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地電波檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
點(diǎn)擊次數(shù):3521 更新時(shí)間:2018-01-23

目前對(duì)中壓開(kāi)關(guān)柜類設(shè)備進(jìn)行的日常巡檢主要還是判斷有無(wú)異常的聲音和氣味,以及對(duì)設(shè)備的外觀狀況的觀察,很主觀也不科學(xué),對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和絕緣狀況不能做出及時(shí)準(zhǔn)確的評(píng)估。因此,高壓電氣設(shè)備的檢修方式正向狀態(tài)檢修方向發(fā)展。在各種開(kāi)關(guān)柜的檢測(cè)方法中,超聲波方法與地電波方法已被廣泛用于國(guó)內(nèi)外的電力公司。地電波檢測(cè)方法具有良好的抗干擾能力且可實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜局放源的定位,具備了實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)的條件。因此,地電波檢測(cè)技術(shù)被廣泛地研究。

 

地電波檢測(cè)技術(shù)是在英國(guó)誕生的。1974年,英國(guó)的科學(xué)家John Reeves發(fā)現(xiàn):當(dāng)局部放電源產(chǎn)生的電磁波傳播到金屬開(kāi)關(guān)柜的外壁時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)暫態(tài)對(duì)地電壓。John Reeves通過(guò)容性傳感器在開(kāi)關(guān)柜的金屬的外壁藕合到該信號(hào),并將該信號(hào)命名為地電波,英文為TEV(transient earth voltage)。1983年,英國(guó)的電力研究協(xié)會(huì)(ECRC)通過(guò)深入研究,研發(fā)出地電波檢測(cè)技術(shù),將其用于開(kāi)關(guān)柜的局部放電測(cè)量。1990年,英國(guó)電力研究協(xié)會(huì)改革為EA Technology,并與英國(guó)電力消費(fèi)協(xié)會(huì)合作開(kāi)發(fā)一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫(kù)以進(jìn)行地電波數(shù)據(jù)的分析工作。該數(shù)據(jù)庫(kù)可比較中壓開(kāi)關(guān)柜的離線局部放電測(cè)試數(shù)據(jù)(以pC為單位)與地電波檢測(cè)結(jié)果(以dB為單位)。EA Technology在分析數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)律基礎(chǔ)上,成功研發(fā)出基于地電波原理的開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)產(chǎn)品。

 

EA Technology公司研發(fā)的地電波檢測(cè)設(shè)備可分為3類:手持式局部放電檢測(cè)設(shè)備;開(kāi)關(guān)柜局放定位裝置;局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),型號(hào)分別包括Ultra TEV plus,PDL1,Ultra TEV locator, PDM03等。UltraTEV Plus+是zui廣泛用于巡檢的手持式局部放電檢測(cè)裝置,該裝置可檢測(cè)地電波信號(hào)的幅值及脈沖次數(shù),從而判斷開(kāi)關(guān)柜是否存在局部放電現(xiàn)象。而在定位方面,EA Technology公司研發(fā)了PD Locator用于地電波測(cè)量及定位,該裝置利用兩個(gè)探頭進(jìn)行局放定位,定位時(shí)將兩個(gè)探頭放在金屬外壁,通過(guò)比較電磁波信號(hào)到達(dá)探頭的先后去進(jìn)行線定位。EA公司的技術(shù)的產(chǎn)品能分辨1ns的時(shí)間差,即約30cm的距離。對(duì)于持續(xù)的放電源,PDL可準(zhǔn)確進(jìn)行定位。

 

在地電波檢測(cè)領(lǐng)域,英國(guó)的TECHMP公司也開(kāi)展了深入的研究,其研發(fā)的地電波傳感器包含兩個(gè)電容性的探測(cè)原件,這種傳感器具有更高的靈敏度及更高的帶寬0.1M-300MHz,此外,TECHMP公司專門針對(duì)氣體絕緣開(kāi)關(guān)(GIS)的結(jié)構(gòu)特性研制出GIS的地電波檢測(cè)探頭。

 

在國(guó)內(nèi),由于地電波檢測(cè)技術(shù)被證實(shí)為有效的局部放電檢測(cè)手段,許多機(jī)構(gòu)都對(duì)此展開(kāi)研究。重慶大學(xué)的電力設(shè)備研究所用軟件XFDTD對(duì)地電波的幅值與放電源的強(qiáng)弱的關(guān)系進(jìn)行仿真,并研究出兩者的。高電壓與電磁兼容北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室也開(kāi)展了一些地電波傳感器研究工作,該單位用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器向GIS的導(dǎo)電桿與外殼之間注入標(biāo)準(zhǔn)的正統(tǒng)波,觀察將TEV傳感器放置在GIS外殼不同點(diǎn)處時(shí),檢測(cè)幅值與正弦波之間的關(guān)系。保定天威新域公司在地電波檢測(cè)方面也作了深入的研究工作,其研發(fā)的OLM0402高壓開(kāi)關(guān)及開(kāi)關(guān)柜系統(tǒng)是一個(gè)綜合局放檢測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)包含了地電波檢測(cè)功能,可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)柜在運(yùn)行過(guò)程中的局部放電情況,可以及時(shí)對(duì)其絕緣異常狀態(tài)和放電性故障做出預(yù)警。

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