電流互感器（CT）局部放電缺陷帶電診斷的研究與應(yīng)用
設(shè)備的局部放電是指，發(fā)生在電極之間但并未貫穿電極的放電，由于設(shè)備內(nèi)部存在弱點或缺陷，在高電場強度作用下，發(fā)生重復(fù)擊穿和熄滅現(xiàn)象。若長期存在，不斷的累積，使局部缺陷擴大，最后導致整個絕緣擊穿，使互感器發(fā)生嚴重故障。通過不停電狀態(tài)下對電流互感器局部放電情況進行帶電檢測，及時地發(fā)現(xiàn)運行缺陷狀況，避免故障進一步惡化導致事故的發(fā)生；同時帶電檢測方式還可以縮短檢測周期、減少以往的停電時間和損失，讓檢修人員有的放矢的進行消缺，大大地節(jié)約人力、物力、財力，達到增產(chǎn)、增效、安全的目的，提高供電的可靠性，從而獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
1電流互感器局部放電缺陷原因
隨著國家電網(wǎng)的發(fā)展，各種先進的技術(shù)和電子元件廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，極大地提高了電力系統(tǒng)的自動化水平和智能化水平。電流互感器是電力設(shè)備中重要的設(shè)備，在絕緣性能和電力運行管理方面優(yōu)勢明顯，因此，在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。但是電流互感器在運行過程中，會出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象，其運行安全直接影響電力系統(tǒng)的正常運行。造成電流互感器局部放電的主要原因有以下方面：
1.1電流互感器設(shè)計問題
近年來，電流互感器廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，電流互感器的市場需求不斷擴大，市場上電流互感器的生產(chǎn)廠家越來越多，有一些生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計部合理，導致互感器絕緣電場分布不均勻，這些不均勻地區(qū)產(chǎn)生的電場強度低于絕緣介質(zhì)的放電電壓水平，所以這些地方經(jīng)常出現(xiàn)局部放電。
1.2電流互感器質(zhì)量不合格
目前市場上的電流互感器質(zhì)量良莠不齊，有的電流互感器的銅、鋁導線，鋁箔箱表面不光滑、有毛刺，這些毛刺會造成局部放電，而且還會破壞匝的絕緣性能，造成絕緣短路；其次，絕緣紙、絕緣紙板等絕緣材料表面不光滑，內(nèi)部含有其他雜質(zhì)，這些雜質(zhì)很容易引起局部放電。像金屬部位的油箱和夾件等具有尖角和毛刺，繞組內(nèi)部導線、引線焊接部分處理不光滑，有尖角和毛刺，繞組出頭不牢靠、不圓滑等。此外，由于生產(chǎn)工藝問題，導致角環(huán)、靜電板彎曲處存在一些油隙，而電流互感器的工作環(huán)境比較差，在生產(chǎn)過程中會混進一些雜質(zhì)和其他物質(zhì)。
從上述原因可以看出電流互感器局部放電主要是設(shè)計和生產(chǎn)過程中造成的質(zhì)量問題和局部缺陷，因此電流互感器在出廠檢查的時候，一定按照國家相關(guān)標準進行。近年來，隨著電力行業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的停電檢修方式已經(jīng)不適應(yīng)當下社會的發(fā)展，因此狀態(tài)檢修逐漸在電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用，大大提高了電力檢修人員的工作量，提高了設(shè)備運行的安全性和可靠性。但是電流互感器狀態(tài)檢修的項目比較少，所以無法發(fā)現(xiàn)電流互感器內(nèi)部的缺陷，從而導致電流互感器絕緣性能損壞。
2目前局部放電的測量方法
2.1脈沖電流法
通過檢測阻抗接入到測量回路來進行檢測，常用于變壓器局部放檢測。
2.2絕緣油色譜法
通過檢測絕緣油分解氣體的組成和ppm值，間接的對局部放電進行診斷。
2.3超聲波法
通過檢測局部放電產(chǎn)生的聲波信號來檢測局部放電的大小和位置。
超聲波法檢測技術(shù)，避免了電磁的干擾，提高了檢測的精度。但是超聲波傳感器的檢測頻帶一般為70-150KHz，由于傳感器靈敏度和現(xiàn)場干擾所限，超聲波信號傳播距離短，信號在傳輸過程中，很容易衰退，如果檢測點距離放電位置比較短，那么局部信號很衰弱，所以檢測的數(shù)據(jù)真實性和準確性不高，只用于定性判定。作為輔助檢測手段，應(yīng)用于變壓器局部放電檢測較多。
2.4超高頻法
其測量原理是：局部放電會產(chǎn)生超高頻無線電波，通過接收線圈或天線，獲取局部放電信號，在通過測量電路，得到超高頻段的局部放電量。此外還有如紅外成像法、光測法、射頻檢測法等。這些方法一般都是應(yīng)用在大型變壓器局部方便檢測工作中，但是對電流互感器局部放電帶電檢測的方法比較少?，F(xiàn)行的預(yù)防性試驗規(guī)程無此項要求，近期實施的Q/GDW1168《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》“電容式電流互感器診斷性試驗項目”、“電磁式電壓互感器診斷性試驗項目”、 “電容式電壓互感器診斷性試驗項目”都沒有停電試驗項目，沒有在線測量及診斷的方法、標準。
