DLT1534-2016 油浸式电力变压器局部放电的特高频检测方法
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5.2.1检测过程中安全措施参照GB26860、GB26861实施。 5.2.2不应在特高频传感器附近使用可能与检测频段重合的无线通信设备;可在变压器外部设置特高频 传感器采集空间干扰信号,若变压器内部检测信号与空间干扰信号的相位和形态类似并同步出现,应考 虑为干扰信号的可能性。 5.2.3连续检测时间应不少于30min。若检测到发生频次较低(间隔时间数秒以上)疑似局部放电信号, 且无规律,可延长检测时间。 5.2.4若多个传感器同时检测时仅有一个传感器能重复检测到特高频信号,宜调整其他传感器(或调理 采集通道)布置在该传感器位置上进行验证。 5.2.5应对检测数据、环境和被检设备运行工况进行记录,如波形、幅值、统计图谱、传感器安装位置 天气、气温、湿度、检测时变压器负荷、分接开关挡位、冷却器运行状态等。
接收到具有明确到达时刻的特高频信号的传感器不少于4个,且不宜处于同一平面上。
以油箱上显著的结构点如外箱沿 建立三维直角坐标系,并在该坐标 量各个传感器的坐标。参考原点宜选择距
检测结果达到定位条件并确定各传感器坐标后 宜采用到达时间差法进行定位钢结构计算、软件,参见附录C。 变压器可能存在多于一个放电源的情况,不同放电源 产生的特高频信号可通过各传感器信号时 征进行分辨,应将不同放电源产生的不同的特高频信号到达时间差分别进行定位计算
给出局部放电特高频信号源定位位置时,应同时标明其参考坐标系。
具有以下所有特征的信号,可能为局部放电信号: a 脉冲前沿较为陡峭; b)周期性出现; c)有明显的相位特征,一般情况出现在所加电压相位的第一与第三象限
具有以下任一特征的脉冲信号,可能为干扰信号!
DL/T1534—2016 a) 偶然出现; b) 相位特征无规律;
局部放电特高频检测的原理
在局部放电产生过程中,每一次局部放电的产生都会发生正负电荷的中和,伴随有一 冲,其上升时间为ns级或亚ns级,并激发特高频频段的电磁波。当放电间隙比较小、绝缘强度比较高 时,放电过程的时间比较短,电流脉冲的陡度比较大,辐射高频电磁波的能力比较强。通常变压器绝缘 结构中发生的局部放电信号可以看成是由一个点源所发出的,当电介质某处发生局部放电时,由放电产 生的由磁扰动随时间变化,将会产生电磁波,它们遵循麦克斯韦的电磁场基本方程:
at aB V×E= at V.B=0 V.D=p
式(A.1)中,8.为电流密度,单位为A/m;p为激励源,单位C/m。引人动态问量单位A和动态标重 单位(来分析局部放电产生的时变电磁场,这时麦克斯韦基本方程组变为式(A.2)动态位方程组:
(A.2)中,A为动态向量单位,单位为Wb/m;β为动态标量单位,单位为V;ε为介电常数, F/m;u为导磁率,单位为H/m。式(A.2)表示了动态单位与激励源p和电流密度之间的关系 伦兹条件:
以及v=1/u,则式(A.2)可化为
考虑体积中所有电荷的作用,其解为
式(A.6)和式(A.7)说明局部放电产生的电磁波是以速度v沿着r方向传播的,它是时间与位置 的函数,该电磁波的能量以速度v沿着r方向分布,即沿电磁波的传播方向传播。 局部放电特高频(UHF)检测法基本原理是通过特高频传感器对电力设备中发生局部放电时产生的 特高频电磁波信号进行检测,从而获得局部放电的相关信息,实现局部放电检测。通常可将特高频传感 器外置于变压器电磁波介质窗口处,或者预置在变压器油箱壁内侧,以及通过放油阀伸入变压器油箱实 现特高频电磁波信号接收,如图A.1所示
家具标准图A.1特高频传感器放置方式 变压器油:变压器油箱; 电磁波介质窗 特高频传感器:变压器放油阀
图A.1中,a、b、c三种方式分别对应介质窗口外置、预置内置、放油阀伸入内置三种特高频 安装放置方式。
频局部放电检测装置的工作方式一般分为宽带检波、窄带选频、窄带检波三种方式,其信号调 图B1、图B.2所示,
电网标准规范范本图B.1宽带/窄带检波信号调理流程
图B.2窄带选频信号调理流程
宽带检波工作方式具有耦合信号频率范围宽、能量高的优点,但是易受检 信信号的干扰,使用时需根据干扰信号的频率特征采用特定中心频率的带通滤波器或组合使用特定频率 的高通和低通滤波器来避免窄带干扰。 窄带选频工作方式可在工作频段中选取指定中心频率的固定带宽信号进行局部放电特高频检测,工 作时可选取信噪比较高的频段作为检测频段,具有检测频段可变、抗干扰能力强的优点。 窄带检波工作方式类似于宽带检波方式,但是由于其特高频传感器耦合信号频率范围窄、能量低, 需要预先设计特高频传感器工作于常见电磁波干扰频段范围之外,因此应用受到一定的限制,故不推荐 采用。
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