局部放电检测方法 — 非电量检测法

一、非电量检测法
局部放电发生时常伴有光声热等现象的发生对此局部放电检测技术中也相应出现了光测法声测法红外热测法等非电量检测方法较之电检测法非电量检测方法具有抗电磁干扰能力强与试样电容无关等优点。非电量检测法包括声测法、光测法、化学检测法
1声测法
介质中发生局部放电时其瞬时释放的能量将放电源周围的介质加热使其蒸发效果就像一个小爆炸此时放电源如同一个声源向外发出声波由于放电持续时间很短所发射的声波频谱很宽可达到数MHz要有效检测声信号并将其转化为电信号传感器的选择是关键常用的声传感器有用于气体中的电容麦克风condensermicrophone电介体麦克风electretsmicrophone和动态麦克风dynamicmicrophone用于液体中类似于声纳的所谓水中听诊器hydrophone用于固体中的测震仪accelerometer和声发射acousticemission传感器在声-电传感器中工作频带和灵敏度是两个最为重要的指标若传感器工作频带过窄脉冲相应时间过长容易造成信号混叠故必须保证传感器，一定的工作频带而在宽频传感器中要求传感器，几何尺寸必须小于声波波长但是减小传感器体积会导致传感器测量面积减小进而降低测试灵敏度反之若为了增大灵敏度而增大传感器几何尺寸又会导致传感器工作频带减小实际设计中往往结合现场条件折中考虑这两方面的要求较之电测法声测法在复杂设备放电源定位方面有独到的优点但是由于声波在传播途径中衰减畸变严重声测法基本不能反映放电量的大小这使得实际中一般不独立使用声测法而将声测法和电测法结合起来使用
2光测法
近年来采用光测法在局部放电特征及介质老化，机理等方面的研究做了大量工作但是由于传感器必须侵入设备且设备透光性能不好或者根本不能透光光测法只能测试表面放电和电晕放电故在现场中光测法基本上没有直接应用近年来随着光纤技术的发展将光纤技术和声测法相结合提出了声-光测法该方法采用光纤传感器局部放电产生的声波压迫使得光纤性质改变导致光纤输出信号改变从而可以测得放电国外在电力变压器和GIS设备中均有相关应用[18]BlackBurn等人将光纤传感器伸入到变压器内部测量局放当变压器内部发生局部放电时超声波在油中传播这种机械压力波挤压光纤引起光纤变形导致光折射率和光纤长度的变化从而光波将被调制通过适当的解调器即可测量出超声波可实现放电定位。
3化学检测法
当电力设备绝缘中发生局部放电时，各种绝缘材料会发生分解破坏产生新的生成物通过检测生成物的组成和浓度可以判断局部放电的状态。化学检测方法一般检测气体液体绝缘介质已在GIS变压器等设备上有相关应用。在GIS中局部放电会使SF6气体分解主要生成SOF2和SO2F2。用气体传感器检测这两种气体的含量即可检测是否有局部放电产生。
在电力变压器中油色谱分析DGA方法是一种简单经济有效的在线监测方法它通过色谱柱气体传感器分离检测出变压器油中各种可溶性气体的含量并由此判断变压器绝缘状况。在大型气冷发电机中也有应用化学检测法对流通冷却气体进行采样检测进而判断绝缘状态的例子但是至今为止化学检测法仍只能定性检测是否有局部放电产生基本不能反映放电的性质强度和位置，在众多非电量检测中超声测法和化学检测法，受到人们普遍关注超声测法能够有效地定位放电源化学检测法在气体液体绝缘介质中应用广泛但非电量检测法较之电量检测法灵敏度不高且很难或者不能对放电性质放电强度进行判断故常和电检测法结合应用作为电检测法的辅助检测手段。