3帶電檢測方法
3.1電測法
馬鞍山供電公司和拓普公司合作，經(jīng)過研究，結(jié)合電流互感器局部放帶電檢測技術(shù)和設(shè)備部件，采用電測法，在不改變設(shè)備原接線和運行狀態(tài)下，在互感器末屏地線上，使用特制高頻電流傳感器獲取設(shè)備局部放電流信號，試驗電壓為設(shè)備運行電壓其測量頻帶為30K-200KHz，與國標DL/T417電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場測量導則中規(guī)定的測試設(shè)備頻段相同，其測值便于和預(yù)試方法的測值進行比較，應(yīng)用的測試設(shè)備及研究內(nèi)容、缺陷診斷應(yīng)用標準，填補了省內(nèi)空白。
3.2電測法的工作原理
電測法是應(yīng)力測試的一種方法，將金屬絲繞成特殊形狀，做成電阻應(yīng)變片，測試前，將電阻應(yīng)變片用特殊的膠合劑粘貼在預(yù)測應(yīng)變的部位，當殼體受到荷載作用出現(xiàn)變形，電阻應(yīng)變片的電阻絲隨之也發(fā)生變化，引起電阻值的變化。通過電阻測量儀可以測量電阻變化值，并通過胡克定律求得應(yīng)力值。電測法的精度高、測量范圍廣、應(yīng)變片尺寸小、粘貼方便，對試件工作狀態(tài)影響比較小，頻率響應(yīng)快，可自動巡回監(jiān)測，遠距離傳輸，可以在惡劣的環(huán)境下進行工作，監(jiān)側(cè)結(jié)果比較可靠。電測法通過敏感元件將物理學、機械量等非電量轉(zhuǎn)化為電量，并通過專門的應(yīng)變測量設(shè)備進行測量的一種方法。敏感元件的種類比較多，其中電阻應(yīng)變片范圍最廣。電阻片分絲式和箔式，絲式電阻片由直徑大小是0.003mm—0.01mm的合金絲繞成柵狀；箔式應(yīng)變片則是用直徑大小是0.003mm—0.01mm的箔材經(jīng)過化學處理以后制作成。金屬絲的電阻隨著機械變化而發(fā)生變化，電阻片在感受到構(gòu)件應(yīng)變量變化時，電阻值也發(fā)生改變。
文章結(jié)語
通過電測法對電流互感器局部放電缺陷進行帶電檢測，并結(jié)合歷史測試值、設(shè)備運行情況，分析電流互感器內(nèi)部絕緣性能的變化，從而能夠及時發(fā)現(xiàn)電流互感器存在的放電隱患，并立即采取相應(yīng)的方法進行處理。在檢修過程中，不斷積累運行狀態(tài)參數(shù)，為故障判斷、停電檢修提供依據(jù)，從而確保電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性，促進我國電力事業(yè)的發(fā)展。
信息整理：揚州拓普電氣科技有限公司 信息來源：www.ef2822.com
1電流互感器局部放電缺陷原因
隨著國家電網(wǎng)的發(fā)展，各種先進的技術(shù)和電子元件廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，極大地提高了電力系統(tǒng)的自動化水平和智能化水平。電流互感器是電力設(shè)備中重要的設(shè)備，在絕緣性能和電力運行管理方面優(yōu)勢明顯，因此，在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。但是電流互感器在運行過程中，會出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象，其運行安全直接影響電力系統(tǒng)的正常運行。造成電流互感器局部放電的主要原因有以下方面：
1.1電流互感器設(shè)計問題
近年來，電流互感器廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，電流互感器的市場需求不斷擴大，市場上電流互感器的生產(chǎn)廠家越來越多，有一些生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計部合理，導致互感器絕緣電場分布不均勻，這些不均勻地區(qū)產(chǎn)生的電場強度低于絕緣介質(zhì)的放電電壓水平，所以這些地方經(jīng)常出現(xiàn)局部放電。
1.2電流互感器質(zhì)量不合格
目前市場上的電流互感器質(zhì)量良莠不齊，有的電流互感器的銅、鋁導線，鋁箔箱表面不光滑、有毛刺，這些毛刺會造成局部放電，而且還會破壞匝的絕緣性能，造成絕緣短路；其次，絕緣紙、絕緣紙板等絕緣材料表面不光滑，內(nèi)部含有其他雜質(zhì)，這些雜質(zhì)很容易引起局部放電。像金屬部位的油箱和夾件等具有尖角和毛刺，繞組內(nèi)部導線、引線焊接部分處理不光滑，有尖角和毛刺，繞組出頭不牢靠、不圓滑等。此外，由于生產(chǎn)工藝問題，導致角環(huán)、靜電板彎曲處存在一些油隙，而電流互感器的工作環(huán)境比較差，在生產(chǎn)過程中會混進一些雜質(zhì)和其他物質(zhì)。
