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開關(guān)柜局部放電測試儀幾種測量原理說明
更新時(shí)間:2025-03-11   點(diǎn)擊次數(shù):39次

開關(guān)柜局部放電測試儀測量原理

暫態(tài)地電壓(TEV)

當(dāng)配電設(shè)備發(fā)生局部放電現(xiàn)象時(shí),帶電離子會(huì)快速地由帶電體向接地的非帶電體快速遷移,如配電設(shè)備的柜體,并在非帶電體上產(chǎn)生電流行波,且以光速向各個(gè)方向快速傳播。受集膚效應(yīng)的影響,電流行波往往僅集中在柜體的內(nèi)表面,而不會(huì)直接穿透金屬柜體。但是當(dāng)電流行波遇到不連續(xù)的金屬斷開或絕緣連接處時(shí),電流行波會(huì)由金屬柜體內(nèi)表面轉(zhuǎn)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(chǎn)生暫態(tài)地電壓。而該電壓可用專用的TEV傳感器布置在開關(guān)柜外面進(jìn)行測量。TEV傳感器類似傳統(tǒng)的RF耦合電容器,其殼體可做絕緣和保護(hù)雙重功能,傳感器內(nèi)部可感應(yīng)出高頻脈沖電流信號。

超聲波(US)

局部放電發(fā)生前,放電點(diǎn)周圍的電場力絕緣介質(zhì)的機(jī)械應(yīng)力和粒子力處于相對平衡狀態(tài)。局部放電發(fā)生時(shí)電荷的快速釋放或遷移使電場發(fā)生改變,打破了平衡狀態(tài),引起周圍粒子發(fā)生震蕩性機(jī)械運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生聲音或振動(dòng)信號。超聲波法通過在設(shè)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(diǎn)是傳感器與地理設(shè)備的電氣回路無任何聯(lián)系,不受電器方面的干擾,但開關(guān)柜局部放電測試儀在現(xiàn)場使用時(shí)容易受周圍環(huán)境噪聲或設(shè)備機(jī)械振動(dòng)的影響。由于超聲信號在電力設(shè)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(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。局部放電產(chǎn)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(qiáng)弱。

特高頻(UHF)

電力設(shè)備絕緣體中絕緣強(qiáng)度和擊穿場強(qiáng)都很高,當(dāng)局部放電在很小的范圍內(nèi)發(fā)生時(shí),擊穿過程很快,將產(chǎn)生很陡的脈沖電流,其上升時(shí)間小于1ns,并激發(fā)頻率高達(dá)數(shù)GHz 的電磁波。局部放電檢測特高頻(UHF)法基本原理是通過UHF 傳感器對電力設(shè)備中局部放電時(shí)產(chǎn)生的特高頻電磁波(300MHz ≤ f ≤ 3GHz )信號進(jìn)行檢測,從而獲得局部放電的相關(guān)信息,實(shí)現(xiàn)局部放電監(jiān)測。根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備情況的不同,可以采用內(nèi)置式特高頻傳感器和外置式特高頻傳感器。由于現(xiàn)場的電暈干擾主要集中300MHz 頻段以下,因此UHF 法能有效地避開現(xiàn)場的電暈等干擾,具有較高的靈敏度和抗干擾能力,可實(shí)現(xiàn)局部放電帶電檢測、定位以及缺陷類型識別等優(yōu)點(diǎn)。

高頻電流互感器(HFCT)

高頻電流互感器主要用于高壓電氣設(shè)備的局部放電檢測,采用脈沖電流原理。由于絕大部分高壓電氣設(shè)備,其高低壓側(cè)或接地部分都存在分布電容,高場強(qiáng)區(qū)發(fā)生放電時(shí),會(huì)耦合到接地部分并通過接地線進(jìn)入大地。FCT卡在接地線上,檢測其局放產(chǎn)生的脈沖電流信號,從而獲得被檢測設(shè)備的局部放電信息。開關(guān)柜局部放電測試儀主要用于電纜、變壓器、電抗器、GIS、開關(guān)柜等中高壓設(shè)備的局部放電信號檢測。利用HFCT 套接電氣設(shè)備接地線的檢測屬于非侵入式的檢測方法, 被檢測設(shè)備不需要停運(yùn),簡單可靠。

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