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局部放電巡檢儀
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詳細描述

1. 產品概述    

開關柜的故障類型一般可分為拒動/誤動故障、絕緣故障、開斷與關合故障、載流故障、外力及其他故障。中國電力科學院對1989~1997年和2004年40.5KV以下開關設備的故障進行了統計,其中絕緣與載流性故障占30%~53%。而廣東電網公司對1992~2002年開關設備故障類型的統計結果顯示,絕緣與載流性故障的比例甚至高達66%。以上兩種故障均與放電現象有關。近年來,英國電力企業對國內使用中壓真空開關進行故障統計:其中誤操作和機械性兩類故障占30%~38% ;放電互感器和電纜箱類故障占26%~44% 。這些故障都會伴隨著局部放電現象的產生。采用傳統方法檢測需浪費大量的財力,造成巨大的損失。
 TEV局部放電巡檢儀采用暫態對地電壓(TEV)測量和超聲波(US)測量兩種新興技術對開關柜進行故障檢測。設備采用便攜式,操作簡單,TEV傳感器貼在箱壁,US傳感器沿著開關柜上的縫隙掃描檢測,對高壓開關及開關柜無任何損害,所有的檢測對高壓開關及開關柜設備的運行不產生任何影響。該產品可以對測量進行信號多周期觀察,對放電進行頻率識別,并通過多種模式進行分析,能夠清楚地判斷出開關柜是否出現故障。其測量技術在國內外已達領先水平。

2. 引用標準

Ø 局部放電測量GB/T 7354
Ø 電力設備局部放電現場測量導則 DL/T 417
Ø 高電壓試驗技術 第一部分:一般試驗要求 GB/T 16927.1
Ø 高電壓試驗技術 第二部分:測量系統 GB/T 16927.2
Ø 高電壓試驗技術 第3部分:現場試驗的定義及要求 GB/T 16927.3
 

3. 暫態地電壓(TEV)測量原理

當配電設備發生局部放電現象時,帶電離子會快速地由帶電體向接地的非帶電體快速遷移,如配電設備的柜體,并在非帶電體上產生電流行波,且以光速向各個方向快速傳播。受集膚效應的影響,電流行波往往僅集中在柜體的內表面,而不會直接穿透金屬柜體。但是當電流行波遇到不連續的金屬斷開或絕緣連接處時,電流行波會由金屬柜體內表面轉移到外表面,并以電磁波形式向自由空間傳播,且在金屬外表面產生暫態地電壓。而該電壓可用專用的TEV傳感器布置在開關柜外面進行測量。TEV傳感器類似傳統的RF耦合電容器,其殼體可做絕緣和保護雙重功能,傳感器內部可感應出高頻脈沖電流信號。其測量原理如圖:

圖 31 TEV檢測原理

4. 超聲波(US)測量原理 

局部放電發生前,放電點周圍的電場力、絕緣介質的機械應力和粒子力處于相對平衡狀態。局部放電發生時電荷的快速釋放或遷移使電場發生改變,打破了平衡狀態,引起周圍粒子發生震蕩性機械運動,從而產生聲音或振動信號。超聲波法通過在設備腔體外壁上安裝超聲波傳感器來測量局部放電信號。該方法特點是傳感器與地理設備的電氣回路無任何聯系,不受電氣方面的干擾,但在現場使用時容易受周圍環境噪聲或設備機械振動的影響。由于超聲信號在電力設備常用絕緣材料中的衰減較大,超聲波檢測法的檢測范圍有限,但具有定位準確度高的優點。局部放電產生的聲波的頻譜很寬,可以從幾十Hz到幾MHz,其中頻率低于20kHz 的信號能夠被人耳聽到,而高于這一頻率的超聲波信號必須用超聲波傳感器才能接收到。通過測量超聲波信號的聲壓大小,推測放電的強弱。

 

圖 41 US測量原理

5. 技術參數





 
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