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超声波如何应用于变压器局部放电测试

时间:2022-06-14 阅读:

特高压电力专业生产局部放电测试仪可以帮助众多电力工作者更加方便的进行各类电力测试。


电气设备局部放电的种类有哪些(图1)

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(以下简称以作为超声波方法)。脉冲电流法需要在设备断电时通过外加电压进行检测。虽然可以定量测量放电量来确定放电点的电气位置,但不能确定放电点的空间位置,检测必须是停电。

1、超声波局部放电测试原理

绝缘介质的局部放电有两种:气泡内放电;在高场强中击穿。一些铸造和挤压绝缘介质容易出现气隙或气泡。空气的介电常数小于固体介质,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,会在绝缘的薄弱点引起介质击穿。上述两种局部放电往往同时发生或在大多数情况下相互诱发。

当变压器的试验电压(或工作电压)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,高频电气干扰就会发生,并将传播到与其连接的所有电路。变压器的局部放电可以通过接收测试装置的放电信号来定量检测连接到设备的终端。同时,只要有局部放电,在放电过程中,随着放电的发生,伴随着爆发式的声发射,产生超声波,介质迅速向周围介质传播,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,就可以测量变压器中的局部放电水平。这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,超声波通过不同的介质(油纸、隔板、绕组、油等)传播并释放声能。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,并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,即超声波的纵波穿过绝缘介质、变压器油等到达油箱内壁,再穿过钢板到达传感器; 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。

超声波具有很强的穿透力,但在穿透各种介质时会造成波形的一些失真。这种失真主要是由幅度衰减引起的。

虽然超声波在钢板中的传播速度比在变压器油中的传播速度快得多,但超声波在钢板中的衰减很大,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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