摘要：闡述了超聲波測量干式變壓器局部放電的機(jī)理，介紹了在內(nèi)設(shè)備容量和電壓等級不斷提高的情況下，超聲波局部放電測量技術(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，檢測干式變壓器放電故障的主要方法是測量局部放電水平，包括脈沖電流局部放電測量法(以下簡稱脈沖電流法)和超聲波局部放電測量法(以下簡稱超聲波法)。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)行測試。雖然可以定量測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，測試一定是停電。因此，對干式變壓器實(shí)施及時(shí)、在線的超聲波局部放電檢測，并結(jié)合其他絕緣檢測項(xiàng)目(如油色譜氣相分析、遠(yuǎn)紅外測溫等)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。空氣的介電常數(shù)小于固體介質(zhì)，場強(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)備端子上的測試裝置接收放電信號來定量檢測。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轉(zhuǎn)換成電信號，可以測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量超聲波的大小和測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，噪聲等級高，機(jī)械振動(dòng)噪聲大多在20kHz以下。超聲波局部放電檢測應(yīng)避開干擾頻率范圍，以高頻為對象。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的頻率通常是幾十到幾百kHz。測試頻段應(yīng)為40 ~ 300 kHz。3超聲波局部放電檢測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，并通過信號大小的對比分析，定性測量干式變壓器中的局部放電，確定放電點(diǎn)的空間位置，具有檢測干式變壓器中的局部放電，無停電閾值等優(yōu)點(diǎn)。其檢測結(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)場各種電信號的干擾。因此，超聲波局部放電檢測是干燥的

變壓器放電性故障測量及帶電監(jiān)測的一種較好的方法。 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就顯得非常必要。通過在線超聲波局部放電檢測，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量百余臺(tái)次。先先在干式變壓器本體建立固定的測試點(diǎn)，以較好次測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，通過縱向波測量值比較，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試技術(shù)向多元化方向發(fā)展。利用超聲測試與局部放電相結(jié)合的測量方法能精確地測出干式變壓器內(nèi)部的局部放電故障點(diǎn)，并定性地測量局部放電的變化情況。對在網(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)，信號將很難收到。對于同時(shí)出現(xiàn)的多點(diǎn)放電，如何判斷超聲信號的大小，如何區(qū)分其超聲信號，仍需要做進(jìn)一步的工作。 來源：124#p#分頁標(biāo)題#e#