上(shàng)世紀70年代末,人們就(jiù)開始探索使用光測(cè)法檢測電氣(qì)設備(bèi)的局部放電。1993年,加拿大(dà)學者S.S.Bamji等利用光測法研究聚乙烯絕緣材料的老化特性,研究結果表明:當試驗所加電壓高於材料發生放電引起光輻射(shè)的(de)起始電壓時,電樹(shù)枝開始發展,材料的絕緣特性逐漸下降。1996年,加拿大學者M.Kaufhold等人(rén),同時(shí)利用光測法和脈衝電流法進行電力設備內部的局(jú)部放電檢測試驗,試(shì)驗得到(dào)的結果表明(míng):與脈衝電流法不同,光測法的檢測元件與電氣(qì)一次側隔離,對電力設備的運行方式不造成影響,同時,各(gè)種電磁(cí)場不會對光(guāng)測法產生幹擾,信號檢測的靈敏度較高,光測法可以用於電(diàn)氣設備局部放電的在線監測。
目前(qián)利用光測法檢(jiǎn)測變壓器中(zhōng)局部放電產生(shēng)的(de)光(guāng)信號有兩(liǎng)種(zhǒng)方法:一(yī)種是(shì)在變壓器外部,利用光電傳感器捕捉局部放電產生的光信(xìn)號;另一種則是將光纖傳感器伸(shēn)入變壓器內部,對局部放電輻射的光信(xìn)號直接檢測。前(qián)者安裝(zhuāng)比較靈活,檢(jiǎn)測(cè)範圍較小,後者安裝比較固(gù)定,但檢測範圍較大。絕緣缺陷類型不同,引發的局部放電輻射的光信號(hào)特征各不相同,因此利用(yòng)光測法分析光信號能夠實現局部放電的模式識別與局(jú)部(bù)放電的故障診斷。利用光纖作為傳感器接收變壓器發生局部(bù)放電時輻射的光信號(hào),並通過檢測分(fèn)析光輻射的強度判斷變壓(yā)器(qì)絕緣狀況(kuàng)。由於(yú)光纖傳感器能夠靈活的布置(zhì)並且(qiě)可以伸入到變壓器(qì)箱體內部直接(jiē)檢測其內部產生的光(guāng)輻射(shè),使得光測法在檢測變壓(yā)器內部的局放時,有著其獨特的優勢,並成為該(gāi)領域的研究熱點。
與其他檢測(cè)方法相比,其優勢(shì)主要有:
1、抗電磁幹擾能力強。變壓器的現場運行環境中的空間幹(gàn)擾電磁場相當複雜,在現(xiàn)場檢測變壓器的局部放電時各種空間電(diàn)磁場對傳統電(diàn)測法幹擾比較嚴重(chóng)。然而,電磁場與在光纖中傳輸的光信號不存在耦合作用,所以光測(cè)法(fǎ)有較強的抗電磁幹擾能力。
2、信號能夠(gòu)無(wú)損耗的傳輸和接收。光纖(xiān)有良好的導光性能且光在光纖(xiān)中傳播損耗低。光纖傳輸頻帶寬,光信號在(zài)傳輸過程中的能量損耗少,傳輸信號不失(shī)真,提高了檢測的靈敏度。
3、對環境的適應能力強(qiáng)。光纖是絕緣材料,不影響設備內部的電場分布,而且(qiě)光纖的(de)布置形式能夠隨著檢測對象的改變而靈活(huó)改變。光纖耐腐(fǔ)蝕性好,因此(cǐ)即使安裝在惡劣的環境中(如(rú)油浸式變壓(yā)器(qì))也不(bú)會損壞,很好的保證了檢測的穩定性。
所以,作為大型油浸式變壓器局部放電檢測一種新興的(de)非電量檢測法,光(guāng)測法能夠直觀的檢測到(dào)變壓器內部(bù)的放電情況,將光測探(tàn)頭安(ān)裝(zhuāng)在較常發生局部放電的特殊位置能夠有效的監測(cè)變壓器內部局部放(fàng)電的發(fā)生,大大增強了變壓器局部放電在線監測的可靠性,隨著(zhe)對大型油浸式可靠性(xìng)要求的不斷增長,光測法將會有巨大(dà)的發展空間。