美国电力钻研院(EPRI)结合多家电力公司与PAC主1995年起起头进行变压器局部放电声发射检测项目

大型变压器是电力系统的次要设备之一,是变电坐的心净,它的情况间接关系到电力系统的平安经济运转。材料表白,大型电力变压器的毛病以绝来由障为从,局部放电既是绝缘劣化的缘由,又是绝缘劣化的前兆和表示形式。局部放电的检测可以或许提前反映变压器的绝缘情况,及时发觉变压器内部的绝缘缺陷,防止暗藏性和突发性变乱发生[1]。

DiSP-24通道声发射检测系统、R15I传感器及30m信号电缆、磁吸、耦合剂、模仿源(勾当铅笔及0.5mm HB笔芯)等。

由以上参数图可看出,1号从变C相正在一般工做负载形态下,时常有突发性信号发生,且幅度较高。AE检测数据颠末后续处置,经滤除一些低幅度噪声信号及干扰信号后,可获得变压器局放数据的3D定位及其于三个平面的2D投影(图3)。3D定位显示这段时间共检测到21个定位,且根基堆积于变压器的统一个角落,但PD发生的频度很低,几十秒至几分钟才发生一次。从2D投影图可见定位核心大约正在X=950mm;Y=2950mm;Z=2600mm的,由检测标的目的看去,该是变压器的左上角[2]。

美国电力研究院(EPRI)结合多家电力公司取PAC从1995年起起头进行变压器局部放电声发射检测项目标合做,构成变压器局部放电声发射检测专家系统并推广使用,到2002年,已对几十台大型电力变压器进行结局部放电的测试[1]。广东省电力试验研究院为国内第一家引进PAC声发射检测系统并使用于变压器局部放电检测的单元,目前使用为起步阶段,成长趋向优良。

布景噪声查抄试验正在正式试验前10分钟进行。检测门槛值设置为35dB~40dB,以测试时没有布景噪声或仅有少量(如每分钟有几十个或上百个Hit撞击)噪声为准。

检测时传感器被平均地安插正在变压器的四周外壁上,其安拆及坐标示企图见图1及表2。以1号从变为例,

本试验采用了PAC取EPRI配合研发的变压器局部放电声发射检测手艺取检测法式,并辅以PAC公司最新开辟的辅帮阐发方式及软件对信号进行处置。按照PAC/EPRI供给的AE检测法式,变压器局部放电声发射检测需持续至多24小时,以包含一个完整的用电负载周期。因为客不雅前提,本次AE检测的时间远低于PAC/EPRI检测法式保举的检测时间,这使得本次试验不克不及完整地反映一个负载周期(24小时)的局放情况。

本次检测于2005年4月1日正在增城变电坐进行,由广东省电力试验研究院和美国PAC公司配合完成,广州供电局及增城变电坐的工做人员供给共同工做。

现场变压器局部放电声发射检测时不免会碰到噪声干扰,声发射检测系统通过设置PD检测阈值,阐发波形的环节特征如幅度(Amplitude)、持续时间(Duration)、能量(Energy)、撞击数(Hits)、三维定位(3D Location)、事务数(Events)、特征指数(Character Index)、撞击谱(Hit Spectrum)、波形(Waveform)等,可确认声发射信号是由局部放电仍是噪声干扰发生的。

图2为500kV增城坐1号从变C相AE检测数据参数图,图中左上小图为各个通道随时间的变化过程;左下小图为所有通道幅值、能量、持续时间三者随时间的变化图;左上小图为每一个通道的撞击数;左下小图为所有通道的能量取持续时间的特征关系图。

利用曲径0.5mm 、HB硬度的勾当铅笔芯正在距传感器核心约100mm~140mm处进行断铅试验,三次断铅信号的平均幅度值应高于75dB,且所有通道的平均值之差应正在+/- 5dB内。别的采用从动传感器测试(AST)做为断铅试验的弥补。

增城1号从变C相的AE检测,初步试验时仅安拆8个传感器于变压器油箱外壁的四周,颠末几分钟的测试,发觉变压器局部有较着的声发射现象,正在正式试验时采用了10个探头,并将它们从头安插于有较着声发射发生的区域。1号从变C相的AE检测时间持续约1小时,期间气候履历了阴天、零散细雨曲至大雨[2]。因下雨后的信号可托度较低,本文仅对未下雨时所获得的无效检测数据进行阐发。

变压器发生局部放电时,上述特征一般会合中于变压器某一特定的空间(经三维定位),显示出特定的模式。局部放电的声发射检测恰是通过对上述特征消息分布范畴的阐发,并连系油色谱阐发、常规的高压局放试验等汗青材料,来判别变压器局放存正在取否及严沉程度。

声发射是指物体正在遭到感化时,因敏捷能量而发生瞬态应力波的一种物理现象。当物体中有声发射现象发生时,由声源发射出的每一个AE信号都包含了物体内部布局、缺陷性质和形态变化的丰硕消息。电力变压器内部布局中,局部的绝缘亏弱点正在电场的感化下发生高频脉冲放电,放电电弧对油介质发生瞬态冲击发生爆裂状的超声波信号,即声发射现象。声发射信号以球面波的体例向四周,通过油介质于分歧时间传到安拆于变压器外壁分歧的AE传感器,声发射检测系统领受和处置这些AE信号,按照其波形及频谱特征进行定性和定量,并操纵各传感器领受到AE信号的时间差对局部放电源进行定位,揣度出变压器内部局部放电的、形态变化程度和成长趋向。

操纵声发射(AE)手艺对压力容器进行检测目前正在我国使用得十分成功,八十年代中期劳动部汽锅压力容器检测研究核心率先从美国PAC公司引进SPARTAN源定位声发射检测取信号处置阐发系统,正在全国石油化工系统开展了大量球罐和卧罐的检测。随后,电力系统采用声发射对汽锅汽包、合成绝缘子芯棒、热力管道、阀门进行检测或泄露监测,取得必然成效。但操纵声发射手艺对变压器局部放电(PD)进行检测,却少有成功案例。