目前检测变压器放电故障的主要方法是测量局部放电水平,有脉冲电流局部放电量测量法(以下简称脉冲电流法)和超声波局部放电测量法作为超声波方法。脉冲电流法需要通过设备断电时施加的电压来检测。虽然可以定量测量放电量来确定放电点的电气位置,但无法确定放电点的空间位置,检测必须是停电。发生。所以,对变压器实施及时、在线的超声波局部放电检测,并配合其他绝缘检测项目(如油色谱气体分析、远红外测温等)对变压器的绝缘状态进行分析和检测变得越来越重要。及时确定绝缘缺陷的性质。
1.超声波局部放电测试原理
绝缘介质的局部放电有两种类型:气泡内放电;高场强下的中击穿。一些浇铸和挤压绝缘介质容易出现气隙或气泡。空气的介电常数比固体介质小,场强与介电常数成反比。因此,介质中的气隙或气泡是局部放电的来源;当局部电场较高时,会在绝缘薄弱点引起介质击穿。以上两种局部放电往往同时发生或相互诱发。
当变压器在试验电压(或工作电压)下发生局部放电时,伴随着电脉冲、超声波、光、热、化学变化等物理现象。只要变压器内部存在局部放电,就必然会发生高频电干扰,并将传播到与其相连的所有电路。通过接收来自测试装置的放电信号,可以定量检测变压器的局部放电连接到设备的终端。同时,只要有局部放电,在放电过程中,随着放电的发生,伴随着阵阵声发射,产生超声波,使介质迅速传播到周围介质中,超声波安装在变压器油箱的外壁上。当信号转换为电信号时,可以测量变压器中的局部放电水平。这就是变压器的超声波局部放电测量方法。
当变压器内部发生局部放电时,超声波随着声能的释放,在不同的介质(油纸、分离器、绕组、油等)中传播。超声波信号通过绝缘纸板或绝缘油等介质以一定的速度传播到变压器油箱外部,以球面波的形式传播。超声波穿过绝缘介质到达变压器壁上的传感器。有两种方式:一种是直接传播,即超声波的纵波通过绝缘介质、变压器油等到达油箱内壁,通过钢板到达传感器; 另一个通过纵波传递到油箱内壁,钢板后缘根据横波传播到传感器,为复合波。
虽然超声波在钢板中的传播速度比在变压器油中快得多,但超声波在钢板中的衰减较大,因此到达传感器的直达波的幅度远大于复合波的幅度。
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