局部放电分析及诊断方法综述.pdfVIP

PD-TM1000A 型变压器局部放电在线检测系统使用基本问答 1、变压器局部放电是如何产生？如何检测？ 解释如下： 局部放电主要是变压器、互感器以及其他一些高压电气设备在高电压的作用下，其内部绝 缘发生的放电。这种放电只存在于绝缘的局部位置，不会立即形成整个绝缘贯通性击穿或 闪络，所以称为局部放电。局部放电量很微弱，靠人的直觉感觉，如眼观耳听是察觉不到 的，只有灵敏度很高的局部放电测量仪器才能把它检测到。 变压器内部绝缘在运行中长期处于工作电压的作用下，特别是随着电压等级的提高，绝缘 承受的电场强度值很高，在绝缘薄弱处很容易产生局部放电，产生局部放电的原因是：电 场过于集中于某点，或者说某点电场强度过大，如固体介质有气泡，杂质未除净；油中含 水、含气、有悬浮微粒；不同的介质组合中，在界面处有严重电场畸变。局部放电的痕迹 在固体绝缘上常常只留下一个小斑，或树枝形烧痕。在油中，则出现一些分解的小气泡。 局部放电时间虽短，能量也很小，但具有很大的危害性，它的长期存在对绝缘材料将产生 较大的破坏作用，一是使邻近局部放电的绝缘材料，受到放电质点的直接轰击造成局部绝 缘的损坏，二是由放电产生的热、臭氧、氧化氮等活性气体的化学作用，使局部绝缘受到 腐蚀老化、电导增加，最终导致热击穿。运行中的变压器，内部绝缘的老化及破坏，多是 从局部放电开始。 变压器局部放电的检测方法一般有： （ 1 ）电测法。利用示波仪或无线电干扰仪，查找放电的特征波形或无线电干扰程度。 （ 2 ）超声波测法。检测放电中出现的声波，并把声波变换为电信号，录在磁带进行分 析，利用电信号和声信号的传递时间差异。可求得探测点到放电点的距离。 （ 3 ）化学测法。检测油中各种溶解气体的含量及增减变化规律。该测试法可发现油中 的组成、比例以及数量的变化，从而判定有无局部放电 （或局部过热）。此外，近年来还 研制出局部放电在线检测仪，能在变压器运行中进行自动检测局部放电。 为防止局部放电的发生，制造单位应对变压器进行合理的结构设计，精心施工，提高材料 纯净度，严格处理各个环节的质量。运行单位应加强变压器维护、监测等工作。以有效地 防止变压器局部放电的发生。 2、请简述超声波局部放电测试原理？ 解释如下： 绝缘介质局部放电有 2 种类型：气泡内放电；介质在高场强下游离击穿。一些浇注、挤 压的绝缘介质容易夹杂着气隙或气泡，空气的介电常数较固体介质小，而场强与介电常数 成反比。因此，介质中的气隙或气泡是第一种局部放电的发源地；当局部电场更高时，在 绝缘薄弱环节处将引起介质的游离击 穿。以上 2 种局部放电，在多数情况下往往同时发 生或互相诱发。 变压器在试验电压 ( 或工作电压 ) 下出现局部放电时，伴随产生电脉冲、超声波、光、 热和化学变化等物理现象。只要变压器内部存在局部放电，就一定会产生高频的电气扰动， 并将向所有与其有连接的电气回路传播。利用连接到设备端子上的测试装置接到放电信号， 可对变压器局部放电进行定量检测。同时，只要存在局部放电，在放电过程中，随着放电 的发生，伴随着爆裂状的声发射，产生超声波，且很快向四周介质传播，通过安装在变压 器油箱外壁上的超声波传感器，将超声波信号转换为电信号，就能对变压器内的局部放电 水平进行测量，此即为变压器超声波局部放电测量法。 在变压器内部发生局部放电时，伴随有声波能量的放出，超声波通过不同介质 ( 油纸、隔 板、绕组、油等 ) 向外传播。这种超声波信号以某一速度通过绝缘纸板、绝缘油等介质向 变压器油箱外传播，以球面波的形式向四周传播，超声波穿过绝缘介质到达变压器箱壁上 的传感器有两条途径：一条直接传播，即超声波的纵向波穿过绝缘介质、变压器油等到油 箱内壁，并透过钢板到达传感器；另一条是以纵向波传到油箱内壁，后沿钢板按横向波传 播到传感器，此波为复合波。超声波传播途径见图 1。放电 S 产生超声波， SA 为纵向波， SBA、SCA 为复合波。 超声波具有很强的穿透能力，但是它在穿透各种介质时都会使波形发生某种程度的畸变， 而这种畸变主要表现为幅值的衰减，表 1 是超声波在不同介质中的传播速度及其相对于 变压器油的相对衰减率。 虽然超声波在钢板中的传播速度