傳輸到分析儀器中進行分析判斷。

3 結束語

雖然學界針對電氣設備局部放電檢測技術的應用展開了深入的研究，成果豐碩，但是在模式識別、檢測、定位上，還存在一些問題，相信在技術的發展下，局部放電檢測技術的應用將會越來越完善。

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