①超声波检测法
局部放电发生时,放电区域的分子之间产生剧烈的撞击,这种撞击在宏观上产生一种压力,使局部放电发生的同时伴随有声波的出现。超声波检测法利用固定在变压器箱壁上的超声传感器接收变压器内部的局部放电超声波信号,以此来检测局部放电的大小和位置。超声波法可以避免电磁干扰的影响,能够方便的进行局部放电定位以及在线与离线检测。但由于超声波在变压器内部的传播过程中存在声波的折射和反射,造成声波信号的衰减和变形,而且超声波在变压器油中和箱体中的传播速度不同,局部放电定位受到一定的限制。超声波检测法本身无法对放电量的大小进行校准,因此实际中经常将超声波法和电测法结合使用。
②光测法
光测法通过检测局部放电产生的光波实现放电信号的检测。目前众多学者采用光测法在局部放电特征和介质老化机理等方面进行了大量的研究,但该检测方法要求传感器必须侵入设备,而且设备的透光性能不好可能导致信号无法检测,因此在现场环境下很少直接应用光测法。随着光纤技术的发展,将光纤技术和声测法相结合,提出了声-光检测法。该方法通过提取局部放电超声信号传播到光纤上时光纤的形变信号来检测局部放电。BlackBurn等人将光纤传感器放置在变压器内部测量放电信号,当变压器内部发生局部放电时,超声波在油中进行传播,这种机械压力波挤压光纤,引起光纤变形,导致光的折射率和光纤长度发生变化,从而光波被调制,通过适当的解调器就可以测量出超声波信号,实现局部放电的定位。
③红外检测法
该方法通过红外线测量仪器对变压器局部放电产生的电热能量进行转换,来检测局部放电区域的温度变化,从而达到信号检测的目的。该方法的主要优点是红外线仪器操作简便,测量出的结果直观准确,缺点是只能对变压器表面的局部放电进行测量,无法检测变压器内部的故障。只适合定性检测,不能用于定量检测。
④化学检测法
当变压器的绝缘设备中发生局部放电时,各种绝缘材料会发生分解破坏,产生新的生成物,因此可以通过检测生成物的组成和浓度,来判断局部放电的状态。化学检测法一般检测气体和液体的绝缘介质。放电产生的气体含量、成分与放电能量、类型是密切相关的,放电产生的气体主要包括C2H4,CH4,H2,C02,C2H2等。油色谱分析方法是一种离线化学检测方法,发展已经较为成熟,并且积累了较多的故障诊断经验,但放电产生的气体是一个缓慢积累的过程,其检测结果具有一定的延时性。在线化学检测方法正在逐步应用推广,包括变压器油色谱在线监测、变压器油中氢气含量在线监测、变压器油中乙炔含量在线监测等,可以通过气体监测反映气体的动态变化特性,体现变压器内部的绝缘变化状态。这个知识体系是随现场经验的增多而逐渐积累起来的。化学检测法是一种定性检测方法,不能检测放电的强度和位置,对发现缓慢性的早期潜伏性故障较灵敏,不能反映突发性的放电故障。
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