摘要：闡述了超聲波測(cè)量干式變壓器局部放電的機(jī)理，介紹了在內(nèi)設(shè)備容量和電壓等級(jí)不斷提高的情況下，超聲波局部放電測(cè)量技術(shù)的必要性和應(yīng)用。關(guān)鍵詞：干式變壓器；超聲波；局部放電；測(cè)量變壓器內(nèi)部的局部放電：這可能描述了一種超個(gè)人方法的原理，以測(cè)量變壓器內(nèi)部的局部放電，并逐步介紹了其電容、內(nèi)部設(shè)備和外部電壓裝置，這解釋了該技術(shù)的必要性和應(yīng)用情況。關(guān)鍵詞：變壓器；supersonicwavepartialdischarge目前，檢測(cè)干式變壓器放電故障的主要方法是測(cè)量局部放電水平，包括脈沖電流局部放電測(cè)量法(以下簡(jiǎn)稱脈沖電流法)和超聲波局部放電測(cè)量法(以下簡(jiǎn)稱超聲波法)。脈沖電流法需要在設(shè)備斷電的閾值上通過施加的電壓進(jìn)行測(cè)試。雖然可以定量測(cè)量放電量來確定放電點(diǎn)的電氣位置，但不能確定放電點(diǎn)的空間位置，測(cè)試一定是停電。因此，對(duì)干式變壓器實(shí)施及時(shí)、在線的超聲波局部放電檢測(cè)，并結(jié)合其他絕緣檢測(cè)項(xiàng)目(如油色譜氣相分析、遠(yuǎn)紅外測(cè)溫等)及時(shí)分析干式變壓器的絕緣狀況，確定絕緣缺陷的性質(zhì)，顯得越來越重要。).1超聲波局部放電試驗(yàn)原理絕緣介質(zhì)中有兩種類型的局部放電：氣泡放電；高場(chǎng)強(qiáng)下介質(zhì)的自由擊穿。一些鑄造和擠壓的絕緣介質(zhì)容易與空氣間隙或氣泡混合?？諝獾慕殡姵?shù)小于固體介質(zhì)，場(chǎng)強(qiáng)與介電常數(shù)成反比。因此，介質(zhì)中的氣隙或氣泡是較好次局部放電的發(fā)源地；當(dāng)局部電場(chǎng)較高時(shí)，絕緣薄弱環(huán)節(jié)會(huì)引起介質(zhì)擊穿。在大多數(shù)情況下，上述兩種局部放電往往同時(shí)發(fā)生或相互誘發(fā)。干式變壓器在測(cè)試電壓(或工作電壓)下發(fā)生局部放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電脈沖、超聲波、光、熱、化學(xué)變化等物理現(xiàn)象。只要干式變壓器中存在局部放電，就會(huì)產(chǎn)生高頻電氣干擾，并擴(kuò)散到所有連接的電路。干式變壓器的局部放電可以通過連接在設(shè)備端子上的測(cè)試裝置接收放電信號(hào)來定量檢測(cè)。同時(shí)，只要有局部放電，在放電過程中，伴隨著爆發(fā)式聲發(fā)射，產(chǎn)生超聲波，并迅速向周圍介質(zhì)傳播。安裝在干式變壓器油箱外壁的超聲波傳感器將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，可以測(cè)量干式變壓器中的局部放電水平。這是干式變壓器的超聲波局部放電測(cè)量方法。干式變壓器發(fā)生局部放電時(shí)，隨著聲能的發(fā)射，超聲波通過不同介質(zhì)(油紙、分離器、繞組、油等)向外傳播。).這種超聲波信號(hào)通過絕緣紙板、絕緣油等介質(zhì)以一定的速度在干式變壓器油箱外傳播，并以球面波的形式四處傳播。超聲波通過絕緣介質(zhì)到達(dá)干式變壓器油箱壁上的傳感器有兩種方式：一種是直接傳播，即超聲波的縱波穿過絕緣介質(zhì)、干式變壓器油等，通過鋼板到達(dá)傳感器；另一種是縱波，它以橫波的形式傳播到油箱內(nèi)壁，然后沿著鋼板傳播到傳感器。這個(gè)波是復(fù)合波。超聲波傳播路徑見圖1。超聲波是由放電源s產(chǎn)生的，SA是縱波，SBA和SCA是復(fù)合波。超聲波具有很強(qiáng)的穿透能力，但在穿透各種介質(zhì)時(shí)會(huì)對(duì)波形產(chǎn)生一定程度的畸變，這種畸變主要表現(xiàn)為振幅衰減。表1顯示了超聲波在不同介質(zhì)中的傳播速度及其相對(duì)衰減r #p#分頁標(biāo)題#e#

