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局部放(fàng)電測量技(jì)術的追(zhuī)溯、現狀及發展趨勢

發布時間:2020-04-12 01:20:07人氣(qì):

maxwell

早在18世紀人們對局部放電(diàn)就有了一定的認識。Lichtenberg的實驗研(yán)究成果在Gottingen皇家社團會議上進行(háng)發表,在(zài)伏特(tè)新設計的檢測儀的支持下他能夠看到奇怪的星形或圓形塵埃輪廓,在他們看來沿緣體(tǐ)表麵的放電的現象可以用放電通道(dào)的塵埃輪廓代表。
    
1896年赫茲通過(guò)實驗證明了Maxwell在1783提出的電磁學假設,所證明的理論和實驗工作都成為了局部放電檢測設備設計和物理模型開發的基礎。
    
第一個用(yòng)於局放測量的設備是(shì)SCHERING損(sǔn)耗係數橋,是1924年被用(yòng)於局部(bù)放電試驗檢測中。1925年(nián),SCHWA工GER認識到了冠狀(zhuàng)放電的(de)無線電頻率(lǜ)特性,這一發(fā)現是應用無線電幹擾(rǎo)測量來評估冠狀放電噪(zào)聲級別的基礎。
    
電(diàn)子(zǐ)示波器發明出來以(yǐ)後,局部放電試驗得到了實質性的發展。1928年,LLOYD和STARR演示了局放過程,利用兩對垂(chuí)直的板子插入到(dào)BRAUN管(guǎn)中,一對(duì)板子由暫態試驗電壓控製,一對接電容(róng)器,這個(gè)電容器用來積聚冠狀充(chōng)電能量,這個方法(fǎ)被稱為平行四(sì)邊形法,能對線和麵布置的冠狀放電(diàn)進行極好的寬帶測量,可以作為架空輸電線路的模擬試驗。
    
1928年,BYRSTLYN提出了一個簡(jiǎn)單的等值電路用來評估局(jú)放損耗,1932年,他的”Funkenstrecke mit Vorkondensator”這一方法被GEMANT和PHILIPPOFF利用示波圖的技術進行了細致研(yán)究,此方法可以解釋所加交流(liú)電電壓周期下的放(fàng)電過程。
    
在早期,由於共(gòng)振回路的窄帶(dài)放大器的應用,使(shǐ)靈敏局放探測器的(de)研製得到了重要的發展(zhǎn)。1954年,由MOLE設計的便攜式局放探測器投入商(shāng)業運用。1970年,分析出了局放校準器的特征。
    
直到1980年,商業運用的局放(fàng)探(tàn)測器的測量頻率帶要低於1MHZ,第(dì)一個商(shāng)業(yè)運用的寬頻率帶局放檢測器是由LEMKE博士製作,原理是基於寬頻前(qián)置放大局放脈衝的有功積(jī)分,寬頻(pín)前置放大器的上(shàng)截止頻率在10MHz左右,在這一條件下,局放不(bú)僅能被探測到,而(ér)且還能被鎖定其位置,還有一(yī)點非常重要,在這一不尋(xún)常的測量原理下,能夠有效地(dì)濾除噪聲。如今,若用一個高頻率範圍的源(yuán)局放脈衝頻(pín)譜(pǔ)來進行局放識別,那優勢(shì)無疑是明(míng)顯的。

1966年,專業人士估計固體電(diàn)介質空(kōng)腔中的局(jú)放源脈衝的持續時間在十億分之幾秒之間,後(hòu)來這一假設在1981年由FUJIMOTO和BOGGS的實際測量所證實。1982年,他們還證實(shí)了另一(yī)種假(jiǎ)設,他們使用(yòng)高(gāo)達1Ghz的高速示波器技術。
    
使用特寬1GHZ的局(jú)放示波記錄左為樹狀,右為顆粒狀BOGGS和STONE1982。眾所周知,靈敏的局放測量有可能被(bèi)電磁噪聲所幹擾,所以,人們做了(le)很多工作以濾(lǜ)除外部幹擾噪聲,在1975年,脈衝識別係統用於噪聲環境下的局放測量被提出並實踐(jiàn)。在這以後,有更多的識(shí)別方法被采用,例如:平均值技術;交叉對比(bǐ)技術;基(jī)於有源、無源及自適應濾波器的濾波器技術;脈衝識別器技術及開窗技術。
    
電力變壓器局部放電的檢側設備、試驗方法、試驗標準等,隨著(zhe)輸變電電壓等級的不斷提高,也在實踐中不斷的發展(zhǎn)。隨著電磁學的進(jìn)步,科學家對電氣設備局部放(fàng)電試(shì)驗的方(fāng)法也在不斷的更新,各種各樣的新研究、新技術(shù)被應用(yòng)其中。根據電(diàn)力設備局部
放電產生的各種物(wù)理和化學現象(xiàng)不同,提出了電測法、光(guāng)測法、聲測法等試驗方(fāng)法。其(qí)中脈衝電流法被普遍使用與電力變壓器局部放電(diàn)試驗中,尤(yóu)其是(shì)變電站電力變壓器局部放電交接試驗中的定量測量中。

利用計算機,現在還發(fā)展了所謂(wèi)的專家係統可以用於局放試驗的分析、統計(jì)和診斷中。此係統不僅能永久性、實時性的監控變壓器的局部放電情(qíng)況,提出預警信息,更能將所存數據直接通(tōng)過本係(xì)統所帶的軟件進行分析、研究。今後,局部放電檢測的發展思路在CIGRE工作(zuò)組的(de)討論中有所闡述:

(1)要不斷地修訂現行的局部放(fàng)電測量標準;
(2)研發更有實際(jì)效果的噪聲抑製產品,以利於將電磁幹擾從局放過程中區分(fèn)開來;
(3)加強電力設備在線檢測係統設備的研發(fā),增強長期診斷檢測係統(tǒng)可靠性,比高壓設備檢測係統更可靠;
(4)進(jìn)一步(bù)研發(fā)成熟、可靠地專家係(xì)統,包括多(duō)元數據,快速識別危險局(jú)放故障的同步(bù)處理係統;
(5)在高壓電力設備上設計超寬頻帶的連接器(qì),發展更先進的局方傳感(gǎn)器,可以在運行狀態下獲取更多信(xìn)息,進(jìn)行實施監控(kòng)。

變壓器局部放電(diàn)是一項非常複(fù)雜(zá)的研究課題,在增加HV儀器的可靠性,就(jiù)需要現今的診斷工具,應(yīng)在經濟和可靠性方麵合並考慮(lǜ)。

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