伴随时代的蓬勃发展,电气设备逐渐占据了我们的生活,种类也越来越多样化。在我们所接触到的领域内,例如:电力系统、冶金、石化、制造业、轨道交通等常见的行业中均配备有大量的高压电气设备,例如:开关、电缆、架空线、变压器、GIS等。高压电力设备为电力的运行与稳定性提供了保障,但也不可忽视一些潜在的的危险。
高压电气设备基于长时间在户外与空气、水分、土壤等发生接触,绝缘层十分容易腐蚀,这种情况下就会出现绝缘老化,在物理与化学效应下,产生局部放电现象。每一次局部放电对绝缘介质都会出现一定影响,使绝缘强度下降。进一步造成高压电力设备绝缘损坏,更严重的话会造成人安全隐患。一旦检修人员专业性能力不过关,也有很大的可能出现操作不当进而引发设备损坏,或是人员伤亡事故。
根据这些可以知道,对局部放电故障点进行检测与排查,非常有必要。
高压电气设备运行维护过程中,对局部放电故障点进行排查与检测,及时发现绝缘的受损情况,十分关键。所以,需要对其具体检测方法进行研究,提高局部放电检测效率与检测结果的准确性,加强对人员安全的保护措施。
老款的局部放电检测工具是采用超声波局部放电检测仪(简称为超声波局放仪)。可基于高压电气设备很多,出现局部放电情况的可能位置也会有很多,这种情况下使用超声波局放仪用听声音或是看分贝值的方式进行检测,也只是对少量可疑点进行局部放电确认,无法进一步快速大面积排查。
01、Fluke ii910 声学成像仪
某变电站的高压电气设备局部放电,采用原有的检测方法根本没有办法快速有效排查故障点。为了解决这个问题,工作人员使用Fluke ii910 声学成像仪进行检测。
II910声学成像仪利用背部的数字麦克风的声压传感器阵列检测局部放电产生的超声波信号,同时把检测到的局放点直观显示在屏幕上,便可以清晰地找出出局部放电的位置。
十分有趣的是,声学成像仪对于屏蔽现场的噪声干扰非常的有效。变电站在运行时有很多声音,包含静电、电磁引起的振动声、设备内部局部放电声、变压器共振声、油泵、风扇等运行声等,但这些声源都属于人耳可听见的声波,频段在20kHz以下,但局部放电故障检测的频段处于超声波范围,两者不存在互相打扰现象。
02、PRPD图谱—局部放电类型最为有效的工具
还有一个关键问题:仅仅是检测到局部放电,就可以了?
引起局部放电活动的故障原因存在很多,其中包含电晕、内部空隙、接触不良等等。不同的故障类型和局部放电的严重程度息息相关。假设仅是检测到局部放电,而不明白其背后的成因,那么就没有办法对电气设备进行高效运维与风险评估。在当下,PRPD图谱是理解与分析局部放电类型最为有效的工具。
什么是PRPD(相位相关局放图谱)图谱?
PRPD图谱是用于描述局部放电详细参数的二维点阵图,其中包含每个放电事件的幅值(Y轴)与它们的相位角(X轴)。PRPD图谱直观地显示了相对于一个交流周期360度的局部放电活动。
对于不同电气设备的不同故障类型来讲,其生成的PRPD图谱形状都是唯一一个。经过分析PRPD图谱,在此能够判断出引起局部放电的缺陷类型与严重程度。
在国家电网的《局部放电超声波检测仪技术规范》内容中,更是将PRPD图谱列为局部放电检测的必要分析工具。基于此规范可以知道PRPD图谱的重要性!
【电晕放电】
【内部放电】
【沿面放电】
03、全新升级PDQ™
针对II910声学成像仪,福禄克在全新的固件版本中引进了升级的 PDQ™ (局部放电检测)模式。这样便于用户可以在设备端实时显示局部放电类型分类以及局部放电相位图谱(PRPD),同时能够创建PRPD图像并导出。不管是离线亦或者在线环境,全新的PDQ™ 模式都能够轻松处理各类局放问题,使复杂问题变得简单,让隐藏问题变得显而易见。
除此之外,全新升级的II910声学成像仪提供了更加丰富的“多功能”特性,在检测及分析局部放电故障的时候,还可以一起排查传送系统的机械轴承故障,以及气体泄漏问题。