雖然電力干式變壓器的內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，但浸透絕緣油的絕緣介質(zhì)的聲阻抗與干式變壓器油的聲阻抗非常接近，它們構(gòu)成了許多間隙聲通道。因此，外圍電力干式變壓器局部放電故障的超聲波信號(hào)可以傳輸?shù)礁墒阶儔浩飨潴w上的傳感器。設(shè)置在油箱外壁不同位置的超聲波傳感器即檢測(cè)探頭之間的距離與某個(gè)放電點(diǎn)不同，放電產(chǎn)生的超聲波信號(hào)到達(dá)探頭的時(shí)間也不同。局部放電源的空間位置可以通過測(cè)量超聲波的大小和測(cè)量超聲波通過超聲波接收傳感器的傳播延遲時(shí)間來確定。2檢測(cè)頻率的確定當(dāng)發(fā)生局部放電時(shí)，由于絕緣薄弱處分子的激烈撞擊，氣泡的形成和發(fā)展，液體的流動(dòng)以及固體材料的微小開裂都會(huì)發(fā)出聲波。通常氣體中由于局部放電產(chǎn)生的聲波頻率在幾kHz左右，而液體和固體中產(chǎn)生的聲波頻率在幾十到幾百kHz左右。干式變壓器鐵心噪聲屬于低頻領(lǐng)域，噪聲等級(jí)高，機(jī)械振動(dòng)噪聲大多在20kHz以下。超聲波局部放電檢測(cè)應(yīng)避開干擾頻率范圍，以高頻為對(duì)象。但是頻率越高，聲波在傳輸過程中的衰減越大，所以超聲波局部放電檢測(cè)的頻率通常是幾十到幾百kHz。測(cè)試頻段應(yīng)為40 ~ 300 kHz。3超聲波局部放電檢測(cè)的必要性超聲波法是利用放置在油箱壁上的超聲波傳感器接收信號(hào)，并通過信號(hào)大小的對(duì)比分析，定性測(cè)量干式變壓器中的局部放電，確定放電點(diǎn)的空間位置，具有檢測(cè)干式變壓器中的局部放電，無停電閾值等優(yōu)點(diǎn)。其檢測(cè)結(jié)果可以為干式變壓器的故障分析和處理提供更多的信息，同時(shí)可以避免現(xiàn)場(chǎng)各種電信號(hào)的干擾。因此，超聲波局部放電檢測(cè)是干燥的

變壓器放電性故障測(cè)量及帶電監(jiān)測(cè)的一種較好的方法。 目前脈沖電流法在干式變壓器離線試驗(yàn)條件下應(yīng)用廣泛，而在運(yùn)行條件下應(yīng)用還存在一些困難。特別是我電氣設(shè)備仍沿用基于時(shí)間的預(yù)防性試驗(yàn)，對(duì)于部分絕緣狀況不佳的干式變壓器設(shè)備，往往由于不能及時(shí)檢出絕緣薄弱點(diǎn)而導(dǎo)致運(yùn)行事故發(fā)生。因此隨著電力系統(tǒng)不斷發(fā)展，提高電氣設(shè)備的安全運(yùn)行水平，開展干式變壓器超聲局部放電檢測(cè)就顯得非常必要。通過在線超聲波局部放電檢測(cè)，可隨時(shí)隨地地監(jiān)視干式變壓器局部放電水平的變化狀態(tài)。4 應(yīng)用方法 河北南網(wǎng)發(fā)電廠從2002年至今，已開展干式變壓器超聲波局部放電測(cè)量百余臺(tái)次。先先在干式變壓器本體建立固定的測(cè)試點(diǎn)，以較好次測(cè)量的超聲波大小為基準(zhǔn)值，建立超聲波指紋，根據(jù)必要性定期進(jìn)行檢測(cè)，通過縱向波測(cè)量值比較，監(jiān)視干式變壓器內(nèi)部局部放電水平的變化量，并結(jié)合干式變壓器油色譜分析、遠(yuǎn)紅外測(cè)溫等試驗(yàn)項(xiàng)目的綜合分析，判斷干式變壓器的絕緣狀況，診斷干式變壓器健康水平，確保干式變壓器安全運(yùn)行。5 結(jié)束語 超聲波法是電力干式變壓器局部放電故障診斷的有效手段，它可將使局部放電測(cè)試技術(shù)向多元化方向發(fā)展。利用超聲測(cè)試與局部放電相結(jié)合的測(cè)量方法能精確地測(cè)出干式變壓器內(nèi)部的局部放電故障點(diǎn)，并定性地測(cè)量局部放電的變化情況。對(duì)在網(wǎng)運(yùn)行的干式變壓器進(jìn)行故障診斷時(shí)，應(yīng)用超聲波法與油色譜分析等試驗(yàn)相結(jié)合能夠確定設(shè)備是否存在局部放電，并指出放電的大概位置。 但是，該方法也有一定的局限性。當(dāng)放電源位于干式變壓器線圈表層時(shí)測(cè)試是有效的；當(dāng)放電源位于干式變壓器絕緣深部時(shí)，信號(hào)將很難收到。對(duì)于同時(shí)出現(xiàn)的多點(diǎn)放電，如何判斷超聲信號(hào)的大小，如何區(qū)分其超聲信號(hào)，仍需要做進(jìn)一步的工作。 來源：124#p#分頁標(biāo)題#e#