從上述原因可以看出電流互感器局部放電主要是設(shè)計和生產(chǎn)過程中造成的質(zhì)量問題和局部缺陷，因此電流互感器在出廠檢查的時候，一定按照國家相關(guān)標準進行。近年來，隨著電力行業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的停電檢修方式已經(jīng)不適應(yīng)當下社會的發(fā)展，因此狀態(tài)檢修逐漸在電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用，大大提高了電力檢修人員的工作量，提高了設(shè)備運行的安全性和可靠性。但是電流互感器狀態(tài)檢修的項目比較少，所以無法發(fā)現(xiàn)電流互感器內(nèi)部的缺陷，從而導致電流互感器絕緣性能損壞。
2目前局部放電的測量方法
2.1脈沖電流法
通過檢測阻抗接入到測量回路來進行檢測，常用于變壓器局部放檢測。
2.2絕緣油色譜法
通過檢測絕緣油分解氣體的組成和ppm值，間接的對局部放電進行診斷。
2.3超聲波法
通過檢測局部放電產(chǎn)生的聲波信號來檢測局部放電的大小和位置。
超聲波法檢測技術(shù)，避免了電磁的干擾，提高了檢測的精度。但是超聲波傳感器的檢測頻帶一般為70-150KHz，由于傳感器靈敏度和現(xiàn)場干擾所限，超聲波信號傳播距離短，信號在傳輸過程中，很容易衰退，如果檢測點距離放電位置比較短，那么局部信號很衰弱，所以檢測的數(shù)據(jù)真實性和準確性不高，只用于定性判定。作為輔助檢測手段，應(yīng)用于變壓器局部放電檢測較多。
2.4超高頻法
其測量原理是：局部放電會產(chǎn)生超高頻無線電波，通過接收線圈或天線，獲取局部放電信號，在通過測量電路，得到超高頻段的局部放電量。此外還有如紅外成像法、光測法、射頻檢測法等。這些方法一般都是應(yīng)用在大型變壓器局部方便檢測工作中，但是對電流互感器局部放電帶電檢測的方法比較少?，F(xiàn)行的預(yù)防性試驗規(guī)程無此項要求，近期實施的Q/GDW1168《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》“電容式電流互感器診斷性試驗項目”、“電磁式電壓互感器診斷性試驗項目”、 “電容式電壓互感器診斷性試驗項目”都沒有停電試驗項目，沒有在線測量及診斷的方法、標準。
3帶電檢測方法
3.1電測法
馬鞍山供電公司和拓普公司合作，經(jīng)過研究，結(jié)合電流互感器局部放帶電檢測技術(shù)和設(shè)備部件，采用電測法，在不改變設(shè)備原接線和運行狀態(tài)下，在互感器末屏地線上，使用特制高頻電流傳感器獲取設(shè)備局部放電流信號，試驗電壓為設(shè)備運行電壓其測量頻帶為30K-200KHz，與國標DL/T417電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場測量導則中規(guī)定的測試設(shè)備頻段相同，其測值便于和預(yù)試方法的測值進行比較，應(yīng)用的測試設(shè)備及研究內(nèi)容、缺陷診斷應(yīng)用標準，填補了省內(nèi)空白。
3.2電測法的工作原理
電測法是應(yīng)力測試的一種方法，將金屬絲繞成特殊形狀，做成電阻應(yīng)變片，測試前，將電阻應(yīng)變片用特殊的膠合劑粘貼在預(yù)測應(yīng)變的部位，當殼體受到荷載作用出現(xiàn)變形，電阻應(yīng)變片的電阻絲隨之也發(fā)生變化，引起電阻值的變化。通過電阻測量儀可以測量電阻變化值，并通過胡克定律求得應(yīng)力值。電測法的精度高、測量范圍廣、應(yīng)變片尺寸小、粘貼方便，對試件工作狀態(tài)影響比較小，頻率響應(yīng)快，可自動巡回監(jiān)測，遠距離傳輸，可以在惡劣的環(huán)境下進行工作，監(jiān)側(cè)結(jié)果比較可靠。電測法通過敏感元件將物理學、機械量等非電量轉(zhuǎn)化為電量，并通過專門的應(yīng)變測量設(shè)備進行測量的一種方法。敏感元件的種類比較多，其中電阻應(yīng)變片范圍最廣。電阻片分絲式和箔式，絲式電阻片由直徑大小是0.003mm—0.01mm的合金絲繞成柵狀；箔式應(yīng)變片則是用直徑大小是0.003mm—0.01mm的箔材經(jīng)過化學處理以后制作成。金屬絲的電阻隨著機械變化而發(fā)生變化，電阻片在感受到構(gòu)件應(yīng)變量變化時，電阻值也發(fā)生改變。
文章結(jié)語
通過電測法對電流互感器局部放電缺陷進行帶電檢測，并結(jié)合歷史測試值、設(shè)備運行情況，分析電流互感器內(nèi)部絕緣性能的變化，從而能夠及時發(fā)現(xiàn)電流互感器存在的放電隱患，并立即采取相應(yīng)的方法進行處理。在檢修過程中，不斷積累運行狀態(tài)參數(shù)，為故障判斷、停電檢修提供依據(jù)，從而確保電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性，促進我國電力事業(yè)的發(fā)展。
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