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超聲波局部放電檢測(cè)儀檢測(cè)原理

發(fā)布時(shí)間:2021-03-06 14:30:40 瀏覽次數(shù):7115

  GIS的運(yùn)行電壓、熱、力等引起的絕緣老化和設(shè)備的生產(chǎn)、運(yùn)輸、組裝調(diào)整、運(yùn)行、維護(hù)過(guò)程中產(chǎn)生或殘留的各種潛在缺陷,會(huì)逐漸擴(kuò)大,降低內(nèi)部絕緣的電氣強(qiáng)度,導(dǎo)致故障。 導(dǎo)體間的絕緣只在一部分區(qū)域被電場(chǎng)破壞的放電現(xiàn)象稱(chēng)為局部放電(簡(jiǎn)稱(chēng)為PD)。 前期潛在性故障主要以局部放電的形式出現(xiàn)。

  超聲波局部放電檢測(cè)儀檢測(cè)原理,局部放電是脈沖放電,電力設(shè)備發(fā)生局部放電時(shí),GIS設(shè)備內(nèi)部和周?chē)臻g會(huì)發(fā)生一系列光、聲、電和機(jī)械的振動(dòng)等物理現(xiàn)象和化學(xué)變化,這些局部放電產(chǎn)生的各種物理和化學(xué)變化可以為監(jiān)測(cè)電力設(shè)備內(nèi)部的絕緣狀態(tài)提供判斷依據(jù)。

  當(dāng)GIS設(shè)備內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí),在電荷中和的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生劇烈的電流脈沖,在發(fā)生局部放電的部分區(qū)域,SF6氣體瞬間受熱膨脹,產(chǎn)生類(lèi)似爆炸的效果,放電結(jié)束后本來(lái)受熱膨脹的區(qū)域恢復(fù)到原來(lái)的體積,該部分放電產(chǎn)生的收縮的體積變化因此,當(dāng)局部放電發(fā)生時(shí),隨著超聲波的產(chǎn)生,局部放電由一系列脈沖形成,由此產(chǎn)生的聲波也由脈沖形成。 另一方面,超聲波檢查法也可以檢測(cè)運(yùn)動(dòng)粒子產(chǎn)生的機(jī)械波,在一般的工序中使用超聲波來(lái)區(qū)分粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

超聲波法檢測(cè)局放示意圖

圖1-1 超聲波法檢測(cè)局放示意圖

  超聲波局部放電檢測(cè)儀檢測(cè)原理,局部放電產(chǎn)生的聲波光譜分布范圍約為10Hz~107Hz,觀測(cè)到頻率隨GIS結(jié)構(gòu)、放電狀態(tài)、傳播介質(zhì)及環(huán)境條件的變化。 在SF6氣體中,聲波的衰減約為空氣中的20倍,高頻分量的衰減遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于低頻分量,因此聲波的低頻分量檢測(cè)得比較豐富。

  在GIS中,除了局部放電產(chǎn)生的聲波外,還有導(dǎo)電性微粒碰撞金屬殼體、電磁振動(dòng)和操作引起的機(jī)械波振動(dòng)等產(chǎn)生的聲波,但這些聲波的頻率都很低,一般為10kHz左右。

  GIS由金屬頂端、自由金屬粒子、懸浮電位、絕緣子氣泡、絕緣子表面粒子產(chǎn)生局域信號(hào),其中由金屬頂端、自由金屬粒子、懸浮電位產(chǎn)生超聲波信號(hào)。

  超聲波傳播到兩種不同介質(zhì)的界面后,入射波的一部分能量在界面上反射,稱(chēng)為反射波,另一部分能量透過(guò)界面進(jìn)入另一種介質(zhì),稱(chēng)為折射波。 超聲波在介質(zhì)中傳播,其聲能隨著傳播距離的增加而逐漸衰減。

  超聲波局部放電檢測(cè)儀檢測(cè)原理,一般的超聲波定位檢測(cè)法中使用的超聲波傳感器類(lèi)型有接觸式聲發(fā)射傳感器和非接觸式聲發(fā)射傳感器。 目前,GIS儀器局部放電檢查通常采用接觸式超聲波檢查法。 方法:通過(guò)在GIS外殼外壁安裝接觸式聲發(fā)射傳感器,測(cè)量其內(nèi)部的局部放電信號(hào)。

  超聲波局部放電檢測(cè)儀檢測(cè)主要優(yōu)點(diǎn)包括:

  (1)傳感器與GIS設(shè)備的電路沒(méi)有直接聯(lián)系,不影響設(shè)備的運(yùn)行

  (2)超聲波檢查法檢測(cè)振動(dòng)信號(hào),不受現(xiàn)場(chǎng)電磁信號(hào)的干擾

  (3)由于超聲波信號(hào)衰減大,所以局放定位精度高

  (4)超聲波傳感器布局位置受到限制,可以進(jìn)行設(shè)備無(wú)死角的檢查。

  超聲波局部放電檢測(cè)儀檢測(cè)其缺點(diǎn)主要有:

  (1)在現(xiàn)場(chǎng)使用容易受到周?chē)沫h(huán)境噪聲和設(shè)備的機(jī)械振動(dòng)的影響。

  (2)電力設(shè)備常用絕緣材料中的超聲波信號(hào)衰減較大。

  華意電力是國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)的電力承裝(修、試)資質(zhì)及電力承試設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)企,專(zhuān)業(yè)針對(duì)不同電壓等級(jí)的試驗(yàn)需求,定制不同配置的電氣試驗(yàn)產(chǎn)品。華意電力24小時(shí)為您服務(wù):400-060-1718。

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