
局部(bù)放電一般導致絕緣的局部損壞,不會引起絕緣的穿透性擊穿,在長(zhǎng)期作用下這種局部放電(diàn)會造成絕緣裝置的電氣強度降低,使設備絕(jué)緣損(sǔn)壞。因此,局部放(fàng)電是一個長期緩慢的(de)對絕緣設備破壞的發(fā)展過程(chéng),局部放電情況將會驗證絕緣(yuán)的好壞,通過測量局部放(fàng)電特性可以判定設備絕緣水平。正常運行中的發電機定子繞組發生局部放電時,局部放電量在某種程度上(shàng)反應絕(jué)緣狀況的好壞,放電功率的大小反應絕緣老化(huà)過程能量的強弱,而放電時間間隔和放(fàng)電次數反應絕緣變化的速度。
局部放電與發電機定子繞組絕緣狀況有著密切聯(lián)係。由於發電機絕緣介質長期承受各種環境影響導致絕緣發生劣化,使得發電機在運行時絕緣產生局部放電。反過來,局部放電又加速絕緣劣化,若(ruò)局部放電繼續(xù)擴大與發展,最終將導致絕緣破壞,對高壓繞組來說,局部放電現象是一個老化的重要特征。局部放電將嚴重影響(xiǎng)發電機定(dìng)子繞(rào)組壽命,如果能早期檢測和監測發電機(jī)內部微弱(ruò)的放電,測量局(jú)部放(fàng)電特性,有利於發現絕緣故障(zhàng)的早期征兆,是(shì)診斷絕緣故障的有效方法。
當電氣設備絕緣損壞產生局部放電時,由於(yú)相互的壓力或者電場力的作用,產(chǎn)生的(de)氣(qì)泡會發生膨脹和收縮情況,這種情況(kuàng)會造成局部體積變化,這種體積改變引起了外部會產生聲波。產生局部放電的原因有很多種,在很低過電壓下產生的局部放電不會發生熱輻射,然而在較高的過電壓下產生的局部放電會發生熱輻射。從物理概念(niàn)上分析,如果局部放電發生,產生的氣泡會受(shòu)到納秒級脈衝(chōng)電磁場力作(zuò)用,並且在局部放電過程中有很大熱輻射,電弧電(diàn)流引起的高溫會使氣泡受到一定壓力(lì)。因此,局部(bù)放電過(guò)程中產生超聲波的(de)原因主(zhǔ)要有兩個:一是局(jú)部放電時候的電磁(cí)場(chǎng)力,在較低電壓作用下,在脈衝電磁場力的影響下氣泡將按照衰減(jiǎn)振(zhèn)蕩運動,從而引起周圍介質產生超聲波;二是局部放電會使氣(qì)泡熱脹冷縮,氣泡會在高(gāo)電壓下放電擊(jī)穿,形成寬(kuān)度約為幾(jǐ)微(wēi)米的火(huǒ)花通道。隨(suí)著氣體能量釋放,放電通道(dào)的電磁場強(qiáng)度較小,直到放(fàng)電結束。
當電氣設備內部發生局部放電(diàn)時,在放電處由於分子(zǐ)劇烈撞擊,同時介質由於放電發熱而瞬間體積發生變化而可產生大於20kHz的聲波,即超聲波。超聲(shēng)波是一種振動頻率高(gāo)於聲波的機械(xiè)波,具(jù)有頻率高、波長短、繞(rào)射現象小,特別是方向性好、定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大,尤其在不透明固體中,可穿透幾十米的深度。可以在設備(bèi)上安裝超聲波(bō)傳感器,將超聲波信號轉換為電信號,然(rán)後(hòu)經一係列處(chù)理,就可得到設備局放信息的特征量,以監視絕緣異常情況,推斷缺陷發生部(bù)位及絕緣內部是否發生局(jú)部放電。由於超聲波檢測受電氣幹擾小,可實現遠距離無線測量,相對於傳統的電脈衝等檢測方法,有明顯的優點。